Bioquímica Geral B

Código

7321

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Química

Créditos

6.0

Professor responsável

José Luís Capelo Martinez

Horas semanais

4

Total de horas

55

Língua de ensino

Português

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 de aplicação.

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/armazenamento do oxigénio pela 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; 

• Conhecer 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; os diferentes tipos de transporte de solutos;

• Compreender o fluxo de energia na biosfera.

• Conhecer o caminho metabólico central, os seus pontos de regulação e a sua ligação à cadeia respiratória.

Pré-requisitos

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

Conteúdo

Programa resumido

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.
   
6. Hidratos de carbono: classificação e função; monossacáridos e polissacáridos; glicoproteínas.
7. Lípidos. Membranas biológicas (modelo do mosaico fluido) e transporte biológico: pasivo, facilitado e activo.
8. Ác. nucleicos (RNA e DNA): estrutura e função. Desnaturação e renaturação dos ácidos nucleicos.
9. O fluxo da informação genética: do gene à proteína.
10. 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.
11. Introdução à bioenergética.
12. 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

Quatro sessões laboratoriais:

 1.   Titulação ácido-base de aminoácidos

  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

Bibliografia

Principal bibliografia recomendada:

Secondary bibliography.

LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY
Nelson, D.L., & Cox, M.M.
W.H. Freeman and Company, San Francisco, 5th ed. 2008

PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY
Voet, D., Voet, J.G. & Pratt, C.W.
John Wiley & Sons, Inc., New York, 3rd ed. 2008

BIOCHEMISTRY
Lubert Stryer
W. H. Freeman and Company, San Francisco. 6th Ed. 2007

Método de ensino

Aulas teóricas (2h , 14 semanas) e teórico-práticas  (3h, 5 semanas letivas), com auxílio de diapositivos em Powerpoint; as aulas integram a lecionação do programa e a discussão e resolução de questões e problemas no âmbito  da disciplina. Sessões práticas de laboratório (3h, 5 semanas letivas) em grupos de 3 a 4 alunos.

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

NOTA: A assistência as aulas (teóricas, teórico-prática e práticas) tem tolerância de 10 min. Passado este tempo não se poderá entrar na aula.

 

I. Condições gerais de participação, frequência e avaliação da UC

 

 

 

1. A UC integra:

 

- Aulas teóricas (duas horas por semana, em aulas de 1 h);

 

- Aulas teórico-práticas (cinco sessões de 2,6h)

 

- Aulas práticas de laboratório (quatro sessões de 3h)

 

2. A presença em todas as aulas práticas de laboratório é obrigatória.

 

3. O processo de avaliação inclui avaliações da parte teórica e prática da unidade curricular (UC).

 

 

4. Estão excluídos da avaliação da parte teórica da UC os alunos que não tenham obtido frequência na parte prática da UC.

 

5. Não se prevê qualquer sessão de repetição extraordinária de trabalhos práticos de laboratório.

 

6. Se um aluno obtiver frequência da parte prática, mas não tiver tido aprovação na parte teórica da UC, é-lhe conferida a frequência da parte prática da UC no ano letivo subsequente.

 

II. Obtenção de frequência

 

7. A frequência da parte prática da UC consiste na realização, em grupos até 4 alunos, de trabalhos práticos de laboratório (4), na preparação desses trabalhos e na elaboração dos respetivos questionários. Os questionários não são avaliados e servem de apoio ao aluno na preparação das aulas praticas e do teste pratico, pelo que é recomendada uma elaboração muito cuidada dos mesmos.

 

8. A avaliação contínua da parte prática da UC contempla:

 

- Capacidade de execução dos trabalhos práticos no laboratório e apreciação pelo docente responsável durante a aula prática.

 

- Assiduidade e cumprimento de prazos.

 

A nota das práticas é obtida com recurso a um teste único ate´ 20 valores.

 

9.- Na Aula pratica:

 

A Prática no laboratório será em formato papel. Dispositivos eletrónicos são interditos durante a prática, incluídos telemóveis.

 

 2.- Óculos de segurança são obrigatorios.

 

 3.- Caderno de laboratório individual. Os cadernos não são avaliados e servem de apoio ao aluno na preparação das aulas praticas e do teste pratico, pelo que é recomendada uma elaboração muito cuidada do mesmo.

 

 4.- Bata de laboratório é obrigatória.

 

 5.- Quem incumprir estas regras não poderá efetuar a prática.

 

 A realização de todas as práticas é necessária para ter frequência.

 

 Ausências toleradas (com justificação escrita): Dia de defesa nacional, falta por motivo de saúde pessoal ou de familiar direto em ascendência ou descendência. Deverá ser apresentado justificativo médico.

 

III. Avaliação das partes teórica e prática da UC

 

10. A avaliação contínua da UC consiste na execução de três testes globais.

 

11. Os testes globais decorrem sensivelmente a cada terço do semestre. São aceites como válidas repostas numéricas com ± 20% de erro, desde que o resultado tenha sido obtido de forma coerente e justificada.

 

14. Nas aulas teórico-práticas os alunos são distribuídos em grupos de 2 alunos.

 

13. Os alunos com aproveitamento na avaliação contínua podem apresentar-se para melhoria de nota no exame. Para tal, deverão seguir as normas vigentes.

 

IV. Aproveitamento e Classificação final

 

14. Apenas aos alunos com frequência prática na UC será atribuída uma nota final.

 

15. Será aprovado na UC o aluno que tenha uma classificação final igual ou superior a 9.5.

 

16.- Avaliação

 

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

 

 

 

    Nota Final = 80% x Nota teórica + 20% Nota Prática.

 

    Nota Exame = 100% nota do exame.

 

O 80 % da Nota Teórica é calculado como media do somatório dos três TESTES globais.

 

O 20% da nota pratica inclui assistências as 4 aulas praticas, e realização de TESTE pratico.

Requerer-se nota mínima em cada teste (incluído o teste pratico de 7)

Cursos

• Engenharia Química e Bioquímica