Biologia Molecular e Celular

Caracterização geral

Pré-requisitos

Sem pré-requisitos.

Bibliografia

Molecular Cell Biology

Lodish H, Berk A, Kaiser CA, Krieger M, Bretscher A, Ploegh H, Amon A, Scott MP

7th Ed. WH Freeman & Company, NY, 2012

 

. Molecular Biology of the Cell

Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P

5th Ed. Garland Science, NY, 2007

 

. The World of the Cell

Hardin J, Bertoni GP, Kleinsmith LJ, ,

8th Ed. Benjamin Cummings Publ. Co., 2010

 

. The Cell. A molecular Approach

Cooper GM, Hausman RE

5th Ed. Sinauer Associates Inc., 2009

 

. Principles of Cell Biology 3rd Edition

 

.Biologia Celular e Molecular 

Ed. Carlos Azevedo e Cláudio Sunkel. Ed Lidel

 

. Artigos científicos seleccionados

Disponibilizados pela docente na página MOODLE da disciplina

Método de ensino

A estratégia pedagógica assenta no princípio de separação entre aulas teóricas e teórico-práticas, leccionando-se uma aula teórica (1,5h) e uma aula teórico-prática (2h) por semana. 

O semestre encontra-se dividido em dois blocos, lecionados por docentes diferentes, o primeiro de Biologia Celular e o segundo de Biologia Molecular. As aulas teóricas são de natureza expositiva, incentivando-se a participação dos alunos durante as aulas. 

As aulas teórico-práticas são dedicadas a resolução de problemas e exercícios sobre os conteúdos explorados nas aulas téoricas. A aprendizagem é complementada pela resolução de questionários em autonomia, após cada aula teórico-prática e pela realização de um trabalho em grupo em cada bloco. 

Método de avaliação

A) Normas de Conduta de BMC 2022-2023

1. Os alunos só poderão trocar de turno TP em casos excepcionais e devidamente justificados. A troca carece de autorização prévia das docentes.
2. A comunicação das docentes com os alunos e disponibilização dos materiais das aulas T e TP será feita via moodle.
3. As regras de avaliação e frequência da disciplina estão registadas no CLIP.
 
METODOLOGIA DE AVALIAÇÃO

A disciplina de Biologia Molecular e Celular está dividida em 2 módulos: módulo de Biologia Molecular (BM) e módulo de Biologia Celular (BC). Uma vez que cada módulo é leccionado por uma docente diferente, o funcionamento particular das aulas T e TP poderá diferir. No entanto, as regras gerais de conduta e avaliação na disciplina são transversais.

Seguir as Normas de Conduta de BM/BC 2022-2023

A) Frequência na disciplina:
1. Para a obtenção da frequência à disciplina os alunos têm que submeter, de forma individual, no moodle elementos de trabalho a serem realizados durante as aulas TP de cada módulo. É obrigatória a presença e submissão de um número de elementos de trabalho correspondentes a 2/3 do número de aulas leccionadas no módulo de BM e 2/3 do número de aulas leccionadas no módulo de BC. 
Em cada aula TP serão disponibilizadas fichas de exercícios ou outros elementos de trabalho sobre assuntos da Biologia Molecular ou Celular. Nestas aulas, os alunos poderão ser divididos em grupos pré-formados de 3-4 alunos/grupo. Durante o tempo de funcionamento das aulas TP os alunos devem realizar os elementos de trabalho de acordo com as instruções fornecidas em cada aula. No final da aula cada, aluno tem de fazer upload dum elemento indicado pelas docentes. Apenas os alunos presentes nas aulas TP poderão submeter o trabalho no moodle. Haverá um local próprio para upload dos documentos no moodle, todas as semanas.
2. Para controlo de assíduidade, a presença nas aulas TP é registada pela docente. 
3. Atrasos superiores a 30 min impedem o aluno de ser admitido na aula TP, e de fazer/entregar o elemento de trabalho correspondente a esse dia. Faltas injustificadas têm o mesmo efeito.
4. Atestados e outras justificações válidas para as faltas só serão aceites se entregues na aula da semana imediatamente após o dia da falta. 
5. Os trabalhadores estudantes, e outros casos de excepção, que não frequentem as aulas teórico-práticas, devem realizar uma avaliação (a combinar com as docentes) para a obtenção da frequência à disciplina.

