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Química Inorgânica Biológica

Código: Q3004     Sigla: Q3004     Nível: 300

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
OFICIAL Química

Ocorrência: 2018/2019 - 1S Ícone do Moodle

Ativa? Sim
Unidade Responsável: Departamento de Química e Bioquímica
Curso/CE Responsável: Licenciatura em Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
L:B 0 Plano de Estudos Oficial 3 - 6 42 162
L:CC 0 Plano de estudos a partir de 2014 2 - 6 42 162
3
L:F 0 Plano de Estudos Oficial 2 - 6 42 162
3
L:G 2 Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18 3 - 6 42 162
L:M 0 Plano de Estudos Oficial 2 - 6 42 162
3
L:Q 8 Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17 3 - 6 42 162

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Alberta Paula Lobo Machado Gameiro dos Santos Regente

Docência - Horas

Teorico-Prática: 3,00
Tipo Docente Turmas Horas
Teorico-Prática Totais 1 3,00
Alberta Paula Lobo Machado Gameiro dos Santos 3,00

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Esta unidade curricular é uma introdução à química bioinorgânica, com especial relevância para o papel desempenhado por iões metálicos em processos biológicos. Assim, o principal objectivo do curso é proporcionar formação básica nesta área interdisciplinar, aplicando os conhecimentos básicos de química já adquiridos pelos estudantes (química de coordenação, ácido-base, oxidação-redução, termodinâmica e cinética) a casos selecionados de bioinorgânica. Serão abordados os seguintes temas: 1) Papel dos metais em sistemas biológicos; 2) Metaloenzimas com funções hidrolíticas; 3) Metaloproteínas de transferência electrónica; 4) Papel dos metais em transporte e ativação de dioxigénio; 5) Metais em medicina.

Resultados de aprendizagem e competências

No final do curso os estudantes deverão ser capazes de:

 

Aplicar os princípios básicos de química inorgânica e química geral a problemas interdisciplinares na área da química bioinorgânica.

Descrever os principais papéis dos iões metálicos em processos biológicos, identificando as características químicas adequadas para cada função.

Descrever o papel de metais em enzimas envolvidas em reações de ácido-base.

Descrever o papel de metais em processos de transferência electrónica em sistemas biológicos.

Descrever como é efetuado o transporte de oxigénio em diversas espécies e identificar quais os centros metálicos envolvidos nesta função.

Descrever o tipo de centros metálicos envolvidos na ativação de dioxigénio.

Identificar os principais mecanismos de toxicidade de metais e as defesas biológicas contra tais efeitos.

Identificar algumas aplicações de compostos inorgânicos em medicina.

Determinar experimentalmente atividades enzimáticas por espetrofotometria usando software adequado (Excel).

Usar dados experimentais para obter informação sobre a estrutura molecular do centro metálico em metaloproteínas.

Extrair metaloproteínas de algumas fontes naturais.

Comunicar de forma oral e escrita usando a linguagem específica da área e recorrendo a software comum (Word, Powerpoint).

 

Adicionalmente, os estudantes deverão também ter melhorado as suas competências transversais, nomeadamente:

 

Capacidade de trabalho em grupo.

Utilização de meios informáticos para tratamento de dados e comunicação.

Utilização de ferramentas web para pesquisa de informação.

Capacidade de comunicação escrita e oral científica.

 

Capacidade de análise e interpretação de dados.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Os estudos devem ter frequentado as UCs introdutórias de Química I e Química II (e laboratórios) e de Química Inorgânica.

Programa


  1. Distribuição dos elementos: distribuição dos elementos na crosta terrestre, oceanos e organismos vivos; ciclos biogeoquímicos; elementos inorgânicos em sistemas biológicos.

  2. Reações de ácido-base em sistemas biológicos e papel dos catiões metálicos: tipos de reações de ácido-base (revisões); escala de acidez e carácter ácido de catiões metálicos; factores cinéticos; resíduos de aminoácidos envolvidos em reações de ácido-base; enzimas dependentes de magnésio; enzimas dependentes de zinco; enzimas dependentes de outros metais.

  3. Reações de oxidação-redução: tipos de reações em sistemas biológicos; potencial de redução; proteínas hémicas e enzimas; proteínas de ferro-enxofre; proteínas de cobre; proteínas de molibdénio e tungsténio; exemplos de algumas proteínas envolvidos em processos de oxidação-redução em sistemas biológicos.

  4. Processos de transporte de oxigénio e activação de doxigénio: ligação química no dioxigénio e espécies relacionadas; ligação reversível de dioxigénio; mono-oxigenases; dioxigenases.

  5. Introdução aos metais e metaloides. Disfunção da homeostase do cobre e do ferro. Metais em terapia.

Bibliografia Obrigatória

R. R. Crichton; Biological inorganic Chemistry, Elsevier, 2012. ISBN: 978-0-444-53782-9

Bibliografia Complementar

E. Ochiai; Bioinorganic Chemistry, Elsevier, 2008. ISBN: 9780120887569
Dieter Rehder; Bioinorganic Chemistry, OUP, 2014. ISBN: 978-0-19-965519-9

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Os tópicos serão apresentados e discutidos com os estudantes nas aulas, com recurso a estudo de casos para reforçar e aplicar os conhecimentos adquiridos. Nestes estudos de casos serão também abordadas algumas técnicas para caracterização e os estudantes efetuarão exercícios de análise e interpretação de dados. Estes estudos de caso serão também usados para treinar as capacidades de busca de informação relevante na internet, bem como as capacidades de comunicação oral e escrita. A unidade curricular inclui também uma componente laboratorial, onde se aprenderão algumas técnicas de extração, purificação e caracterização de biomoléculas.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Química > Quimíca inorgânica
Ciências Físicas > Química > Bioquímica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Participação presencial 10,00
Teste 60,00
Trabalho escrito 10,00
Trabalho laboratorial 20,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Estudo autónomo 120,00
Frequência das aulas 42,00
Total: 162,00

Obtenção de frequência

Os estudantes deverão estar presentes em mais de 3/4 das aulas previstas.

Fórmula de cálculo da classificação final

O aluno é aprovado à unidade curricular se a sua nota final (NF) for igual ou superior a 9,5. A avaliação será efectuada através das seguintes componentes:- Quatro mini-testes a efectuar durante as aulas.- 2 trabalhos laboratoriais e respetivos relatórios- Participação nas atividades das aulas- Monografia/apresentação oral.A nota final é calculada pela seguinte fórmula:NF= 0,6 x T + 0,2 x L + P + 0,1 x M em que T é a média das classificações obtidas nos mini-testes (0-20);L é a média das classificações obtidas nos trabalhos laboratoriais (0-20)P é a classificação obtida na participação nas atividades das aulas (0; 0,5; 1; 1,5 ou 2), M é a classificação obitda na monografia/apresentação oral.No caso de um estudante não efectuar qualquer das avaliações a classificação a essa componente será zero.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os trabalhadores estudantes e outros estudantes que comprovadamente não possam assistir às aulas poderão substituir as componentes de avaliação presenciais por um trabalho a combinar com o professor.

Melhoria de classificação

Os estudantes podem melhorar a classificação de 2 dos 4 testes efetuados em data a combinar, durante a época de exames normal. As restantes componentes só poderão ser melhoradas por frequência completa à UC no próximo ano letivo.
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