Bioquímica Geral A

Objectivos

Objectivos:

Pretende-se que o aluno compreenda as bases físico-químicas das relações entre a estrutura e a função das macromoléculas biológicas e a estratégia do metabolismo central. O ensino está organizado por forma a que o aluno seja confrontado com a necessidade de utilizar os conceitos teóricos na análise de resultados experimentais obtidos no laboratório e na resolução de problemas.

No final desta unidade curricular o aluno deverá:

  • Saber como são constituídas as proteínas e qual a sua organização estrutural;
  • Conhecer as técnicas de purificação e caracterização de proteínas e saber seguir um processo de purificação, bem como avaliar a sua eficiência;
  • Compreender os mecanismos de transporte do oxigénio através da interacção hemoglobina/mioglobina e distinguir entre ligação cooperativa e não cooperativa.
  • Utilizar modelos matemáticos para calcular os parâmetros cinéticos de enzimas Michaelianas na ausência e na presença de inibidores e qual o efeito da temperatura e do pH na velocidade das reacções;
  • Compreender os mecanismos de catálise de algumas enzimas;
  • Saber as estruturas dos açúcares simples e dos polissacáridos;
  • Saber a constituição dos ácidos nucleicos, as suas propriedades físico-químicas e as suas estruturas
  • Conhecer o fluxo da informação genética do gene à proteína;
  • Saber as estruturas dos lípidos e a organização das membranas biológicas;
  • Compreender o fluxo de energia na biosfera e saber quantificá-lo utilizando funções termodinâmicas;
  • Saber o caminho metabólico central, os seus pontos de regulação e a sua ligação à cadeia respiratória.

Caracterização geral

Código

10650

Créditos

6.0

Professor responsável

Maria Alice Santos Pereira

Horas

Semanais - 4

Totais - 64

Idioma de ensino

Português

Pré-requisitos

A revisão dos conceitos básicos adquiridos nas disciplinas de Química Geral e de Química Orgânica é recomendada.

Bibliografia

Principal bibliografia recomendada

LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY
Nelson, D.L., & Cox, M.M.
W.H. Freeman and Company, San Francisco, 7th ed., 2017

FUNDAMENTALS OF BIOCHEMISTRY. LIFE AT THE MOLECULAR LEVEL
Voet, D., Voet, J.G. & Pratt, C.W.
John Wiley & Sons, Inc., New York, 5th ed., 2016

BIOCHEMISTRY
Berg, J.M., Tymoczko, J.L., & Stryer L.
W. H. Freeman and Company, San Francisco. 8th ed., 2015

BIOCHEMISTRY. A SHORT COURSE
Berg, J.M., Tymoczko, J.L., & Stryer L.
W. H. Freeman and Company, San Francisco. 3rd ed, 2015

Método de ensino

A leccionação está organizada em aulas teóricas, aulas teórico-práticas e aulas práticas de laboratório. As matérias desenvolvidas nas aulas teóricas são aplicadas à resolução de problemas concretos nas aulas teórico-práticas, sendo dado especial ênfase a aplicações numéricas e computacionais. Nas aulas de laboratório os alunos realizam trabalhos experimentais ilustrativos de técnicas importantes em Bioquímica.
A preparação das sessões de trabalho laboratorial e o tratamento dos resultados experimentais constitui uma parte importante do trabalho desenvolvido em autonomia pelo aluno, mas está sujeita à avaliação e correcção pelo docente para que a formação do aluno seja completa tanto do ponto de vista teórico como experimental.

 

Método de avaliação

A nota final será calculada de acordo com a seguinte fórmula:

    Nota Final = 0,35 x Nota Questionários + 0,65 Nota Testes individuais

Os alunos obterão aprovação à disciplina com nota maior ou igual a 9,5 valores. 

I. Obtenção de frequência

Frequência obrigatória das 5 sessões práticas (3 de laboratório e 2 à distância)

  •  A pontualidade do aluno, a preparação das aulas práticas, a execução do trabalho experimental, contribuirão para a obtenção da frequência

II. Avaliação da componente T

1.  Avaliação contínua à distância

  • 5 questionários (Q1 a Q5) para resolução em grupo; eliminando a nota mais baixa. 
  • 2 testes individuais online (Teste1 e Teste2). A média dos 2 testes individuais não pode ser inferior a 8 val para obtenção de aprovação à UC.

Os questionários terão a duração de 20 a 30 min e os testes individuais 60 min. 

2.  Avaliação por exame final

Notas importantes:

  1. As notas de todos os elementos de avaliação serão arredondadas à décima; as notas de cada componente entrarão na fórmula de classificação final também arredondadas à décima.
  2. Os alunos que não tenham obtido aprovação por avaliação contínua, são admitidos ao exame de recurso. Para obter aproveitamento, a classificação neste exame terá de ser igual ou superior a 9,5. 
  3. Melhoria da classificação final é realizada no exame de recurso e apenas à componente T.

Em qualquer caso, o regente da UC reserva-se o direito de efectuar um exame oral, para aprovação final, a qualquer aluno inscrito à disciplina.


Conteúdo

Programa resumido das aulas teóricas

  1. Introdução à Bioquímica (estruturas biológicas, processos metabólicos, expressão e transmissão de informação genética).
  2. Propriedades físico-químicas dos aminoácidos: ligação peptídica, classificação e características, propriedades ácido base.
  3. As proteínas e sua caracterização: aspectos estruturais (Estrutura primária, secundária - hélices alfa, folhas beta e dobras, terciária e quaternária); purificação; sequenciação; critérios de pureza e métodos de determinação de estrutura.
  4. Relação estrutura-função em macromoléculas biológicas: transporte de oxigénio e dióxido de carbono (hemoglobina e mioglobina)
  5. As enzimas: conceitos gerais; cinética enzimática (modelo de Michaelis-Menten); inibição; efeito do pH e reacções a 2 substratos.
  6. Mecanismos catalíticos (ex: anidrase carbónica e proteases de serina).
  7. Hidratos de carbono: classificação e função; monossacáridos e polissacáridos; glicoproteínas.
  8. Lípidos. Membranas biológicas (modelo do mosaico fluido) e transporte biológico: pasivo, facilitado e activo.
  9. Ác. nucleicos (RNA e DNA): estrutura e função. Desnaturação e renaturação dos ácidos nucleicos.
  10. O fluxo da informação genética: do gene à proteína.
  11. Introdução à tecnologia de DNA recombinante: endonucleases de restrição; sequenciação de DNA pelo método da adição de didesoxirribonucleótidos;  a PCR; vectores de clonagem e vectores de expressão; mutagénese dirigida.
  12. Introdução à bioenergética.
  13. O caminho metabólico central (glicólise e fermentação; gluconeogénese; ciclo do ácido cítrico): reacções e sua regulação. Fosforilação oxidativa: cadeia de transporte de electrões e síntese de ATP.

Programa resumido das aulas teórico-práticas:

  1. Propriedades ácido-base dos aminoácidos e proteínas.
  2. Cinética enzimática. 
  3. Ácidos nucleicos, lípidos e membranas biológicas. Transporte biológico. 
  4. Metabolismo e bioenergética

Programa resumido das aulas práticas:

 1.   Titulação ácido-base de aminoácido

  2.   Separação de compostos biológicos por cromatografia:

  • Parte A - Cromatografia de filtração em gel
  • Parte B - Cromatografia de permuta iónica

  3.   Caracterização da beta-glucosidase produzida pelo fungo Fusarium graminearum

  4.   Quantificação de proteínas pelo método de Lowry