Biofísica Celular

Conhecimentos de Base Recomendados

Os estudantes devem ter os conhecimentos básicos necessários para adquirir conhecimentos avançados em biofísica e fisiologia celular, nomeadamente os proporcionados pela frequência com aproveitamento das seguintes unidades curriculares: Biologia Geral, Fisiologia Geral, Elementos de Física, Complementos de Física, Bioquímica Física e Bioquímica II. Os estudantes devem ainda ter bons conhecimentos da língua inglesa escrita, de forma a poderem utilizar a bibliografia recomendada (fundamentalmente livros e artigos científicos em Inglês) e a poderem realizar as pesquisas bibliográficas necessárias para a preparação e apresentação de trabalhos de síntese. 

Métodos de Ensino

Observam-se duas estratégias principais para conferir ao ensino bases interactivas, evitando-se aulas expositivas:
(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 pelos seguintes aspectos:
(i) resolução frequente de problemas;
(ii) apresentação de pequenos trabalhos de síntese baseados nas questões mais salientes das aulas;
(iii) realização de simulações computacionais (electrofisiologia).

Resultados de Aprendizagem

Pretende-se que os estudantes adquiram conhecimentos fundamentais e avançados de biofísica e fisiologia celular, habilitando-os a compreender os principais mecanismos subjacentes ao funcionamento integrado de uma célula viva, nomeadamente:
(i) transporte através da membrana celular;
(ii) mecanismos de transdução de sinais;
(iii) relações estrutura-função envolvendo canais iónicos.  

Pretende-se que a visão biofísica esteja sempre presente como elemento estruturante do ensino, permitindo a progressão do fundamental para o mais complexo e a abordagem de tópicos de ponta, cientificamente actualizados e próximos da investigação.

Pretende-se que os estudantes desenvolvam a sua aprendizagem de uma forma essencialmente crítica e que valorize as inter-relações conceptuais, com vista ao desenvolvimento de uma visão integrada das matérias.

Pretende-se que os estudantes aprofundem competências de leitura científica, pesquisa bibliográfica e comunicação, promovendo o seu gosto pela investigação.

Estágio(s)

Não

Programa

Difusão simples e facilitada em membranas.Transportadores de glicose e regulação de GLUT-4 por insulina

Transporte activo: bombas e trocadores. Equilíbrio de Donnan e Na+ como compensador osmótico. Transições E1-E2 em ATPases tipo P. Potencial de reversão do trocador Na+/Ca2+. Mecanismos de regulação do pH citossólico

Transdução de sinais. Receptores membranares e proteínas G. Segundos mensageiros e etapas de amplificação de sinais. Módulos e domínios de sinalização. AMP cíclico, segundos mensageiros derivados de fosfolípidos membranares e ião cálcio como segundos mensageiros. Sinalização por óxido nítrico e modulação farmacológica da vasodilatação. Sinalização pelo receptor de insulina

Canais iónicos, voltage-clamp e patch-clamp. Condutância, selectividade, gating e estrutura molecular. Modulação da actividade, localização e expressão. Canais de Na+ e excitabilidade regenerativa. Canais de K+ e padrões de actividade eléctrica. Canais de Ca2+ e secreção. Desenvolvimento de patologias

Docente(s) responsável(eis)

Luís Manuel de Oliveira Martinho do Rosário

Métodos de Avaliação

Avaliação
Frequência: 100.0%

Bibliografia

1) Cell physiology source book: essentials of membrane biophysics. N. Sperelakis (ed.),  Academic Press, 4th ed., 2012;

2) The physiology of excitable cells. D.J. Aidley, Cambridge University Press, 4th ed., 1998;

3) Ionic channels of excitable membranes. B. Hille, Sinauer Associates, 3rd ed., 2001;

4) Structure, function and modulation of neuronal voltage-gated ion channels. V.K. Gribkoff & L.K. Kaczmarek (eds.), Wiley-Blackwell, 2009

5) Signal transduction. B. Gomperts, Academic Press, 2nd ed., 2009;

6) Lehninger principles of biochemistry. D.L. Nelson & M.M. Cox, W.H. Freeman, 6th ed., 2013.

 

São ainda recomendados vários artigos científicos como bibliografia suplementar.

Several scientific articles are also recommended as supplementary bibliography.