Bioquímica
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
O objetivo geral desta unidade é dotar os alunos de um conjunto de conhecimentos no domínio dos metabolismos das biomoléculas que lhes permita conhecer e compreender o metabolismo celular e sua regulação nos seres vivos. Os alunos deverão ser capazes de pesquisar e de interpretar resultados analíticos ou problemas teóricos e de aplicar dos conhecimentos adquiridos a novas situações nas áreas da Bioquímica, Biotecnologia e afins.
Esta Unidade Curricular pretende desenvolver nos alunos um conjunto de competências interpessoais, instrumentais e sistemáticas, incluindo competências para recolher, selecionar e interpretar informação científica relevante no domínio da Bioquímica que lhes permita identificar e interpretar os percursos metabólicos e respetivos pontos de regulação, discutir sobre as suas implicações e comunicar ideias e conhecimentos científicos, sob forma oral e escrita, organizadas de modo coerente e lógico sobre assuntos do âmbito da disciplina.
Conteúdos Programáticos
A escolha dos objetivos principais tem em conta as características da Unidade Curricular, a preparação que os alunos possuem, os meios disponíveis, as condições de trabalho dos docentes e discentes e o número de tempos letivos semanais atribuídos.
Parte Teórica:
I- Metabolismo Oxidativo. Metabolismo oxidativo. Acetil-CoA como molécula central do metabolismo. Percursores e metabolismo de Acetil-CoA. Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico. O ciclo de Krebs passo a passo. Principais enzimas reguladores do ciclo de Krebs. Cadeia transportadora de eletrões e Fosforilação oxidativa. Localização da cadeia transportadora de eletrões. Cadeia transportadora de eletrões. Dadores e aceitadores de eletrões. Transportadores de eletrões. Fosforilação oxidativa e síntese de ATP. ATP sintase – estrutura e localização. Inibidores da cadeia respiratória – alguns exemplos.
II- Metabolismo de glúcidos. Digestão e absorção das oses e ósidos. Fosforilação da glucose e catabolismo do glicogénio. Glicólise. Neoglicogénese. Regulação da glicólise e da neoglucogénese. Glucogenogénese. Metabolismo da galactose e biossíntese de lactose. Vias de degradação do ácido pirúvico. Ciclo dos ácidos tricarboxílicos. Ciclo das pentoses fosfato. Ciclo do ácido glioxílico. Fotossíntese. Fotorrespiração.
III- Metabolismo dos lípidos. Digestão e absorção dos lípidos. Activação dos ácidos gordos e transporte para o mitocôndrio. β-oxidação dos ácidos gordos. Produção de corpos cetónicos. Biossíntese de ácidos gordos. Biossíntese de eicosanóides. Biossíntese de triacilgliceróis e de fosfolípidos. Biossíntese dos esfingolípidos. Biossíntese e transporte do colesterol. Papel das LDL e HDL.
IV-Metabolismo de Proteínas e Aminoácidos. Digestão das proteínas. Transporte e absorção dos aminoácidos. Origem dos aminoácidos essenciais e biossíntese dos aminoácidos não essenciais. Origem do azoto dos aminoácidos. O papel das transaminases e do fosfato de piridoxal. Regulação do metabolismo dos aminoácidos.
V- Metabolismo de nucleótidos. Composição química e estrutura dos nucleótidos. Biossíntese e Catabolismo de nucleótidos púricos. Biossíntese e Catabolismo de nucleótidos pirimídicos. Regulação do metabolismo dos nucleótidos.
VI- Metabolismo do Heme. Biossíntese do heme. Degradação do hemo e eliminação dos produtos da sua degradação. Pigmentos biliares. Correlações entre o metabolismo do hemo e o das porfirinas.
VII- Fundamentos sobre informação e expressão genética. Estrutura, funções e tipos de ácidos nucleicos. Mecanismo geral da biossíntese dos ácidos nucleicos. Replicação de DNA. Transcrição e tradução da informação genética.
VIII- Biossíntese das Proteínas. O código genético e a biossíntese das proteínas. O papel do tRNA na biossíntese das proteínas. O processo ribossomal de biossíntese de proteínas. Processamento, transporte e “turnover” das proteínas.
IX- Integração e regulação das grandes vias metabólicas. Principais inter-conversões metabólicas. Mecanismos gerais da regulação metabólica. Hormonas e regulação hormonal.
X - Metabolismo de Xenobioticos - Processos de desintoxicação do organismo. Reações metabólicas de Fase I e de Fase II. Papel do sistema P450. Metabolismo de pesticidas utilizados em culturas agrícolas -alguns exemplos.
Parte Prática I
I- Apresentação da componente laboratorial. Os objetivos da componente laboratorial.
II- Busca e Gestão de Informação em Bioquímica.
III- Determinação da temperatura de fusão de um ácido nucleico. Efeito hipercrómico.
IV- Estudo da hidrólise de compostos contendo fosfato. Estudo da reação catalisada pela hexocinase.
V- Transporte protónico através da membrana do tilacóide.
VI- Fosforilação Oxidativa – Parte I.
VII- Fosforilação Oxidativa – Parte II.
