Bioquímica Geral A
Objetivos
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
Pedro António de Brito Tavares
Horas
Semanais - 4
Totais - 56
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 é calculada de acordo com a seguinte fórmula:
Nota Final = 0,80 x Nota teórica + 0,20 Nota Prática
Os alunos obterão aprovação à unidade curricular com nota maior ou igual a 9,5 valores.
Frequência à disciplina:
1. Frequência obrigatória das 5 sessões práticas de laboratório
- A pontualidade do aluno, a preparação das aulas práticas, a execução do trabalho experimental, contribuirão para a obtenção da frequência
2. Frequência de 70% das aulas teóricas e 70% das aulas teórico-práticas (apenas para alunos de 1ª inscrição)
Nota teórica:
1. Avaliação contínua pela realização de 3 testes
2. Avaliação por exame de recurso
- Para aprovação à disciplina a nota teórica tem que ser maior ou igual a 8,0 valores.
Nota prática:
Realização de 2 mini-testes no final de cada teste T
- Não é exigida nota mínima para a componente prática.
Notas importantes:
- 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.
- Os alunos que não tenham obtido aprovação por avaliação contínua, são admitidos ao exame de recurso. No exame apenas é avaliada a componente T. Para obter aproveitamento, a classificação neste exame terá de ser igual ou superior a 8,0.
- 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
- Introdução à Bioquímica (estruturas biológicas, processos metabólicos, expressão e transmissão de informação genética).
- Propriedades físico-químicas dos aminoácidos: ligação peptídica, classificação e características, propriedades ácido base.
- 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.
- Relação estrutura-função em macromoléculas biológicas: transporte de oxigénio e dióxido de carbono (hemoglobina e mioglobina)
- As enzimas: conceitos gerais; cinética enzimática (modelo de Michaelis-Menten); inibição; efeito do pH e reacções a 2 substratos.
- Mecanismos catalíticos (ex: anidrase carbónica e proteases de serina).
- Hidratos de carbono: classificação e função; monossacáridos e polissacáridos; glicoproteínas.
- Lípidos. Membranas biológicas (modelo do mosaico fluido) e transporte biológico: pasivo, facilitado e activo.
- Ác. nucleicos (RNA e DNA): estrutura e função. Desnaturação e renaturação dos ácidos nucleicos.
- O fluxo da informação genética: do gene à proteína.
- 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.
- Introdução à bioenergética.
- 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:
- Propriedades ácido-base dos aminoácidos e proteínas.
- Cinética enzimática.
- Ácidos nucleicos, lípidos e membranas biológicas. Transporte biológico.
- 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
5. Determinação do potencial de redução do Citocromo c