Engenharia Enzimática

Código:

EQ0106

Sigla:

EE

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Naturais (Ciências Biológicas)

Ocorrência: 2010/2011 - 2S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química e Biológica
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	11	Plano de estudos oficial	3	-	6	56	162
MIEQ	7	Plano de estudos oficial	4	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Pretende-se que os estudantes compreendam processos biocatalíticos e adquiram a capacidade de compreender e desenvolver processos, incluindo a utilização de diversas conformações de bio-reactores enzimáticos, onde a velocidade da reacção é controlada por cinética bioquímica. Esta unidade curricular também visa dotar os estudantes de aptidões básicas para planear, dimensionar e analisar a operação de reactores enzimáticos em sistemas diversos. Os conceitos adquiridos permitirão aos estudantes desenvolver e operar processos industriais de base biotecnológica incorporando tecnologia enzimática.

Programa

1. Propriedades gerais de enzimas. Características gerais dos aminoácidos. Classificação e nomenclatura das enzimas. Anatomia de uma enzima. Características e modo de funcionamento das enzimas. Estrutura das enzimas. Especificidade das enzimas. Tipos de mecanismo de catálise enzimática.

2. Cinética e estabilidade enzimáticas. Modelo de Michaelis-Menten. Significado das constantes cinéticas. Modelos alternativos e complementares do modelo de Michaelis-Menten. Representação gráfica dos dados cinéticos. Actividade e estabilidade enzimáticas. Efeito do pH e temperatura na cinética enzimática. Os diferentes tipos de inibição.

3. Imobilização de enzimas: tipos de suportes e técnicas de imobilização (adsorção, ligação iónica, ligação covalente, reticulação, microencapsulação e oclusão). Imobilização de enzimas com coenzimas dissociáveis. Efeitos nas propriedades e cinética enzimáticas (efeitos conformacionais, de partição e de transferência de massa). Limitações difusionais externas e internas. Factores de eficiência interna e externa. Estudo por modelação computacional de sistemas de difusão reacção.

4. Reactores enzimáticos: classificação; tipos de reactores; actividade enzimática; modos de operação; características físicas do equipamento e dimensionamento.

5. Biocatálise em sistemas não-convencionais: Biocatálise em solventes orgânicos, na presença de líquidos iónicos, em fluidos supercrítricos, em sistemas sólido-sólido e em sistemas sólido-líquido. Efeito da água na actividade e estabilidade enzimática.

6. Tecnologias enzimáticas: principais aplicações de enzimas; biossensores e diagnósticos clínicos enzimáticos.

Bibliografia Obrigatória

James M. Lee; Biochemical engineering. ISBN: 0-13-085317-8
Andreas S. Bommarius, Bettina R. Riebel; Biocatalysis. ISBN: 978-3-527-30344-1

Bibliografia Complementar

James E. Bailey, David F. Ollis; Biochemical engineering fundamentals. ISBN: 0-07-066601-6
Cabral J.M.S., Aires-Barros M.R., Gama M. ; Engenharia Enzimática. , Lidel – edições técnicas, Lda., 2003
Miguel Gama; Apontamentos de Engenharia Enzimática, Publicação interna da Universidade do Minho, 1999

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Exposição formal dos fundamentos teóricos e metodologias de abordagem e resolução de problemas, acompanhados de alguns exemplos de aplicação. Artigos de relevantes para a unidade curricular, serão propostos para estudo individual e apresentação teórica. Também, são propostos exemplos de dimensionamento de bio-reactores enzimáticos, onde se aplicam regras fundamentais de modelação e projecto.

Software

Acrobat Professional 9.0 Win AOO License IE

Palavras Chave

Ciências Naturais > Ciências biológicas > Engenharia biológica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	0,00
	Total:	-	0,00

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final será calculada de acordo com os seguintes componentes de avaliação:
Exame final com um factor de ponderação de 75% na classificação final;
Análise crítica e apresentação oral de um tema inserido no contexto de Engenharia Enzimática, com factor de ponderação de 15 % na classificação final;
Apresentação oral da análise de um artigo científico, com um factor de ponderação de 10% na classificação final;
Exame de recurso.

Para obtenção de classificação positiva, o estudante deverá obter uma classificação global mínima de 9.5 valores. No entanto, o exame final deverá ter uma classificação superior a 8 valores.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Estas situações não dispensam a realização dos trabalhos da unidade curricular. Estes têm que ser realizados no mesmo prazo que for fixado para os estudantes ordinários. A forma de avaliação é portanto a mesma para todos os estudantes.

Melhoria de classificação

Exame.
(A nota dos trabalhos valerá para todo o ano lectivo e estes não poderão ser substituídos por outro tipo de provas).