Biofísica e Bioquímica
Áreas Científicas |
Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Biofísica e Bioquímica |
Ocorrência: 2009/2010 - 2S
Ciclos de Estudo/Cursos
Sigla |
Nº de Estudantes |
Plano de Estudos |
Anos Curriculares |
Créditos UCN |
Créditos ECTS |
Horas de Contacto |
Horas Totais |
LCMA |
29 |
Plano 2007 a 2011 |
2 |
- |
5 |
49 |
135 |
Língua de trabalho
Português
Objetivos
O programa da unidade curricular de Biofísica e Bioquímica tem por objectivos preparar os alunos para a compreensão dos princípios fundamentais da Física e suas aplicações na biologia, assim como do metabolismo intermediário e mecanismos de regulação das vias metabólicas. É realçada a importância das vias de transdução de sinal utilizadas pelas células para receber, processar, amplificar e integrar diversos sinais extracelulares. O aluno utiliza conhecimentos básicos para discutir disfunções associadas a traumas e condições específicas.
A disciplina também tem como objectivo facultar aos alunos os conhecimentos teóricos e práticos necessários para a utilização correcta de um conjunto de técnicas experimentais que se baseiam em princípios físicos e de técnicas utilizadas na caracterização bioquímica de células, organelos, proteínas e metabolitos.
Programa
Aulas teóricas:
Fluidos - Hidrostática. Princípio de Arquimedes. Sistemas com forças distribuidas. Hidrodinâmica. Fluidos ideais. Equação da continuidade e Princípio de Bernoulli. Fluidos Viscosos. Número de Reynolds. Queda de pressão em tubos e circuitos hidráulicos.
Cristalização - Diagramas de fase, solubilidade, técnicas de cristalização de proteínas, método de difusão de vapor.
Equilíbrio líquido-vapor - Leis de Raoult, Henry e Dalton, Cinéticas de evaporação.
Soluções electrolíticas: força iónica, coeficientes de actividade, teoria de Debye-Huckel, efeitos salting in & out.
Fosforilação Oxidativa - Descrição do processo. Estrutura, funcionamento e eficiência energética da ATP-sintase. Inibidores e desacopladores da fosforilação oxidativa.
Stress oxidativo - Espécies reactivas de oxigénio, danos moleculares e defesas anti-oxidantes.
Metabolismo de carbohidratos - Glicólise e fermentação láctica. Metabolismo do glicogénio e gluconeogénese. Via das pentoses-fosfato. Integração e regulação do metabolismo de carbohidratos. Mecanismos de sinalização celular pela insulina, glucagon e epinefrina; adaptação alimentado/jejum.
Bioenergética - Formação de acetil-CoA e ciclo de Krebs. Regulação do ciclo de Krebs. Carácter anfibólico do ciclo de krebs.
Metabolismo de lípidos - Digestão e absorção de lípidos. Lipólise e beta-oxidação de ácidos gordos. Síntese e função energética dos corpos cetónicos. Síntese de ácidos gordos. Biossíntese de glicerofosfolípidos e esfingolípidos. Biossíntese do Colesterol. Os ácidos biliares primários e secundários. Hormonas esteróides. Lipoproteínas. Integração e regulação do metabolismo lipídico.
Metabolismo de aminoácidos – Aminotransferases e glutamato desidrogenase. Biossíntese de aminoácidos não essenciais. Degradação de aminoácidos e ciclo da ureia. Derivados de aminoácidos – HEME, melanina, hormonas, neurotransmissores e óxido nítrico.
Metabolismo de nucleótidos - Síntese de purinas e pirimidinas. Inibidores da síntese de nucleótidos e da replicação. Catabolismo das purinas e pirimidinas.
Aulas práticas:
1. Remoção de corantes da água usando materiais residuais da indústria pesqueira,
2. Cristalização de proteínas.
3. Visualização de modelos estruturais de macromoléculas.
4. Técnicas de fraccionamento sub-celular: homogeneização de tecidos/células; centrifugação diferencial e isopícnica.
5. Técnicas de purificação de proteínas: precipitações diferenciais, cromatografia, electroforese. Determinação de grau de pureza.
6. Quantificação de metabolitos e determinação de actividades enzimáticas.
Bibliografia Obrigatória
Nelson David L.;
Lehninger principles of biochemistry. ISBN: 0-7167-4339-6
Thomas M. Devlin; Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, Drexel University School of Medicine, Philadelphia, Pennsylvania, 2006. ISBN: 978-0-471-67808-3
Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer; Biochemistry, W. H. Freeman, 2007. ISBN: 0-7167-8724-5
Alexandre Quintas, Ana Ponces Freire, Manuel Halpern; Bioquímica – organização molecular da vida, Lidel – edições técnicas, Lda, 2008. ISBN: 978-972-757-431-5
Sternheim M.M., Kane J.W.; General Physics, John Wiley, N.Y. , 2001. ISBN: 0-471-52278-3
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
As aulas teóricas consistem na apresentação do conteúdo programático intercalado com a discussão e resolução de problemas/exercícios.
Nas aulas práticas, os alunos, em grupos de dois, realizam o trabalho laboratorial e, no final, fazem um pequeno relatório. O relatório incide principalmente na apresentação dos resultados e sua interpretação. As bases teóricas das metodologias utilizadas são apresentadas pelo docente antes da realização da parte experimental.
Software
Protein purification (A.G. Booth)
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Descrição |
Tipo |
Tempo (Horas) |
Peso (%) |
Data Conclusão |
Participação presencial (estimativa) |
Participação presencial |
50,00 |
|
|
|
Total: |
- |
0,00 |
|
Obtenção de frequência
De acordo com a lei: presença em 3/4 das aulas práticas.
Nota de exame escrito > 10 valores
Fórmula de cálculo da classificação final
Nota da avaliação prática (20%) + Nota de exame escrito (80%)
Provas e trabalhos especiais
Não existem
Avaliação especial (TE, DA, ...)
De acordo com as normas estabelecidas pelo Conselho Pedagógico
Melhoria de classificação
De acordo com as normas estabelecidas pelo Conselho Pedagógico