Modelação de Bioestruturas

Código:

Q3009

Sigla:

Q3009

Nível:

300

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2023/2024 - 1S

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:Q	24	Plano estudos a partir do ano letivo 2016/17	3	-	6	48	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Estudar propriedades físicas, químicas, biológicas e estruturais das proteínas e DNA. Conhecer os Princípios de catálise enzimática. Usar técnicas computacionais para o estudo e previsão das propriedades abordadas.

Resultados de aprendizagem e competências

Ao concluir esta unidade curricular, o estudante deve:

- perceber que os princípios fundamentais da química e da física se aplicam também a sistemas biológicos complexos.

- descrever a estrutura e as propriedades de todos os aminoácidos que incluem as proteínas naturais.

- estar familiarizado com a estrutura molecular de proteínas e os motivos 3D que elas adoptam em cada nível de organização estrutural.

- descrever os vários tipos de atividade de proteica em organismos vivos.

- compreender que a função de uma proteína está relacionada com a sua estrutura.

- enumerar os princípios básicos da acção catalítica de enzimas e os mecanismos de interacção com substratos.

- descrever a estrutura molecular do DNA e as noções básicas da sua replicação.

- identificar algumas interacções comuns entre DNA e proteínas.

- compreender os princípios básicos da dinâmica molecular, realizar simulações em sistemas proteicos simples com o software Amber e interpretar os resultados.

- estar familiarizado com a base de dados de estruturas proteicas PDB-Protein Data Bank e saber utilizar as ferramentas computacionais necessárias para tratar a informação aí existente. 

- ser capaz de manipular modelos moleculares de proteínas usando o software específico de visualização VMD-Visual Molecular Dynamics.

 

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Programa das AULAS TEÓRICAS: 
1. Interacções moleculares em química biológica.
2. Biomoléculas- síntese, estrutura e propriedades.
3. Dos aminoácidos às proteínas.
4. Estrutura primária, secundária, terciária e quaternária de proteínas.
5. Visualização e manipulação de estruturas de proteínas in silico.
6. Catálise e inibição enzimática.
7. Ácidos nucleicos.

Programa das AULAS PRÁTICAS:
I. Introdução geral ao LINUX.
II. Obtenção de informação científica - PDB (protein databank) - Artigos (Web of science) - Ferramentas de análise na web.
III. Técnicas básicas utilizadas na visualização e manipulação de modelos moleculares in silico (software: VMD).
IV. Estudo e manipulação gráfica de modelos de aminoácidos e proteínas.
V. Simulação computacional de Dinâmica Molecular no estudo da interacção entre uma enzima e substrato. (software: Amber e VMD) 
VI. Realização de um poster científico sobre uma estrutura proteica

Bibliografia Obrigatória

Mike Williamson; How Proteins Work, Garland Science, 2012. ISBN: 978-0-8153-4446-9

Bibliografia Complementar

John Kuriyan; Boyana Konforti; David Wemmer; The Molecules of Life, Garland Science, 2012. ISBN: 978-0-8153-4188-8
Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter; Molecular Biology of the Cell, 5th ed., Garland Science, 2007. ISBN: 9780815341062

Observações Bibliográficas

Outros materiais complementares de estudo serão fornecidos na plataforma Moodle.

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas complementadas com trabalhos práticos computacionais usando software específico em ambiente Linux.

Software

Amber e VMD

Palavras Chave

Ciências Físicas > Química > Química computacional

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	50,00
Teste	25,00
Trabalho escrito	25,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	86,00
Frequência das aulas	56,00
Trabalho escrito	20,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Comparência a um mínimo de 42 horas de contacto em sala de aula.

Fórmula de cálculo da classificação final

A Nota Final (NF) é calculada da seguinte forma: 50% NP (nota prática) + 50% NT (nota teórica).

NP (Nota prática) = média aritmética obtida com a nota do teste prático e o trabalho realizado no final do semestre; 
Nota teórica = nota do exame teórico.

Em nenhuma das duas componentes a nota poderá ser inferior a 7,0 valores.

Provas e trabalhos especiais

.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os estudantes com regime especial podem realizar uma única avaliação prática no final do semestre, para obterem a Nota prática.

Melhoria de classificação

Só pode ser feita melhoria da componente teórica da classificação, através da realização de um exame de melhoria de nota em época de exames própria.