Fisiologia animal comparada i ambiental
Codi: 100834 Crèdits: 10| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| 2500251 Biologia ambiental | OB | 2 |
Professor/a de contacte
- Nom:
- Juan Carlos Balasch Alemany
- Correu electrònic:
- joancarles.balasch@uab.cat
Equip docent
- Lluis Tort
- Mariana Teles Pereira
- Juan Carlos Balasch Alemany
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
És recomanable repassar els temes sobre la diversitat animal (zoologia) i els conceptes generals de ecologia, evolució i biologia cel·lular.
Objectius
A l’assignatura es complementa la introducció a l’estudi de la diversitat morfològica dels diversos grups d’animals, amb la descripció i anàlisi de la fisiologia comparada en els vertebrats i invertebrats. Es pretén que l’alumne sigui capaç de situar a cada grup animal en un context ecofisiològic, valorant-lo en relació al nombre d’espècies, habitat, cicle vital i adaptació al medi, posició dins els ecosistemes i importància en relació al seu interès per les ciències aplicades i interès econòmic.
Objectius:
(1) Assolir els coneixements formals de la fisiologia animal, que inclouen:
(I) Els conceptes generals d’adaptació, aclimatació i evolució,
(II) Els conceptes i fonaments de l’anàlisi fisiològic (homeòstasi de la percepció, integració i resposta; mecanismes de retroalimentació, amplificació i control) i
(III) La descripció general dels principals sistemes integradors (sistemes nerviós, immunitari i endocrí) fent esment de les seves interaccions.
(2) Aplicar els coneixements formals de la fisiologia animal a les relacions ecològiques i simbiòtiques entre diverses espècies. S’analitzen:
(I) La fisiologia de la termoregulació i la osmoregulació,
(II) Les adaptacions diferencials entre els medis aquàtic i terrestre (respiració, circulació),
(III) La fisiologia de la reproducció
(IV) La fisiologia de les interaccions simbiòtiques en el sistema digestiu.
(V) La fisiologia evolutiva de les relacions immunitàries entre hoste i paràsit.
(3) Ser capaç de diagnosticar les avantatges i els problemes de les adaptacions fisiològiques al medi. Per això es proporcionen els materials i coneixements necessaris per avaluar les adaptacions fisiològiques d’espècies concretes en un ambient amb condicionants biòtics i abiòtics determinats.
Competències
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
- Comprendre les bases de la regulació de les funcions vitals dels organismes a través de factors interns i externs i identificar mecanismes d'adaptació al medi.
- Comunicar-se eficaçment oralment i per escrit.
- Descriure, analitzar i interpretar les adaptacions i les estratègies vitals dels principals grups d'éssers vius.
- Gestionar la informació
- Integrar els coneixements dels diferents nivells organitzatius dels organismes en el seu funcionament.
- Raonar críticament.
- Realitzar proves funcionals, i determinar i interpretar paràmetres vitals.
- Reconèixer i interpretar el desenvolupament, el creixement i els cicles biològics dels principals grups d'éssers vius.
- Resoldre problemes.
Resultats d'aprenentatge
- Actuar en l'àmbit de coneixement propi avaluant les desigualtats per raó de sexe/gènere.
- Aplicar tests i índexs valoratius del funcionament i desenvolupament animal.
- Comunicar-se eficaçment oralment i per escrit.
- Gestionar la informació
- Interpretar els mecanismes d'adaptació fisiològica dels animals al medi.
- Interpretar els processos fisiològics que regulen el creixement i la reproducció dels animals.
- Interpretar i reconèixer les diferents fases dels cicles biològics del conjunt de grups animals.
- Interpretar l'origen i funcionament de les estructures orgàniques en els diferents grups d'animals.
- Raonar críticament.
- Reconèixer les característiques del medi que determinen la distribució dels principals grups animals.
- Resoldre problemes.
