Biocatálise e Biorremediação
Código
10826
Unidade Orgânica
Faculdade de Ciências e Tecnologia
Departamento
Departamento de Química
Créditos
6.0
Professor responsável
Maria Ascenção Carvalho Fernandes Miranda Reis, Susana Filipe Barreiros
Horas semanais
4
Total de horas
70
Língua de ensino
Português
Objectivos
Esta unidade curricular pretende fornecer os princípios básicos da biodegradação/biotransformação de poluentes perigosos e resíduos, e apresentar as tecnologias emergentes para a sua eliminação/redução, quer utilizando enzimas isoladas, quer utilizando microrganismos.
Pré-requisitos
Não tem.
Conteúdo
I - Exemplos de biotransformações realizadas à escala industrial. Vantagens da utilização de meios não aquosos (MNA). Actividade, estabilidade e selectividade enzimáticas em MNA. MNA mais ‘verdes’. Aspectos físico-químicos da biocatálise em MNA. Engenharia de meio.
II - Novas enzimas. Metagenómica. Design racional e evolução dirigida. Genomas artificiais. Enzimas utilizadas/melhoradas para biorremediação. Tratamento de efluentes com microbial fuel cells. Conversão enzimática de biomassa de resíduos e de CO2.
III - Dimensão do problema de contaminação ambiental por compostos perigosos.Tipos de poluentes (orgânicos e inorgânicos) e mecanismos de transporte em locais contaminados.
IV - Princípios da biodegradação de poluentes. Ecologia microbiana. Factores que influenciam a biodegradação. Mecanismos de biodegradação de poluentes (metabolismo e cinética).
V - Tecnologias de borremediação. Biorremediação in situ e ex situ. Biorremediação aeróbia vs. anaeróbia. Bioestimulação vs. ‘bioaugmentation’.
Bibliografia
1. Industrial Biotransformations, A. Liese, K. Seelbach, C. Wandrey (Eds), WILEY-VCH, Alemanha, 2006.
2. Biocatalysts and Enzyme Technology, Klaus Buchholz, Volker Kasche, Uwe Theo Bornscheuer, WILEY-VCH, Alemanha, 2005.
3. Engenharia Enzimática, J.M.S. Cabral, M.R.Aires-Barros, M. Gama (Eds), Lidel-Edições Técnicas Lda, Lisboa, 2003.
4. Biotecnologia –Fundamentos e Aplicações, M. Mota, N. Lima (Eds), Lidel-Edições Técnicas Lda, Lisboa, 2003.
5. Bioremediation and Natural Attenuation- Process Fundamentals and Mathematical Models, P.J. Alvarez, W.A. Illman (Eds), Wiley InterScience, 2006.
Método de ensino
Aulas teóricas.
Seminários sobre tópicos específicos dados por especialistas convidados.
Aulas téorico-práticas dedicadas à resolução de problemas.
Aulas laboratoriais.
Pesquisa orientada sobre temas sugeridos.
Elaboração de relatório sobre o trabalho experimental realizado e sua discussão.
Elaboração de apresentações em powerpoint.
Seminários dados pelos alunos, baseados em tópicos seleccionados, seguidos de discussão.
Projectos.
Método de avaliação
A UC é constituída por 2 módulos: Módulo de Biocatálise e Módulo de Biorremediação.
Há várias componentes de avaliação em cada um destes módulos. Para obterem frequência, os alunos têm que realizar os trabalhos de laboratório e que elaborar o relatório respectivo de acordo com as orientações fornecidas, têm que prepar e apresentar/submeter os seminários e projectos indicados, em cada caso dentro dos prazos acordados.
Peso de cada componente de avaliação no Módulo de Biocatálise:
Projecto e respectiva discussão - 35 %
Seminário e respectiva discussão - 30 %
Teste escrito - 35 %
Peso de cada componente de avaliação no Módulo de Biorremediação:
Prática de laboratório, relatório e respectiva discussão - 40 %
Seminário - 25 %
Teste escrito - 35 %
Para passarem os alunos têm que obter pelo menos 9.5 valores (numa escala de 0-20) em cada componente de avaliação.
A classificação de cada módulo, arredondada até às décimas, vale 50 % da classificação final na UC de Biocatálise e Biorremediação.