2024
Biofísica Celular
Nome: Biofísica Celular
Cód.: QUI11482L
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica:
Bioquímica
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
Objectivos: Dotar os alunos de conhecimentos fundamentais de biofísica aplicados à fisiologia celular, designadamente, compreender os fenómenos eléctricos subjacentes à comunicação celular e transmissão do sinal e a recolher, seleccionar e interpretar informação científica relevante e discutir as suas implicações. Estimular a utilização de TIC para a análise, estudo e apresentação de dados.
Desenvolver Competências:
Científicas: Domínio dos conhecimentos de Biofísica e sua aplicação a novas situações; Obtenção, seleção, análise e interpretação de dados; formulação de hipóteses, avaliação de resultados; capacidade crítica, rigor e comportamento ético. Técnicas: conhecimentos das técnicas biofísicas; Planeamento e execução experimental; Análise de dados; Inter-pessoais: Trabalho em equipa; Tomada de decisão; Partilha; Autocrítica; Aceitação de crítica. Expressão oral e escrita: Elaboração de comunicações oral e escrita de conhecimentos científicos no âmbito da Biofísica.
Desenvolver Competências:
Científicas: Domínio dos conhecimentos de Biofísica e sua aplicação a novas situações; Obtenção, seleção, análise e interpretação de dados; formulação de hipóteses, avaliação de resultados; capacidade crítica, rigor e comportamento ético. Técnicas: conhecimentos das técnicas biofísicas; Planeamento e execução experimental; Análise de dados; Inter-pessoais: Trabalho em equipa; Tomada de decisão; Partilha; Autocrítica; Aceitação de crítica. Expressão oral e escrita: Elaboração de comunicações oral e escrita de conhecimentos científicos no âmbito da Biofísica.
Conteúdos Programáticos
Água e electrólitos em biologia. Difusão e permeabilidade em membranas.
Bioelectricidade: fenómenos eléctricos nas células; resistência e capacidade membranares; Origem do potencial de membrana em repouso; Potencial de membrana e registo electrofisiológico. Propriedades eléctricas passivas da membrana celular: membrana como circuito RC e condensador. Equação de Goldman-Hodgkin-Katz e coeficientes de permeabilidade a iões.
Transporte iónico e termodinâmica do transporte iónico. Canais iónicos: estrutura, função e permeação iónica; Técnica de patch-clamp e correntes de canal único. Condutância, filtros de selectividade e comportas de canais.
Electrogénese da excitabilidade celular; Correntes iónicas em condições de potencial controlado; Modelo das comportas de Hodgkin-Huxley. Propagação de sinais eléctricos. Transdução sensorial. Circuitos de correntes locais e dispersão de correntes electrotónicas.
Patologias relacionadas com anomalias no transporte iónico.
Bioelectricidade: fenómenos eléctricos nas células; resistência e capacidade membranares; Origem do potencial de membrana em repouso; Potencial de membrana e registo electrofisiológico. Propriedades eléctricas passivas da membrana celular: membrana como circuito RC e condensador. Equação de Goldman-Hodgkin-Katz e coeficientes de permeabilidade a iões.
Transporte iónico e termodinâmica do transporte iónico. Canais iónicos: estrutura, função e permeação iónica; Técnica de patch-clamp e correntes de canal único. Condutância, filtros de selectividade e comportas de canais.
Electrogénese da excitabilidade celular; Correntes iónicas em condições de potencial controlado; Modelo das comportas de Hodgkin-Huxley. Propagação de sinais eléctricos. Transdução sensorial. Circuitos de correntes locais e dispersão de correntes electrotónicas.
Patologias relacionadas com anomalias no transporte iónico.
Métodos de Ensino
Ao longo das aulas da Unidade Curricular será efectuada uma exposição dos conteúdos programáticos definidos. As aulas serão leccionadas mediante o recurso a apoio audiovisual, não apenas como suporte à apresentação de conteúdos, mas também para visualizar exemplos. O recurso a aulas Práticas para que, paralelamente à leccionação dos conteúdos teóricos, sejam realizados alguns trabalhos experimentais que visam fornecer uma visão integrada dos conceitos transmitidos nas aulas teóricas bem como conferir conhecimentos das técnicas utilizadas no estudo das problemáticas relacionadas com a Biofísica Celular. Pesquisa bibliográfica, selecção e interpretação de informação relevante e análise de dados, sob orientação.
Avaliação:
Exame final. Preparação e comunicação oral ou em poster de um tema actual em biofísica. A Nota final resultará da média aritmética das duas componentes, e tomará um valor entre 0 e 20 valores.
Avaliação:
Exame final. Preparação e comunicação oral ou em poster de um tema actual em biofísica. A Nota final resultará da média aritmética das duas componentes, e tomará um valor entre 0 e 20 valores.
Bibliografia
Thomas Fischer Weiss (1996). Cellular Biophysics (vol. 1 e vol. 2). MA, USA: The MIT press.
Hille, B. (2002). Ionic Channels of Excitable Membranes. MA, USA.: Sinauer Associates Inc.
Ashcroft, F. M. (2000). Ion Channels and Disease. London, UK: Academic Press.
Aidley, D.J. (1998). The Physiology of Excitable Cells. 4th ed. Cambridge, UK.: Cambridge University Press.
Levitan, I.B. & Kaczmarek, L.K. (1991). The Neuron: Cell and Molecular Biology. Oxford, UK.: Oxford University Press.
Hille, B. (2002). Ionic Channels of Excitable Membranes. MA, USA.: Sinauer Associates Inc.
Ashcroft, F. M. (2000). Ion Channels and Disease. London, UK: Academic Press.
Aidley, D.J. (1998). The Physiology of Excitable Cells. 4th ed. Cambridge, UK.: Cambridge University Press.
Levitan, I.B. & Kaczmarek, L.K. (1991). The Neuron: Cell and Molecular Biology. Oxford, UK.: Oxford University Press.
