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, Fundamentos de Fisiologia, Física Geral, Bioquímica Física e Bioquímica do Metabolismo. 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).

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) 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.

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, compostos 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)

Ângelo José Ribeiro Tomé

Métodos de Avaliação

Avaliação
Mini Testes: 25.0%
Exame: 75.0%

Bibliografia

J. Zheng & M.C. Trudeau (2023) Textbook of Ion Channels Vols I-III, CRC Press;

E.R. Kandel et al. (2021) Principles of Neural Science, 6th Ed., McGraw-Hill;

H. Lodish et al. (2021) Molecular Cell Biology, 9th Ed., W.H. Freeman;

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

B. Gomperts et al. (2009) Signal transduction. 2nd ed., Academic Press;

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

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