Continguts
CLASSES DE TEORIA
MÒDUL I: fonaments de fisiologia comparada
Ecofisiologia de l’adaptació: conceptualització. Causes pròximes i últimes, adaptació i aclimatació. Retroalimentació, homeòstasi, al·lostàsia i càrrega al·lostàtica. Coping strategies: proacció i reacció; conformistes, reguladors i evitadors; eurioics i estenoics. Normes de reacció i plasticitat fenotípica. Avantatges i problemes dels models fisiològics: les diferències entre sexes en l’estudi de la fisiologia.
Regulació dels sistemes fisiològics: la fisiologia de la percepció, integració y resposta en el sistema nerviós. Tendències evolutives en el sorgiment i complexitat dels sistemes nerviosos: tropismes, xarxes neurals, sistemes nerviosos bilaterals, encefalització. Breu resum funcional de l'encèfal dels vertebrats. Característiques de les sinapsis, potencial d'acció i transmissió del senyal nerviós. Característiques generals dels sistemes sensorials, plasticitat sinàptica i integració multisensorial, representació cortical i interpretació. Els eixos de les emocions, l'estrès i l'activació reticular. La memòria: plasticitat sinàptica i potenciació a llarg termini.
Cas d'estudi. Ecofisiologia evolutiva de l'ecolocalització.
MÒDUL II: l'empremta del medi
La regulació tèrmica
Regulació fisiològica de la temperatura corporal. Mecanismes d'intercanvi de calor. Receptors centrals i perifèrics, retroalimentació. Factors d'influència i control de la taxa metabòlica basal. La febre i la suor.Homeotèrmia i poiquilotèrmia. Endotèrmia i ectotèrmia. Taquimetabòlia i bradimetabòlia. Heterotèrmies temporals i regionals. Inèrcia tèrmica i mida corporal. Ecofisiologia tèrmica en els deserts: regulació tèrmica i balanç hídric. Ecofisiologia tèrmica en els ambients polars: la hibernació i la congelació.
Cas d'estudi (I). Estivació i plasticitat ontogènica en els gripaus del desert.
Cas d'estudi (II). Ecofisiologia evolutiva dels peixos polars.
L'acoblament respiració-circulació
Característiques generals i regulació de la fisiologia cardiovascular i respiratòria. Intercanvi gasós. Factors d'influència en el comportament de l'hemoglobina. Respiració i balanç àcid-base. Adaptacions respiratòries a l'alçada. Transicions respiratòries: del medi aquàtic al terrestre. La diversitat de pigments respiratoris. Sistemes circulatoris gastrovasculars, oberts i tancats. Ecofisiologia de les superfícies respiratòries externes (pell i brànquies) i internes (sacs aeris i pulmons): (i) el flux contracorrent en els peixos; (ii) la respiració cutània en els amfibis, (iii) adaptacions respiratòries en els rèptils, (iv) La respiració en els invertebrats estuàrics, (v) eficiència i regulació fisiològica del sistema traqueal dels insectes.
Cas d'estudi (I). Ecofisiologia evolutiva respiratòria dels peixos pulmonats.
Cas d'estudi (II). Ecofisiologiaevolutiva de la respiració en les aus.
La gestió de l'aigua i els residus
Osmoregulació i metabolisme del nitrogen en els animals terrestres. Anatomia fisiològica de la funció renal. Mecanismes i regulació de la concentració de l'orina. Homeòstasi de la concentració plasmàtica, el volum sanguini, els nivells de sodi i el balanç àcid-base. Estratègies de gestió dels residus nitrogenats: amoniotèlia, ureotèlia i uricotèlia. Secretors vs filtradors. Anatomia fisiològica de l'osmoregulació i excreció en els insectes terrestres: uricotèlia, regulació de l'aigua i els osmòlits en els túbuls de Malpighi. La gestió de grans volums d'aigua en els insectes hematòfags i xucladors de saba. Sistemes de filtració primitius en els invertebrats terrestres: cèl·lules flamígeres i i nefridis.Especialitzacions adaptatives dels insectes en els ambients secs: sistemes criptonèfrics i hiperconcentradors.
