Biologia Molecular e Celular II

Código:

BIOL1020

Sigla:

BIOL1020

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biologia

Ocorrência: 2024/2025 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Biologia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Biologia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:B	204	Plano de Estudos Oficial	1	-	6	48	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

A Célula é a unidade fundamental da vida, e a sua estrutura e funções constituem alicerces centrais da Biologia. A Unidade Curricular de Biologia Molecular e Celular II (BMCII) tem como primeiro objetivo fornecer o conhecimento necessário à compreensão da arquitetura da célula e do funcionamento integrado da vida celular. É também objetivo desta UC trabalhar os seus conteúdos em contexto de aplicação, e proporcionar o contacto prático ("hands-on") com diferentes tipos de células, organelos e processos celulares, assim como com algumas das técnicas e metodologias fundamentais para a construção do conhecimento em biologia celular (e.g., microscopia ótica e fracionamento celular).

Resultados de aprendizagem e competências

A BMCII pretende que os estudantes adquiram e desenvolvam um conjunto de conhecimentos, atitudes e competências, incluindo:

• conhecimento consistente sobre as características gerais da estrutura e ultraestrutura das células eucarióticas;
• conhecimento consistente sobre os principais aspetos estruturais e funcionais de todos os compartimentos e estruturas subcelulares da célula eucariótica;
• conhecimento consistente sobre os principais processos celulares, nomeadamente transporte transmembranar, comunicação e sinalização, endereçamento de proteínas, trânsito intracelular de membranas, processos de fluxo de energia (quimiosmose, glicólise, fotossíntese, respiração), divisão celular, e morte celular programada;
• reconhecimento da biologia celular como uma área de ponta em evolução rápida;
• espírito crítico e curiosidade em relação à área da biologia celular e à ciência em geral;
• capacidade para pesquisar e aprofundar temas direta ou indiretamente relacionados com a biologia celular;
• capacidade para interpretar, interligar e/ou aplicar conceitos da biologia celular em contextos variados, nomeadamente noutras áreas fundamentais e aplicadas das ciências da vida (e.g. fisiologia, desenvolvimento, biotecnologia, medicina);
• competências básicas de comunicação em temas de biologia celular;
• capacidade para trabalhar de forma autónoma com um microscópio ótico;
• capacidade para compreender e executar corretamente metodologias experimentais simples de biologia celular.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

PROGRAMA TEÓRICO

__________________________________________

 

Módulo I - A Célula e o seu estudo.

A Célula e a vida. Célula procariótica e eucariótica. Evolução da célula. Técnicas e metodologias de estudo da célula: fracionamento celular, isolamento de células, cultura de células e órgãos, microscopia ótica e electrónica, técnicas imunológicas, metodologias in vivo e imagiologia celular.

 

Módulo II - Membranas biológicas e contexto social/ambiental da célula.

Lípidos e hidratos de carbono: tipos, nomenclatura e propriedades. Características universais das membranas biológicas. Composição, arquitetura e dinâmica das membranas. Transporte de solutos através das membranas biológicas. Tipos de transportadores e respetivos mecanismos de transporte. Contexto social/ambiental da célula: adesão e comunicação. Matriz extracelular e estruturas de ligação intercelular. Tipos de sinais, mecanismos de percepção e mecanismos de transdução de sinal. Receptores, interruptores moleculares, mensageiros secundários e complexos de sinalização. 

 

Módulo III - Compartimentação estrutural e funcional da célula

Compartimentação celular e endereçamento subcelular de proteínas. Sistema secretor ou endomembranar. Retículo endoplasmático: estrutura e funções. Aparelho de Golgi: estrutura e funções. Síntese, processamento e transporte de proteínas, lípidos e hidratos de carbono no sistema secretor. Exocitose, endocitose e lisossomas.Trânsito de vesículas membranares. Peroxissomas: estrutura, funções e ontogenia. Citoesqueleto. Estrutura e função de filamentos de actina, microtúbulos e filamentos intermédios. Proteínas motor, cílios e flagelos.

Módulo IV - Fluxo de energia na célula

Conservação e fluxo de energia nos seres vivos. O papel central dos nucleótidos no metabolismo energético. Síntese quimiosmótica de ATP. O papel das membranas nos processos bioenergéticos. Fotossíntese. Plastídeos: caraterísticas gerais e plasticidade. Captação da energia luminosa. Fotossistemas. Cadeia transportadora de eletrões da membrana dos tilacóides. Esquema em Z. Fotofosforilação. Fixação do carbono – ciclo de Calvin. Fotorrespiração. Fotossíntese C4 e fotossíntese CAM. Glicólise e fermentação. Respiração aeróbia e respiração anaeróbia. Mitocôndrias: caraterísticas gerais. O genoma mitocondrial. O ciclo dos ácidos tricarboxílicos. Cadeia transportadora de eletrões e fosforilação oxidativa. Diversidade das vias metabólicas centrais. Classificação dos organismos quanto à fonte de carbono e quanto à fonte de eletrões.

Módulo V - Ciclo de vida da célula.

