Bioquímica Física

Conhecimentos de Base Recomendados

Unidades curriculares: "Química Geral", "Introdução à Biologia" e "Matemática e Modelação". Conhecimentos base requeridos: química geral e bioquímica (conceitos básicos). Os estudantes devem ainda ter bons conhecimentos da língua inglesa escrita, de forma a poderem utilizar a bibliografia recomendada.

Métodos de Ensino

Observam-se duas estratégias principais para conferir ao ensino bases interactivas: (i) promover a formulação frequente de perguntas por estudantes; (ii) fazer com que os professores formulem interrogações prévias explícitas, que encontrarão resposta na discussão dos conteúdos posteriores. A aprendizagem activa é ainda sustentada pela (i) resolução frequente de problemas; (ii) realização frequente de simulações computacionais.

Resultados de Aprendizagem

Pretende-se que os estudantes dominem conceitos fundamentais de Química-Física aplicados à Bioquímica, nomeadamente: (1) reacções redox, em associação com o estudo de sistemas biológicos de transporte de electrões; (2) cinética química, em associação com o estudo da cinética enzimática. Pretende-se, assim, que esta unidade curricular seja a precursora do estudo mecanístico da catálise enzimática e do metabolismo energético. Pretende-se ainda motivar os estudantes para o estudo de conceitos-chave de Química, através da associação com conteúdos relevantes de Bioquímica.

Estágio(s)

Não

Programa

1-Introdução à Termodinâmica.

2-Termodinâmica de Soluções.

Soluções ideais e reais. Quantidades molares parciais. Potencial químico.

3- Termodinâmica de Biopolímeros.

Relações estrutura-actividade (SARs). Rearranjos estruturais e conformacionais (e.g. folding de proteínas, desnaturação e renaturação de ADN).

4-Equilíbrio Químico em Sistemas Biológicos.

Reacções bioquímicas acopladas. Ligação de pequenos ligandos a macromoléculas. Modelos "concertado" e "sequencial". Cooperatividade e alosterismo - relação com função biológica. Equilíbrio em membranas biológicas.

5-Cinética Química.

Velocidades da reacções e factores que os influenciam. Lei de velocidade e lei de Arrhenius. Mecanismos de reacção, teoria das colisões e teoria do estado de transição.

6- Catálise Enzimática.

Princípios gerais de catálise. Especificidade e poder catalítico das enzimas. Comportamente cinético das reacções catalisadas por enzimas: cinética de Michaelis-Menten e modelos de cooperatividade.

Docente(s) responsável(eis)

Maria Paula Matos Marques Catarro

Métodos de Avaliação

Avaliação
Frequência: 100.0%

Bibliografia

- “Cinética Química”, S.J. Formosinho, Fundação Calouste Gulbenkian (1983).

- “Physical Chemistry for the Biosciences”, R. Chang, University Science Books (2005).

- “General Chemistry: The Essential Concepts”, R. Chang e J. Overby, 6th ed., McGraw-Hill (2011).

- “Physical Chemistry for the Life Sciences”, P. Atkins e J. de Paula, Oxford University Press, 2nd ed. (2011).

- “Lehninger Principles of Biochemistry”, D.L. Nelson e M.M. Cox, W.H. Freeman, 6th ed. (2013).

- “Physical Chemistry: Principles and Applications in Biological Sciences”, I. Tinoco Jr. et al., Pearson - Prentice Hall, 5th ed. (2014).

- “Biophysics: A Student´s Guide to the Physics of the Life Sciences and Medicine”, W.C. Parke, Springer (2020).

- “Introduction to Modern Biophysics”, M. Ashrafuzzaman, CRC Press (2023).

- “Biophysics: Tools and Techniques for the Physics of Life”, M.C. Leake, CRC Press 2^nd ed. (2024).