Bioquímica Geral A
Código
10650
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Pedro António de Brito Tavares
Horas semanais
4
Total de horas
78
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.
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.
Pré-requisitos
A revisão dos conceitos básicos adquiridos nas disciplinas de Química Geral e de Química Orgânica é recomendada.
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
Bibliografia
Principal bibliografia recomendada:
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
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
Classificação
A aprovação final contempla:
- Frequência obrigatória de 70% das aulas teóricas e teórico-práticas leccionadas (apenas para alunos de 1ª inscrição).
- Frequência obrigatória de 5 sessões práticas (apenas para alunos de 1ª inscrição).
- 4 Testes (60 minutos cada).
A classificação final será obtida de acordo com a seguinte fórmula:
NF = 0.35 * MN + 0.15 * PN + 0.25 * (RN1 + RN2)
em que:
NF = classificação final, arredondada às unidades;
MN = Melhor classificação dos quatro testes a realizar, arredondada à décima de valor;
PN = Pior classificação dos quatro testes a realizar, arredondada à décima de valor e com um valor mínimo de 5,0 valores;
RN1/RN2 = restantes classificações (dois dos quatro testes a realizar), arredondada à décima de valor;
Relembra-se que um dos testes terá uma preponderância de perguntas relacionadas com as aulas práticas e que todos os alunos terão de realizar os quatro testes e que a estrutura de cada teste será:
- 5 valores de perguntas de escolha múltipla (respostas erradas não descontam);
- 15 valores de perguntas de resposta aberta.
Os alunos podem ainda obter aprovação através do Exame de Recurso.
Registo de presenças
Em cada aula teórica, teórico-prática e prática os alunos devem registar a sua presença.
Para obter frequência cada aluno deve:
- Assistir a pelo menos 70% das aulas teóricas e teórico-práticas leccionadas.
- Realizar os trabalhos de todas as sessões práticas.
A pontualidade do aluno, a preparação das aulas práticas e a execução do trabalho experimental também contribuirão para a obtenção da frequência. A obtenção de frequência é necessária para completar com sucesso a disciplina. Alunos que já tenham obtido frequência em anos anteriores não necessitam de voltar a efetuar as sessões práticas. No entanto terão de efectuar todos os testes.
Melhoria de classificações
Melhoria da classificação final é obtida através da execução de exame.
Só se pode tentar melhorar a nota da disciplina uma única vez .
ATENÇÃO:
Em qualquer caso, o regente da disciplina reserva-se o direito de efetuar um exame oral, para aprovação final, a qualquer aluno inscrito à disciplina.