Ciclo de vida das células procarióticas e eucarióticas. Núcleo, nucléolo e outras estruturas sub-nucleares. Organização dos cromossomas e estrutura da cromatina.  Mitose e meiose. Citocinese nas células animais e vegetais. Regulação do ciclo celular: pontos de verificação (checkpoints) e controlo por cínases dependentes de ciclinas e pelo ciclossoma. Morte celular programada em animais e plantas. Apoptose: regulação e execução pelas caspases; via extrínseca e via intrínseca.

 

PROGRAMA PRÁTICO

_________________________

 

Unidade I. Observação de células ao Microscópio Ótico (MO) e em imagens de Microscopia Eletrónica (ME)

A1. Manuseamento do MO.
A2. Observação de bactérias ao MO e em imagens de ME.
A3. Observação de cianobactérias ao MO e em imagens de ME.
A4. Observação de células animais ao MO e em imagens de ME.
A5. Observação de células vegetais ao MO e em imagens de ME.
A6. Observação extensiva da ultraestrutura celular em imagens de ME.

Unidade II. Espectrofotometria

A1. Medição do espectro de absorção do azul de metileno.
A2. Doseamento espectrofotométrico do azul de metileno.
A3. Determinação de coeficientes de extinção do azul de metileno.

Unidade III. Fluxo de energia nos seres vivos

A1. Isolamento de cloroplastos.
A2. Extração e doseamento de clorofilas da suspensão de cloroplastos.
A3. Estudo da reação de Hill em tilacoides isolados na presença do aceitador de eletrões DCPIP. 

Unidade IV. Observação de células em divisão

A1. Crescimento de raízes de bolbos de cebola.
A2. Fixação das raízes de cebola.
A3. Observação das fases da mitose em células do meristema apical de raízes de cebola (Allium cepa).

Bibliografia Obrigatória

Alberts Bruce 070; Molecular biology of the cell. ISBN: 9780815344643
Lodish Harvey F. 070; Molecular cell biology. ISBN: 9781464109812

Bibliografia Complementar

Nelson David L. David Lee 1942-; Lehninger principles of biochemistry. ISBN: 978-1-57259-931-4
Salema Roberto; Atlas de ultrastrutura celular
Azevedo Carlos 34040; Biologia celular e molecular. ISBN: 978-972-757-354-7

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas com componente expositiva, podento ter uma componente de atividades interativas, incluindo a resolução orientada e discutida de questionários formativos, a abordagem de estudos de caso, e trabalho autónomo de pesquisa sob orientação. Utilização de aulas expositivas/power point gravadas em vídeo para estudo autónomo. 

Aulas práticas de índole laboratorial incluindo planeamento experimental, realização de procedimentos práticos, e tratamento e discussão de resultados.

Palavras Chave

Ciências Naturais > Ciências biológicas > Biologia > Biologia celular

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	95,00
Apresentação/discussão de um trabalho científico	3,50
Trabalho escrito	1,50
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	114,00
Frequência das aulas	48,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Presença em 75% das aulas práticas e realização da avaliação teórico-prática (teste TP).

Estudantes trabalhadores: realização de 2/3 dos trabalhos práticos.

 

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação da componente teórica (T)

Modalidade 1 - Exclusivamente por frequências. Nota final = média de duas frequências.

A primeira frequência é intercalar (aproximadamente a meio do semestre) e a segunda frequência é realizada na data marcada para o exame da época normal. Cada frequência é cotada na escala de 0-20 valores.

As frequências têm uma nota mínima de 7,0 valores. Só os estudantes que obtenham nota igual ou superior a 7,0 valores na 1ª frequência poderão realizar a 2ª frequência. Os estudantes que ficarem impedidos de realizar a 2ª frequência ficam automaticamente inscritos para a realização de uma prova global Teórica na época de recurso.

Modalidade 2 (opcional, mas fortemente aconselhada) - Frequências + testes online.

Nota final = média das duas frequências (90%) + média das 4/5 melhores notas dos testes online (10%). 

Os testes online serão disponibilizados no final de cada aula e no final de cada um dos 5 módulos, com prazos temporais limitados e incontornáveis. 

Nota final Teórica - será a mais alta entre o cálculo feito pelas duas modalidades (uma vez que a modalidade 2 inclui a modalidade 1).


Avaliação da componente prática (P)

Teste global teórico-prático (TP) no final do período de aulas, cotado para 20 valores, sobre a matéria das aulas práticas – 85%.

Atividades de avaliação durante as aulas práticas - 15%.

O teste global tem uma nota mínima de 7,0 valores. Em caso de não aprovação é possível repetir o teste TP na época de recurso.


Recurso e melhoria

As avaliações da componente teórica e prática são independentes em termos de época de recurso e melhoria. Ou seja, na época de recurso, só é necessário realizar avaliação à componente a que não tenham tido aprovação ou cuja nota queiram melhorar.

NOTA FINAL = (2T+P)/3

Melhoria de classificação

A avaliação para melhoria de nota pode ser feita até à época de recurso do ano letivo subsequente àquela em que o estudante obteve aprovação. Pode assim ser feita por testes (T1+T2 e/ou TP, se for feita durante a época normal) ou por uma avaliação global (T e/ou TP se for feita na época de recurso).

 

Observações

Coordenação: Mariana Sottomayor
Júri: Mariana Sottomayor e Luís Gustavo Pereira