Programa de Pós-Graduação em Bioquímica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
Programa de Pós-Graduação em Bioquímica
Código: BQA510025
Nome da disciplina: Tópicos especiais em Bioquímica: Química, toxicología y fotoremediación ambiental
Nº de Créditos: 02
Docentes:
Total Horas-Aula: 30 h/a
Dr. Mariano Teruel (Universidad Nacional de Córdoba - UNC) (Coordenador)
Dr. Juan E. Argüello (UNC), Dra. María Belén Blanco (UNC), e Dra. Miriam Virgolini (UNC)
Dr. Boris U. Stambuk (PPG-BQA, UFSC)
Semestre/Ano: 1º semestre de 2014
Período: 10/02/2014 a 14/02/2014
Horário: das 9:30 às 12:30, e das 14:00 as 17:00 hs
Número de vagas: 20
Local das aulas: sala 209 – Bloco C do CCB Novo
Horário e local de atendimento a alunos:
 A combinar
Pré-requisitos:
 Nenhum
Ementa:

Comprender los ciclos biogeoquímicos de los sistemas ambientales. Estudiar la cinética y mecanismos de los
procesos degradativos de distintos compuestos orgánicos y su impacto ambiental. Caracterizar y discutir los
efectos sobre la salud de los principales contaminantes ambientales. Discutir nuevas metodologías para la
mitigación de la contaminación ambiental por técnicas fotooxidativas avanzadas.
Metodologia de ensino:
 Aulas teóricas / Palestras / Discussões e seminãrios práticos
Avaliação:
 Participação e apresentação de Seminário
Conteúdo Programático:
Módulo 1: Atmósfera pristina y contaminada a distintas escalas.
Estructura, composición y balance energético de la atmósfera. Procesos fotoquímicos que tienen lugar en la estratosfera.
La capa de ozono. Procesos fotoquímicos que tienen lugar en la troposfera. Cinética y mecanismo de reacciones
atmosféricas. Emisión y transporte de gases en la atmósfera. Oxidación y transformación mediada de radicales.
Contaminación del aire. Formación del “smog fotoquímico”. Degradación de compuestos orgánicos volátiles (COV’S).
Cinética termodinámica y fotoquímica en procesos dde la atmósfera. Reacciones complejas. Simulación de condiciones
atmosféricas: European Photoreactor (EUPHORE), SAPHIR y diferentes cámaras de smog de laboratorio y al aire libre.
Módulo 2: Compuestos halogenados y derivados.
Distribución ambiental de alcoholes y ácidos polifluorados . Uso de cámara de “smog” para el estudio de reacciones de
impacto ambiental. Haloésteres y ácido trifluoroacético. Origen atmosférico y degradación de haloéteres- Necesidad de
evaluar el impacto ambiental de los reemplazantes de los CFCs.
Módulo 3: Degradación de hidrocarburos aromáticos.
Fuentes y sumideros. Contribución a los COVs. Degradación y formación de ozono en áreas contaminadas- Importancia
en la formación de fotooxidantes- Oxidación atmosférica e importancia del radical OH- Canales de adición y
abstracción en la degradación oxidativa-Distribución de productos y el efecto de la presencia de oxígeno y NOx. Estado
del arte de los mecanismos de degradación atmosférica de COVs aromáticos.Evaluación de la importancia en la
formación de aerosoles y fotooxidantes.
Módulo 4: Toxicocinética y Toxicodinámica.
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Introducción de agentes en el organismo. Tipos de transporte. Difusión y transporte especializado. Absorción. Vía
digestiva, respiratoria, cutánea. Distribución y acumulación. Metabolismo. Consecuencias de la biotransformación.
Excreción. Eliminación por vía renal, digestiva y respiratoria. Exposición. Blanco. Ruta de exposición. Dosis.
Susceptibilidad individual. Riesgo. Evaluación de riesgos para la salud humana. Caracterización de la respuesta tóxica.
Factores que afectan la toxicidad. Interacción de agentes químicos. Relaciones dosis-efecto y dosis respuesta.
Mecanismos de acción de los agentes tóxicos. Interferencia en el transporte de oxígeno y en la generación de ATP.