Osmoregulació i metabolisme del nitrogen en els animals aquàtics. Estratègies osmoconformistes en els invertebrats marins. Ecofisiologia adaptativa de l'osmoregulació i la gestió dels residus metabòlics en els peixos: iono-osmoconformistes i reguladors. Models fisiològics de les brànquies, ronyó i budell en el transport iònic i hídric en els peixos marins i dulciaqüícoles. Les glàndules salines i la reabsorció rectal en les aus i rèptils marins.
Cas d'estudi. Ecofisiologia evolutiva de l'esmoltificació en els salmons migrants.
El conflicte tròfic
Els processos digestius. Anatomia fisiològica de la funció digestiva. La percepció del gust. La regulació i control de la digestió, secreció, absorció i motilitat en el sistema digestiu. On i com es digereixen els greixos, les proteïnes i els carbohidrats?. La biota Intestinal: característiques de les comunitats simbiòtiques microbianes intestinals, funcions estructurals, digestives, metabòliques i immunitàries. L'eix cefàlic-intestinal: comunicació i influència bidireccional entre l'intestí i el cervell en situacions d'estrès, dolor i comportaments alterats.
Solucions adaptatives als condicionants del medi: compartimentalització i especialitzacions funcionals i morfològiques del tub digestiu, reservoris, digestió extracorpòria, agàstria. La digestió en els insectes: estructura funcional del tub digestiu, matriu peritròfica i cossos greixosos; simbiosi digestives dels insectes xilòfags i xucladors de saba. Eficiència energètica i fisiologia de la digestió en els ocells.
Cas d'estudi. Ecofisiologia evolutiva digestiva dels grans herbívors.
La interacció amb els patògens
Característiques de la immunitat innata i adaptativa en els vertebrats. Mecanismes d'immunitat cel·lular i humoral. Inflamació, maduració cel·luar, reactivitat i recirculació. Sinapsi immunitària i presentació d’antígens: PAMPs i PRRs.
Cas d'estudi. Ecofisiologia evolutiva dels insectes hematòfags.
La reproducció
Fisiologiade la reproducció. Control hormonal i cicles. Factors d'influència en les estratègies reproductives dels animals. La selecció sexual, cicles biològics, fotoperíodes, semelparitat vs iteroparitat, entorn nutricionals, ovulació induïda, estructura social, hermafroditisme seqüencial. Feromones: sincronia reproductiva, influència de l'òrgan vomeronasal en el comportament sexual dels vertebrats. Ecofisiologia de la producció de llet.
Cas d'estudi. Ecofisiologia de la diapausa en els mamífers.
CLASSES PRÀCTIQUES
Per poder assistir-hi cal que l'estudiant justifiqui haver superat les proves de bioseguretat i de seguretat que trobarà en el Campus Virtual i ser coneixedor i acceptar les normes de funcionament dels laboratoris de la Facultat de Biociències.
P1. Hematologia comparada dels vertebrats.
P2. Adaptacions cardiorespiratòries a l'exercici.
P3. Avaluació del reflex d'immersió en els humans.
P4. Avaluació de la resposta a l'estrès en la deprivació hídrica.
P5a i b. El disseny experimental en fisiologia: pautes de comportament i reacció a la temperatura en els peixos.
PRÀCTIQUES D'AULA
(1) Anàlisi de la fisiologia i biologia de la conservació d'una espècie en relació al seu medi habitual i/o artificial.
(2) Avaluació raonada d'un article científic relacionat amb la fisiologia animal.
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Tipus: Dirigides | |||
| Classes de teoria | 57 | 2,28 | 1, 2, 3, 5, 8, 6, 9, 7, 10, 11 |
| Seminaris | 10 | 0,4 | 2, 3, 5, 8, 6, 4, 9, 7, 10, 11 |
| Tipus: Supervisades | |||
| Practiques de laboratori | 20 | 0,8 | 2, 3, 4, 7, 11 |
| Tipus: Autònomes | |||
| Estudi | 120 | 4,8 | 2, 3, 5, 8, 6, 4, 9, 7, 10, 11 |
| Preparacio de treballs, resolucio de questions | 32 | 1,28 | 2, 3, 5, 8, 6, 4, 9, 7, 10, 11 |
La metodologia utilitzada en aquesta assignatura per assolir el procés d'aprenentatge es basa en fer que l'alumne treballi la informació que se li posa al seu abast. La funció del professor és donar la informació o indicar on pot aconseguir-la i ajudar i tutoritzar perquè el procés d'aprenentatge pugui realitzar-se eficaçment. Per assolir aquest objectiu, l'assignatura es basa en les següents activitats:
Classes magistrals:
Amb aquestes classes l'alumne adquireix els coneixements científico-tècnics bàsics de l'assignatura que ha de complementar amb l'estudi personal dels temes explicats.
