Os combustíveis fósseis são responsáveis por uma fração considerável da poluição que atinge os ecossistemas marinhos, sendo a gasolina e o óleo diesel são os mais consumidos no mundo. as macroalgas possuem grande importância ecológica em muitos ecossistemas marinhos, porém poucas pesquisas têm sido realizadas objetivando elucidar os efeitos de hidrocarbonetos derivados do petróleo sobre estes organismos, em comparação ao número de publicações que utilizam microalgas, invertebrados e vertebrados como objeto de estudo. ulva lactuca (chlorophyta) foi escolhida como modelo biológico neste estudo por ser uma espécie cosmopolita, conhecida por sua tolerância a ambientes impactados por efluentes domésticos e industriais e capacidade de bioacumular metais pesados. os efeitos do óleo diesel e da gasolina, em combinações de concentrações (0,001%, 0,01%, 0,1%, 1,0%) e tempo de exposição (30 min, 1 h, 12 h, 24 h), foram investigados sobre a ultraestrutura, bioquímica e metabolômica de u. lactuca. a microscopia eletrônica de varredura (mev) revelou que 1 h de exposição ao óleo diesel e à gasolina já é suficiente para provocar alterações drásticas na mucilagem dos talos, um efeito que se mantém após 12 h e 24 h de exposição. com a análise citoquímica com azul brilhante de coomassie (cbb) observou-se que a exposição à gasolina provoca desorganização e aglutinação da porção proteica citoplasmática, possivelmente atingindo sistemas enzimáticos das membranas das organelas, um efeito menos intenso nos talos expostos ao diesel. flutuações nos conteúdos de clorofilas a e b e no perfil de carotenoides foram detectadas em talos expostos ao óleo diesel, embora tais diferenças não foram relacionadas à concentração do combustível ou ao tempo de exposição. a exposição ao diesel também causou redução no conteúdo de polifenóis em relação ao grupo controle e aumento dos conteúdos de açúcares solúveis e de amido, principalmente após 12 h. talos expostos à gasolina também apresentaram alterações nos conteúdos de clorofilas a e b. constatou-se que a redução dos teores de carotenóides e de polifenóis, e o aumento dos conteúdos de açúcares solúveis e de amido é função direta em relação ao tempo de exposição a este combustível. o conjunto de resultados obtidos por mev, citoquímica e bioquímica indica que a exposição aguda de u. lactuca à gasolina causa danos mais intensos à estrutura celular do que a exposição ao diesel, possivelmente devido à alta permeabilidade dos hidrocarbonetos aromáticos e do etanol presentes na gasolina brasileira. adicionalmente, verificou-se que os pigmentos fotossintetizantes e suas rotas biossintéticas são menos suscetíveis às agressões dos combustíveis. o aumento dos teores de açúcares solúveis e de amido nos talos expostos aos xenobióticos sugere que os hidrocarbonetos podem ser metabolizados via ciclo do ácido cítrico, conferindo a esta espécie um papel importante desta espécie na biorremediação dos ecossistemas. ademais, especula-se que os conteúdos de polifenóis, açúcares solúveis, amido, associados à citoquímica com cbb, podem ser usados em conjunto como biomarcadores para poluição por óleo diesel e gasolina em u. lactuca. o estudo do metaboloma via espectroscopia vibracional de infravermelho (ftir) e análise multivariada de dados (hca, pca, k-means) permitiu discriminar a maioria das amostras segundo o xenobiótico de interesse. quando os grupos expostos ao diesel e à gasolina foram analisados separadamente, a análise do intervalo espectral de absorbância das proteínas permitiu o melhor agrupamento das amostras. os talos expostos ao óleo diesel foram melhor agrupados de acordo com a concentração deste xenobiótico, enquanto aqueles expostos à gasolina foram melhor discriminados de acordo com o tempo de exposição ao combustível. a abordagem analítica ao estudo do metaboloma de u. lactuca mostrou-se eficiente para discriminar alterações bioquímicas consoante à exposição aguda aos xenobióticos. por se tratar de uma metodologia simples, rápida, sensível e barata possui potencial para desenvolvimento de protocolo de rotina a estudos de biomonitoramento.