O aluno sem frequência à disciplina não pode fazer os testes, nem apresentar-se a exame de recurso, nem terá nota válida nas componentes de avaliação teórica/teórico-prática, contínua e sumativa.

B) Avaliação na disciplina

B.1) Regras de Avaliação
A classificação final da disciplina (escala de 0 a 20 valores) resulta da soma das notas de 3 componentes da avaliação:

i) Avaliação da componente teórica/teórico-prática (70% = 14 valores). Um teste escrito, para avaliação individual de conhecimentos de conteúdos de aulas teóricas e teorico-práticas de cada módulo. A nota final desta componente resulta da média aritmética da nota dos 2 testes, arredondada à décima. A aprovação exige a obtenção, no mínimo, de 7,0 val/14 val (50%) na nota média dos 2 testes.
A data dos testes é divulgada no inicio das aulas e marcada no CLIP, e não há data(s) alternativa(s), nem repetição de nenhum dos testes. 
Em alternativa, os alunos podem ter aprovação na disciplina através da realização de um exame final (Época de Recurso) – marcado no CLIP. O exame de recurso será sobre a matéria dada nos 2 módulos, de BM e de BC, com quotação de 50% da nota do exame cada módulo. A aprovação exige a obtenção, no mínimo, obtenção de 7,0 val/14 val (50%) na nota global do exame de recurso.

ii) Avaliação contínua (teorico-prática) (30% = 6 valores). 
A nota desta componente resulta elaboração de um trabalho de grupo durante o semestre, num tema proposto pelas docentes. O trabalho tem a classificação final de 6 val.

Não há nota mínima nem obrigatoriedade de fazer estes trabalhos. 

B.2) Condições para obter Aprovação

Ter frequência, ter classificação igual ou superior a 7,0/14 val na avaliação da componente teórica/teórico-prática (por testes ou exame de recurso); ter nota final resultante da soma das 3 componentes de avaliação igual ou superior a 9,5 valores.

Exame de Recurso
Avaliação indivídual de conhecimentos de conteúdos de aulas teóricas e teorico-práticas. Exame escrito com duração máxima de 2h. Destina-se aos alunos reprovados (nota final inferior a 9,5 valores), mas com frequência à disciplina, ou a alunos que desejam fazer melhoria à componente de avaliação teórica/teórico-prática. 
O Exame de recurso, seja para aprovação ou melhoria, terá de ser feito de forma completa, ie, o módulo de BM e o módulo de BC. Não há possibilidade de fazer melhorias parciais de nenhum destes módulos.

Conteúdo

Aulas teóricas – Biologia Molecular

A. Os ácidos nucleícos
- Estrutura e composição dos ácidos nucleicos
- O DNA como molécula responsável pela herediteriedade
- Emparelhamento e superenrolamento do DNA
- Formas topológicas do DNA
- Organização dos genes em cromossomas
- Noção de genoma de organismos modelo e organelos
- Definição de plasmídeos e funções

B. O processo de replicação do DNA
- Mecanismo básico e enzimas envolvidas
- A replicação é um mecanismo semi-descontíuno
- Polimerases de DNA bacterianas e eucariontes
- Processo de priming, elongação e terminação
- Mutações e mecanismos de reparação do DNA

C. O processo de transcrição
C.1. Estrutura génica e transcrição em bactérias
- RNA polymerase de E. coli
- Iniciação, fatores sigma, elongação e terminação
C.2. A transcrição em eucariontes
- RNA polimerases
- promotores e ativadores
- Fatores de transcrição
- Estrutura e regulação da cromatina
- Processamento do RNA: exões e intrões, splicing, poliadenilação

D. Processo de tradução
- Estrutura e função do ribossoma
- Iniciação, elongação e terminação
- Código genético
- Resultados de modificações no DNA