Seminaris:
La missió dels seminaris és promoure la capacitat d'anàlisi i síntesi, el raonament crític i la capacitat de resolució de problemes. Als seminaris es treballen els coneixements científico-tècnics exposats a les classes magistrals per a completar la seva comprensió i aprofundir en ells, desenvolupant diverses activitats: anàlisi i discussió de casos i articles publicats en l'àmbit de la fisiologia, valoració oral i escrita de les adaptacions fisiològiques a ambients determinats, resolució de qüestions relacionades amb els temes tractats i recerca i anàlisi d'informació ecofisiològica.
Pràctiques:
L'objectiu de les classes pràctiques es completar i reforçar, mitjançant experimentació controlada al laboratori, els coneixements fisiològics adquirits a les classes teòriques i seminaris, tot seguint un guió pautat específic per cada pràctica. A les sessions pràctiques s'estimularan i desenvoluparan en l'alumne habilitats empíriques com la capacitat d'observació, l'anàlisi i l'avaluació de problemes en l'experimentació fisiològica habitual. Per poder assistir-hi cal que l'estudiant justifiqui haver superat les proves de bioseguretat i de seguretat que
trobarà en el Campus Virtual i ser coneixedor i acceptar les normes de funcionament dels laboratoris de la Facultat de Biociències.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Primer parcial (avaluació individual) | 25% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 5, 8, 6, 4, 9, 7, 10, 11 |
| Segon parcial (avaluacio individual) | 25% | 3 | 0,12 | 1, 2, 3, 5, 8, 6, 4, 9, 7, 10, 11 |
| Sessions de laboratori | 15% | 4 | 0,16 | 2, 3, 4, 9 |
| lluirament de treballs al llarg del curs | 35% | 1 | 0,04 | 2, 3, 5, 8, 6, 4, 9, 7, 10, 11 |
L’assignatura consta de 3 proves d’avaluació dels coneixements assolits per l'alumne a la assignatura, així com la seva capacitat d'anàlisi, síntesi i raonament crític:
(1) Teoria, avaluació individual (50% de la nota final): es faran 2 exàmens parcials escrits obligatoris eliminatoris de matèria. La nota mínima per aprovar cada examen parcial és un 5. Els alumnes que no superin algun dels dos exàmens parcials podran recuperar-los a l'examen final. Per aprovar l’examen final la nota ha de ser igual o superior a 5.
(2) Pràctiques d’aula en grup (35% de la nota final): entrega d'un informe de grup sobre: (a) les adaptacions fisiològiques al medi d’un organisme concret (20% de la nota final), i (b)l’anàlisi escrit, crític i raonat d'un article científic publicat en l'àmbit de l'ecofisiologia(15% de la nota final).
(3) Pràctiques de laboratori en grup (15% de la nota final): entrega d'un informe de grup. Per poder assistir-hi cal que l'estudiant justifiqui haver superat les proves de bioseguretat i de seguretat que trobarà en el Campus Virtual i ser coneixedor i acceptar les normes de funcionament dels laboratoris de la Facultat de Biociències.
Per aprovar l’assignatura cal haver aprovat l’examen individual i que la nota final global sigui igualo superior a 5.
Per participar a la recuperació, l'alumnat ha d'haver estar prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura o mòdul. Per tant, l'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final. Es considerarà que un estudiant obtindrà la qualificació de No Avaluable si la valoració de totes les activitats d'avaluació realitzades no li permeti assolir la qualificació global de 5 en el supòsit que hagués obtingut la màxima nota en totes elles. Si per causes justificades (feina remunerada, malaltia, etc.) l'alumne no pot assistir a alguna de les proves i/o seminaris d'avaluació, podrà recuperar les proves fent-les un altre dia (en el cas de l’examen individual) o un treball per escrit de valoració equivalent de temàtica a discutir amb el professorat.