Desbalance en el calcio intracelular. Especies reactivas oxigenadas y nitrogenadas. Inhibición enzimática y de
cofactores enzimáticos.
Módulo 5: Fuentes de tóxicos en el ambiente y efectos sobre la salud de los principales contaminantes ambientales.
Contaminantes del aire. Fuentes de exposición. Movimiento de tóxicos en el aire: viento, deposición, inversión térmica.
Ejemplos. Contaminantes del suelo y del agua. Fuentes de exposición. Movimiento de tóxicos en el agua: flujo y
mezclado: procesos químicos. Movimiento de tóxicos en el suelo. Ejemplos. Contaminantes en alimentos. Tipos,
procedencia, ejemplos. Regulación. Contaminantes industriales. Rutas de exposición, ejemplos. Legislación.
Contaminantes inorgánicos Contaminantes de tipo reductores y oxidantes fotoquímicos. Contaminantes de interiores.
Formaldehido. Asbestos. CO, NO2, SO2, y material particulado. Metales pesados. Plomo. Arsénico. Mercurio. Cadmio.
Pesticidas. Insecticidas organofosforados y carbamatos. Insecticidas organoclorados. Insecticidas naturales: rotenona,
nicotina. Herbicidas clorofenozi y bipiridílicos. Glifosato y atrazina. Rodenticidas warfarínicos y superwarfarínicos.
Talio. Fungicidas. Fumigantes. Sustancias químicas sintéticas persistentes. PCB. PBB. TCDD. Iones inorgánicos.
Nitratos. Fosfatos. Derivados del petróleo. Dioxinas y furanos.
Módulo 6: Fotomineralización de contaminantes.
Fotocatalizadores como una Alternativa Sostenible para el tratamiento de contaminantes persistentes no biodegradables.
Procesos de Oxidación Avanzados (AOPS) como métodos de mineralización total o parcial de sustratos orgánicos
basados en la formación intermediarios reactivos. Aspectos fundamentales de la generación de estados electrónicamente
excitados, radicales y radicales iones. Sensibilizadores semiconductores y orgánicos, usos, ventajas y limitaciones.
Ejemplos de degradación fotoquímica de pesticidas, insecticidas organofosforados, organoclorados y carbamatos.
Degradación de hidrocarburos derivados de la industria petroquímica.
Bibliografia Recomendada e links de interesse:
1. Hites, R. A. (2007) Elements of Environmental Chemistry, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, USA.
2. Finlayson-Pitts B and Pitts J, Jr (2000), Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere-Theory, Experiments
and Applications. ACADEMIC Press
3. Figueruelo y Dávila. (2004). Química Física del ambiente y de los procesos medioambientales, Ed. Reverté.
4. http://www.espere.net.
5. Wayne, R. P. (2000). Chemistry of Atmospheres (3rd Ed.). Oxford University Press.
6. Lakowicz, J. R. (2006) Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed., Springer, Singapore.
7. Turro, N. J., Ramamurthy, V., and Scaiano, J. C. (2008) Principles of Molecular Photochemistry: An
Introduction, University Science Publishers, New York, N.Y.
8. Klaassen C. Eds. (2008), Cassarett and Doull’s Toxicology. The basic science of poisons, Mc. Graw-Hill, 7th
Ed.
9. Lu, F. C; Kacew, S. (2013) Lu's basic toxicology: fundamentals, target organs, and risk assessment. Taylor &
Francis, 6th Ed.
10. Barile, F.A. (2010) Clinical Toxicology: principles and mechanisms. Informa Healthcare. 2nd Ed.
11. Manahan, S.E. (2003) Toxicological Chemistry and Biochemistry. 3rd Edition. Lewis Publishers. CRC Press.
12. Manahan, S. E. (2001) "Frontmatter". Fundamentals of Environmental Chemistry. Boca Raton: CRC Press
LLC.
-Artículos científicos de “Environmental Science and Technology”, “Atmospheric Environment”, “Environmental
Science and pollution Research”, “Atmospheric Chemistry and Physics”, “Applied Catalysis B”, “ Environmental,
Catalysis Today”, “Journal of Molecular Catalysis A, Microbiology, Neurotoxicology, Acta Toxicologica Argentina,
Pharmacology, biochemistry and Behaviour.
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