Aulas teórico-práticas – Biologia Molecular

Aula 1. Métodos de extração de DNA
- extração fenólica
- extração de plasmídeo

Aula 2. Métodos de análise de DNA- parte I
- eletroforese em gel de agarose
- mapeamento de restrição

Aula 3. Métodos de análise de DNA- parte II
- espetofotometria de UV-visível

Aula 4. Reação de amplificação de DNA por PCR – parte I
- condições de amplificação
- polimerases
Aula 5. Reação de amplificação de DNA por PCR – parte II
- desenho de primers

Aula 6. Clonagem molecular
- Clonagem molecular em E. coli
- processo de transformação de DNA

 

 Aulas teóricas – Biologia Celular

1. A célula eucariota

. A teoria celular

. Pricipais diferenças estruturais entre células eucariotas e células procariotas

. A célula eucariota como unidade fundamental dos tecidos e como unidade de fronteira dos vários organelos

. Os principais organelos da célula eucariota

2. Membrana Celular e Transporte Biológico

. Estrutura e composição das membranas celulares: Modelo do Mosaico Fluído

. Diferentes tipos de transporte activo e transporte passivo

. Canais iónicos e transportadores membranares

. Gradientes importantes em processos fisiológicos

. Integração e interdependência da actividade de transporte numa célula

. Distribuição dos transportadores e função celular

3. Caracterização de organelos das células eucariotas

3.1. Sistema endomembranoso: 

. Localização subcelular, dimensão relativa, estrutura e função do retículo endoplasmático liso e rugoso e aparelho de Golgi

. O papel do retículo endoplasmático rugoso na síntese proteica

. Transporte e sorting de proteínas através do retículo endoplasmático e das diferentes cisternas do aparelho de Golgi

. Via clássica de secreção de proteínas

3.2. Lisossomas:

. Caracterização estrutural e funcional dos lisossomas

. Transporte através da rede trans Golgi e formação de lisossomas

. Maturação dos lisossomas

. Hidrolases ácidas lisossomais

. Lisossomas envolvidos em processos de nutrição e defesa celular: caracterização dos diferentes tipos de autofagia (macroautofagia, microautofagia e autofagia mediada por chaperones)

. A importância da autofagia em processos fisiológicos e patológicos

3.3. Peroxissomas:

. Caracterização estrutural e funcional dos peroxissomas

. Formação dos peroxissomas

. Importância dos peroxissomas nas vias metabólicas

. Alterações da actividade peroxissomal e relação com patologias

3.4. Mitocôndria:

. Caracterização estrutural e funcional da mitocôndria

. Genoma mitocondrial

. Regulação da população mitocondrial activa (fissão, fusão e mitofagia)

. Alterações patológicas relacionadas com perda da homeostasia mitocondrial

. O papel central da mitocôndria no metabolismo e na morte celular por apoptose.

4. Sinalização Intracelular e Mecanismos de Transdução de Sinal

. Comunicação por sinais extracelulares e tipos de sinais extracelulares.

. Principais vias de sinalização intracelular e transdução de sinal: Sinalização por receptores intracelulares (receptores de ligandos derivados do colesterol) e sinalização por receptores da superfície celular (receptores ligados à actividade de proteínas G).

. Métodos de identificação, caracterização e modulação de algumas vias de transdução de sinal através da apresentação de casos práticos.

5. Citosqueleto:

. Caracterização estrutural e functional do citosqueleto

. Microtúbulos, microfilamentos (filamentos de actina) e filamentos intermédios. Transporte intracelular dependente de proteínas motoras (cinesinas e dineínas)

. Participação dos elementos do citoesqueleto na homeostasia celular

Aulas teórico-práticas – Biologia Celular

Resolução de exercícios e problemas, e pesquisa de literatura científica actual, de forma indivídual ou em grupo, sobre a matéria da aula teórica anterior:

. Célula eucariota e membrana Celular

. Retículo endoplasmático e aparelho de Golgi

. Lisossomas e peroxissomas

. Mitocôndria

. Vias de sinalização celular

. Citoesqueleto

Cursos

Cursos onde a unidade curricular é leccionada: