2024
Química Orgânica aplicada à Biotecnologia
Nome: Química Orgânica aplicada à Biotecnologia
Cód.: QUI13562L
3 ECTS
Duração: 15 semanas/78 horas
Área Científica:
Química
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português, Inglês
Regime de Frequência: Presencial
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
Nesta unidade curricular pretende-se que os alunos:
- adquiram conhecimentos no domínio da Química Orgânica aplicada à Biotecnologia, nomeadamente no que respeita à química dos metabolitos secundários;
- compreendam e classifiquem os diferentes tipos de metabolitos secundários;
- desenvolvam a destreza, o desembaraço e a segurança no trabalho de laboratório;
- desenvolvam as capacidades de conceção e execução do trabalho laboratorial, ao nível da extração, isolamento e identificação de metabolitos secundários;
- desenvolvam o sentido crítico e a capacidade de resolução de problemas.
- adquiram conhecimentos no domínio da Química Orgânica aplicada à Biotecnologia, nomeadamente no que respeita à química dos metabolitos secundários;
- compreendam e classifiquem os diferentes tipos de metabolitos secundários;
- desenvolvam a destreza, o desembaraço e a segurança no trabalho de laboratório;
- desenvolvam as capacidades de conceção e execução do trabalho laboratorial, ao nível da extração, isolamento e identificação de metabolitos secundários;
- desenvolvam o sentido crítico e a capacidade de resolução de problemas.
Conteúdos Programáticos
Metabolitos secundários:
- Classificação;
- Atividade biológica.
Reações de derivatização de metabolitos secundários.
Técnicas de separação e isolamento de metabolitos secundários e seus derivados:
- Cromatografia;
- Fases estacionárias, sistemas de eluição e modos de deteção.
Técnicas espectroscópicas e espectrométricas para a análise estrutural de compostos orgânicos:
Técnicas mono e bidimensionais de espectrometria de RMN (1H, 13C, DEPT, COSY, HMBC, HMQC, INADEQUATE, NOESY, TOCSY,...).
Espectrometria de RMN de outros núcleos importantes (15N, 19F, 31P e 29Si).
Espectroscopia de Infravermelho (FT-IR).
Espectrometria de Massa.
Realização de aulas práticas laboratoriais para a aplicação de técnicas fundamentais de extração, isolamento e identificação de metabolitos secundários.
- Classificação;
- Atividade biológica.
Reações de derivatização de metabolitos secundários.
Técnicas de separação e isolamento de metabolitos secundários e seus derivados:
- Cromatografia;
- Fases estacionárias, sistemas de eluição e modos de deteção.
Técnicas espectroscópicas e espectrométricas para a análise estrutural de compostos orgânicos:
Técnicas mono e bidimensionais de espectrometria de RMN (1H, 13C, DEPT, COSY, HMBC, HMQC, INADEQUATE, NOESY, TOCSY,...).
Espectrometria de RMN de outros núcleos importantes (15N, 19F, 31P e 29Si).
Espectroscopia de Infravermelho (FT-IR).
Espectrometria de Massa.
Realização de aulas práticas laboratoriais para a aplicação de técnicas fundamentais de extração, isolamento e identificação de metabolitos secundários.
Métodos de Ensino
O processo de ensino/aprendizagem baseia-se no trabalho individual dos alunos, apoiado na bibliografia recomendada pelo docente e em apontamentos obtidos pelos alunos durante as aulas. As aulas teóricas são aulas de exposição da matéria durante as quais há lugar à resolução de alguns exercícios, esclarecimento de dúvidas e discussão de tópicos relacionados com a matéria lecionada. Os respetivos conteúdos são apresentados com o apoio de projeção de imagens e de esquemas ou estruturas manuscritas no quadro, onde é estimulada a participação dos alunos com perguntas e discussões curtas, favorecendo a construção coletiva do conhecimento. Sempre que possível serão relacionados os conteúdos teóricos com a investigação desenvolvida no domínio dos respetivos cursos.
As aulas práticas laboratoriais funcionam articulada e complementarmente com as aulas teóricas, recorrendo ao planeamento e execução de trabalhos laboratoriais que concretizem exemplos práticos dos conteúdos teóricos. As atividades laboratoriais envolvem também trabalho autónomo de pesquisa e preparação de conteúdos, por parte dos alunos, para preparação da atividade e da elaboração de um relatório. Os alunos realizam atividades laboratoriais em grupos, seguindo protocolos experimentais, com a posterior análise dos resultados obtidos para a elaboração de um relatório final. Esta metodologia permite que os alunos desenvolvam a destreza, o desembaraço e a segurança no trabalho de laboratório, assim como o espírito crítico e a capacidade de resolução de problemas.
Os alunos são incentivados a usar o Moodle como recurso para a organização e acesso aos materiais de aprendizagem e para a comunicação com o docente e colegas.
As aulas práticas laboratoriais funcionam articulada e complementarmente com as aulas teóricas, recorrendo ao planeamento e execução de trabalhos laboratoriais que concretizem exemplos práticos dos conteúdos teóricos. As atividades laboratoriais envolvem também trabalho autónomo de pesquisa e preparação de conteúdos, por parte dos alunos, para preparação da atividade e da elaboração de um relatório. Os alunos realizam atividades laboratoriais em grupos, seguindo protocolos experimentais, com a posterior análise dos resultados obtidos para a elaboração de um relatório final. Esta metodologia permite que os alunos desenvolvam a destreza, o desembaraço e a segurança no trabalho de laboratório, assim como o espírito crítico e a capacidade de resolução de problemas.
Os alunos são incentivados a usar o Moodle como recurso para a organização e acesso aos materiais de aprendizagem e para a comunicação com o docente e colegas.
