Espectroscopia Biomolecular

Conhecimentos de Base Recomendados

Física, Bioquímica Introdutória, Bioquímica I.

Métodos de Ensino

- teórico (T): leccionados os temas essenciais do programa da UC, usando  meios audio-visuais e internet. A participação activa dos alunos será encorajada, favorecendo a interactividade nas aulas.

- teórico-prático (TP): alunos resolvem problemas e interpretam espectros ("dry lab") associados às várias técnicas leccionadas nas aulas teóricas. As aulas têm formato tutorial, com a participação no ensino e no esclarecimento de duvidas por alunos de Mestrado em Bioquímica que frequentam nesse ano a UC Práticas Tutoriais II.

- a capacidade do aluno resolver  problemas é um objectivo fundamental.

Resultados de Aprendizagem

Esta unidade curricular tem por objectivo proporcionar aos alunos os conceitos básicos das técnicas espectroscópicas mais importantes, a capacidade de interpretar espectros básicos de moléculas simples e o modo como os parâmetros espectroscópicos obtidos são utilizados em bioquímica estrutural. Algumas destas técnicas são também fundamentais como aplicação em imageologia médica. As técnicas espectroscópicas cobertas são: ressonância magnética nuclear e ressonância paramagnética electrónica, espectroscopia de absorção electrónica, dicroísmo circular, luminescência, espectroscopia vibracional (absorção no infravermelho e Raman), difracção de raios-X e espectrometria de massa. Assim, o aluno deverá ser capaz de aplicar as técnicas espectroscópicas fundamentais à identificação, e caracterização estrutural e dinâmica de biomoléculas.

Estágio(s)

Não

Programa

Introdução à Espectroscopia Molecular . Interacção da radiação com a matéria.Tipos de espectroscopias: RMN, RPE, absorção electrónica, dicroísmo circular, luminescência, vibracional -  IV e Raman  normal e de ressonância, dispersão da luz: elástica de Rayleigh, inelástica -  dinâmica e Raman , difracção de electrões, microscopia electrónica, espectrometria de massa. Bases físicas, parâmetros espectrais, interpretação de espectros, aplicações em Bioquímica, Biofísica, Biologia e Medicina. Como exemplos, explicita-se em RMN: Exemplos em sistemas biológicos: proteínas, ácidos nucleicos e  membranas biológicas. Estudos metabólicos e clínicos. Introdução à imagem IRM. Agentes de contraste. RPE: armadilhas de spin, sondas de spin e metaloproteínas. Absorção electrónica: cromóforos, intensidades das bandas, hipocromismo, actividade óptica das bandas de transição electrónica – rotação óptica e dicroísmo circular. Luminescência: fluorescência e fosforescência, rendimento quântico,quenching.

Docente(s) responsável(eis)

Carlos Frederico de Gusmão Campos Geraldes

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de problemas: 10.0%
Mini Testes: 20.0%
Exame: 70.0%

Bibliografia

- “Ressonância Magnética Nuclear- Fundamentos, Métodos e Aplicações”, V.M.S. Gil e C.F.G.C. Geraldes, Fundação Calouste Gulbenkian, 2.ª edição, Lisboa, 2002.

- “Physical Biochemistry”, K.E. Van Holde, Prentice Hall, N. Jersey, 1985.

- “Biophysical Chemistry, Part II: Techniques for the Study of Biological Structure and Function”, C: R. Cantor e P. R. Schimmel, Freeman, New York, 1980.

- “Physical Methods for Chemists”, R.S. Drago, Saunders, Ft. Worth, 1992.

- “Biomolecular NMR Spectroscopy”, J.N.S Evans, Oxford University Press (1995).

- “Fundamentals of Protein NMR Spectroscopy in Structural Biology”, G.S. Rule e T.K. Hitchens, Springer (2005).

- “Protein NMR for the Millenium”, N.R. Krishna, L.J. Berliner, Springer (2003).

-“Mass Spectrometry in Biophysics: Conformation and Dynamics of Biomolecules”, Kaltashov I. A. e Eyles S. J., Willey and Sons, Inc., 2005.

- "Vibrational spectroscopy in Life Sciences" - Friedrich Siebert and Peter Hildebrandt, Wiley 2007.