Avaluació única
(1) Teoria, avaluació individual (50% de la nota final): es farà 1 examen escrit obligatori de síntesi de tota la teoria, a fer el dia de l’examen del segon parcial de l’assignatura. Per aprovar l’examen la nota ha de ser igual o superior a 5. Els alumnes que no superin l’examen podran recuperar-lo a l'examen final.
(2) Pràctiques d’aula en grup (35% de la nota final, l’assistència presencial no és obligatòria): entrega d'un informe de grup sobre: (a) les adaptacions fisiològiques al medi d’un organisme concret (20% de la nota final), i (b)l’anàlisi escrit, crític i raonat d'un article científic publicat en l’àmbit de l’ecofisiologia comparada(15% de la nota final).
(3) Pràctiques de laboratori en grup (15% de la nota final, l’assistència presencial és obligatòria): entrega d'un informe de grup. Per poder assistir-hi cal que l'estudiant justifiqui haver superat les proves de bioseguretat i de seguretat que trobarà en el Campus Virtual i ser coneixedor i acceptar les normes de funcionament dels laboratoris de la Facultat de Biociències.
Per aprovar l’assignatura cal haver aprovat l’examen individual i que la nota final global sigui igual o superior a 5.
Per participar a la recuperació, l'alumnat ha d'haver estar prèviament avaluat en un conjunt d'activitats el pes de les quals equivalgui a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura o mòdul. Per tant, l'alumnat obtindrà la qualificació de "No Avaluable" quan les activitats d'avaluació realitzades tinguin una ponderació inferior al 67% en la qualificació final. Es considerarà que un estudiant obtindrà la qualificació de No Avaluable si la valoració de totes les activitats d'avaluació realitzades no li permeti assolir la qualificació global de 5 en el supòsit que hagués obtingut la màxima nota en totes elles. Si per causes justificades (feina remunerada, malaltia, etc.) l'alumne no pot assistir a alguna de les proves i/o seminaris d'avaluació, podrà recuperar les proves fent-les un altre dia (en el cas de l’examen individual) o un treball per escrit de valoració equivalent de temàtica a discutir amb el professorat.
Bibliografia
Referències imprescindibles de fisiologia general, comparada i ambiental
- Fox, S.I. Fisiología humana. Mcgraw-hill interamericana. (e-book)
- Hill, R.W. i Wyse, G.A. Animal Physiology. Sinauer.
- Moyes, C.D., i Schulte, P.M. Principios de fisiología animal. Pearson. (e-book)
- Willmer, P., Stone, G, i Johnston, I. Environmental physiology of animals. Blackwell. (e-book)
Referències complementàries
- Carlson, Neil A. Fisiologia de la conducta. Pearson. (e-book)
- Cooper, E.L. Advances in Comparative Immunology. Springer. (e-book)
- García Sacristán, A. Fisiología veterinaria. Editorial Tébar. (e-book)
- Hickman, C.P. et al. Principios integrales de zoologia, McGraw-Hill. (e-book)
- Kandel, E.R. et al. Principles of neural science. McGraw-Hill. (e-book)
- Losos, J. The Princeton Guide to Evolution. Princeton University Press. (e-book)
- Murphy, K. Immunobiología de Janeway. McGraw-Hill. (e-book)
- Scanes, C. Sturkie's Avian Physiology. Academic Press. (e-book)
PubMed, buscador d'articles de fisiologia i biomedicina: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez
Programari
No s'utilitza programari especialitzat
Llista d'idiomes
| Nom | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 221 | Català | primer quadrimestre | tarda |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 222 | Català | primer quadrimestre | tarda |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 221 | Català/Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 222 | Català/Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PLAB) Pràctiques de laboratori | 223 | Català/Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 22 | Català/Espanyol | primer quadrimestre | tarda |