Métodos de Ensino
O conhecimento estruturado e integrado dos conceitos usados em Bioquímica pressupõe a compreensão de um conjunto de matérias fundamentais com vista ao conhecimento e compreensão dos biossistemas, principais percursos metabólicos, interação dos processos metabólicos no ser vivo e regulação metabólica. Nessa perspetiva, os conteúdos lecionados nas aulas teóricas serão aplicados em aulas práticas laboratoriais, com interpretação dos resultados obtidos, com vista à integração do conhecimento no domínio da Bioquímica, desenvolvimento do espírito crítico e resolução de problemas aplicados. Privilegiar-se-á o desenvolvimento nos alunos de uma atitude analítica e de investigação, valorizando a pesquisa de informação, a interpretação de resultados do trabalho experimental e o desenvolvimento de uma atitude crítica e de rigor científico. O processo ensino/aprendizagem basear-se-á no trabalho individual dos alunos, apoiado em bibliografia recomendada pelos docentes e notas recolhidas pelos alunos, quer durante as aulas quer na pesquisa realizada individualmente. Na lecionação dos conteúdos programáticos serão utilizados métodos didáticos interativos e atividades práticas, capazes de motivar e promover a participação crítica (individual/grupo) dos alunos.
As aulas teóricas são plenárias, com duração de 2 horas semanais. O seu desenvolvimento assenta, sempre que possível, no método científico, privilegiando-se o desenvolvimento nos alunos de uma atitude analítica e de investigação, valorizando-se a pesquisa de informação, a interpretação dos resultados do trabalho experimental e o desenvolvimento de uma atitude crítica e de rigor científico. As aulas teóricas serão apoiadas por técnicas audiovisuais e algum software apropriado à simulação de conceitos aplicados.
As aulas práticas laboratoriais funcionam em articulação e em complementaridade com as aulas teóricas, recorrendo ao planeamento e execução de trabalho prático e à resolução de problemas que concretizem exemplos práticos dos conteúdos teóricos. As aulas práticas têm uma duração média equivalente a 2 horas semanais ou a 4 horas quinzenais, de acordo com a duração dos trabalhos práticos e, nestas aulas,os alunos deverão organizar-se por grupos para a realização dos trabalhos práticos. Para a elaboração dos relatórios dos trabalhos realizados nas aulas laboratoriais, os alunos deverão dispor de um caderno de laboratório, cujo conteúdo será sujeito a apreciação regular ao longo do semestre. Os alunos devem preparar previamente e individualmente o trabalho prático a realizar e participar activamente no trabalho de grupo e discutir os resultados e as conclusões dos trabalhos entre si e entre os grupos, durante a aula laboratorial. No final do semestre, os alunos deverão apresentar os resultados de um dos trabalhos práticos, sob a forma de artigo científico. Os protocolos das aulas laboratoriais são disponibilizados com a devida antecedência a fim de permitirem a preparação da aula laboratorial. Os alunos serão também apoiados e orientados na pesquisa e consulta bibliográfica, incluindo bases de dados, no âmbito da unidade curricular.
Avaliação
Consideram-se duas componentes de avaliação: uma teórica e uma prática e optou-se por uma avaliação formativa contínua nas práticas e pela avaliação quantitativa fracionada em duas modalidades optativas tendo em vista a classificação: a frequência e o exame final.
Em qualquer das modalidades de avaliação, para serem admitidos às respetivas provas, os alunos inscritos em regime ordinário devem ter garantido 75% de presenças nas aulas teóricas e práticas.
A componente prática laboratorial será avaliada de uma forma contínua, por integração dos resultados da avaliação quantitativa efetuada nas aulas, com base na assiduidade, na preparação prévia do trabalho laboratorial, na elaboração atempada dos cadernos de laboratório, na observação e interpretação, por escalas, do trabalho efetuado no decorrer das aulas práticas, e na resolução de testes escritos sobre os trabalhos práticos. No final do semestre, os alunos deverão elaborar um artigo científico com base nos resultados obtidos num dos trabalhos práticos.
Para obter aprovação, os alunos terão que ter frequência e obter nota final na componente laboratorial igual ou superior a 10 valores.
As componentes teórica e prática não laboratorial são avaliadas individualmente, por escrito em duas modalidades optativas: duas frequências ou um exame final.
Modalidade optativa de frequência: Nesta modalidade, para a avaliação quantitativa das componentes teórica e prática não laboratorial os alunos resolverão um teste a meio do semestre e outro no final do semestre. Só são admitidas ao 2º teste os alunos com nota igual ou superior a 8 valores. Para obter aprovação, os alunos deverão ter nota mínima de 8 valores no 2º teste e nota mínima de 10 valores na média final dos dois testes.
Modalidade optativa de exame: Nesta modalidade, para avaliação das componentes teórica e prática não laboratorial os alunos resolverão um exame escrito no final do ano ou na época de recurso, no qual cerca de 50% da matéria foi leccionada na primeira parte e cerca de 50% da matéria foi leccionada na segunda parte do semestre. Para obter aprovação os alunos deverão ter nota mínima de 10 valores.
Os alunos trabalhadores-estudantes que, de acordo com a lei, optarem por não frequentar as aulas práticas e/ou teóricas será considerada apenas a modalidade de exame escrito. Neste caso, os alunos terão também de se submeter a um exame laboratorial, após a aprovação no exame escrito, para obtenção da classificação final.
A nota final dos alunos que obtiveram aprovação nas componentes prática laboratorial e teórica, será calculada atendendo às seguintes ponderações: 30% da componente prática laboratorial e 70% da nota obtida nos testes escritos ou no exame final, nas componentes teórica e prática não laboratorial.
Bibliografia
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Equipa Docente