Avaliação
De acordo com o regulamento em vigor, a avaliação dos alunos nesta unidade curricular terá duas componentes, uma teórica e uma prática laboratorial, e duas modalidades optativas tendo em vista a classificação final, a frequência e/ou o exame final. Em qualquer das modalidades, para que os alunos sejam admitidos às respetivas provas, devem cumprir o estipulado no regulamento académico no que respeita a presenças nas aulas da unidade curricular.
Os alunos com estatuto de trabalhador-estudante, que não possam comparecer às aulas teóricas e às aulas práticas laboratoriais, terão de se submeter a um exame prático laboratorial que só deverá ser realizado após aprovação no exame teórico.
A avaliação e classificação da componente teórica será efetuada através de provas escritas, valendo cada uma 20 valores e tendo a duração de 2,5 hora.
A avaliação e classificação da componente prática laboratorial será efetuada por integração dos resultados da avaliação contínua obtida nestas aulas, tendo em conta o desempenho laboratorial, os relatórios elaborados nas aulas práticas laboratoriais e a progressão na aprendizagem a nível de execução laboratorial.
Na modalidade de optativa de frequência para avaliação da componente teórica os alunos realizarão três testes ao longo do semestre, em que a classificação de qualquer um deles tem de ser igual ou superior a 8 valores, de forma a alcançar uma nota igual ou superior a 10 valores, necessária à aprovação. Os alunos reprovados nesta modalidade apenas poderão submeter-se a avaliação da componente teórica em exame de recurso.
No que diz respeito à componente laboratorial a avaliação será contínua. Para obter aprovação os alunos deverão conseguir uma nota igual ou superior a 10 valores. Os alunos reprovados podem requerer a realização de um exame laboratorial.
Na modalidade optativa de exame, para a avaliação da componente teórica os alunos realizarão um teste no final do semestre ou na época de recurso. Os alunos reprovados no exame podem novamente submeter-se a avaliação da componente teórica em exame de recurso. Para a componente laboratorial será tido em conta a classificação obtida na avaliação contínua das aulas laboratoriais ou do exame laboratorial.
Os alunos aprovados em qualquer modalidade podem fazer melhoria nota em exame de recurso.
A nota final é dada pela contribuição das componentes teórica e prática nos seguintes termos: 70% da componente teórica onde se inclui a média ponderada do resultado dos três testes ou do exame final e 30% da componente prática laboratorial.
Os alunos com estatuto de trabalhador-estudante, que não possam comparecer às aulas teóricas e às aulas práticas laboratoriais, terão de se submeter a um exame prático laboratorial que só deverá ser realizado após aprovação no exame teórico.
A avaliação e classificação da componente teórica será efetuada através de provas escritas, valendo cada uma 20 valores e tendo a duração de 2,5 hora.
A avaliação e classificação da componente prática laboratorial será efetuada por integração dos resultados da avaliação contínua obtida nestas aulas, tendo em conta o desempenho laboratorial, os relatórios elaborados nas aulas práticas laboratoriais e a progressão na aprendizagem a nível de execução laboratorial.
Na modalidade de optativa de frequência para avaliação da componente teórica os alunos realizarão três testes ao longo do semestre, em que a classificação de qualquer um deles tem de ser igual ou superior a 8 valores, de forma a alcançar uma nota igual ou superior a 10 valores, necessária à aprovação. Os alunos reprovados nesta modalidade apenas poderão submeter-se a avaliação da componente teórica em exame de recurso.
No que diz respeito à componente laboratorial a avaliação será contínua. Para obter aprovação os alunos deverão conseguir uma nota igual ou superior a 10 valores. Os alunos reprovados podem requerer a realização de um exame laboratorial.
Na modalidade optativa de exame, para a avaliação da componente teórica os alunos realizarão um teste no final do semestre ou na época de recurso. Os alunos reprovados no exame podem novamente submeter-se a avaliação da componente teórica em exame de recurso. Para a componente laboratorial será tido em conta a classificação obtida na avaliação contínua das aulas laboratoriais ou do exame laboratorial.
Os alunos aprovados em qualquer modalidade podem fazer melhoria nota em exame de recurso.
A nota final é dada pela contribuição das componentes teórica e prática nos seguintes termos: 70% da componente teórica onde se inclui a média ponderada do resultado dos três testes ou do exame final e 30% da componente prática laboratorial.
Bibliografia
- Siddiqui, M.; Prasad, K.; Bansal, V., Plant Secondary Metabolites, Three-Volume Set, 1st Edition, CRC Press, 2016.
- Snyder, L. R., Kirkland, J. J., Dolan, J. W., Introduction to Modern Liquid Chromatography. 3rd Edition, Wiley, New Jersey, 2009.
- Silverstein, R.; Webster, F.; Kiemle, D., Spectrometric Identification of Organic Compounds. 8th Ed., John Wiley and Sons, New York, 2014.
- Rahman, A.; Choudary, M.; Wahab, A., Solving problems with NMR spectroscopy. 2nd Edition, Academic Press Limited, London, 2015.
- Snyder, L. R., Kirkland, J. J., Dolan, J. W., Introduction to Modern Liquid Chromatography. 3rd Edition, Wiley, New Jersey, 2009.
- Silverstein, R.; Webster, F.; Kiemle, D., Spectrometric Identification of Organic Compounds. 8th Ed., John Wiley and Sons, New York, 2014.
- Rahman, A.; Choudary, M.; Wahab, A., Solving problems with NMR spectroscopy. 2nd Edition, Academic Press Limited, London, 2015.
Equipa Docente
- António Manuel Deométrio Rodrigues Lourenço Pereira [responsável]
Certificações
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