Química Biológica

Objetivos

Esta unidade curricular tem como objetivo principal apresentar uma visão coerente e integrada dos fundamentos químicos dos principais fenómenos biológicos, começando por uma descrição das bases moleculares da vida e prosseguindo pela descrição e racionalização físico-química de processos biológicos vitais e grandes vias metabólicas dos seres vivos.

Programa

A - AULAS TEÓRICAS

1. AS BASES MOLECULARES DA VIDA E PROCESSOS QUÍMICOS EM SISTEMAS BIOLÓGICOS
   1.1 Constituintes químicos relevantes dos sistemas biológicos.
   Água. Iões com importância biológica. Hidratos de carbono. Lípidos. Proteínas. Ácidos nucleicos. Enzimas, co-enzimas e cofactores.
   1.2 Armazenamento e transmissão da informação genética.
   1.3. Catabolismo e anabolismo; principais vias metabólicas.
   Glucólise. Nucleogénese. Ciclo de Krebs. Fosforilação oxidativa. Comparação da eficiência energética da fosforilação oxidativa e da fosforilação ao nível do substrato. Fotossíntese.

2. ASPETOS TERMODINÂMICOS E CINÉTICOS DE PROCESSOS BIOLÓGICOS
   2.1 A vida e as leis da Termodinâmica; a energia de Gibbs como critério de espontaneidade dos processos biológicos; equilíbrio químico. Termodinâmica das reações bioquímicas; estado padrão bioquímico, espontaneidade e acoplamento. Reações de oxidação-redução e respiração celular.
   2.2 O efeito hidrofóbico e auto-agregação de macromoléculas anfifílicas,: micelas, lipossomas e membranas biológicas (sua estrutura e composição); importância vital da compartimentalização celular.
   2.3 A termodinâmica do transporte através de membranas; transporte ativo e transporte passivo. Potencial electroquímico de membrana. Energética do transporte activo. Teoria quimiosmótica.
   2.4 Cinética Enzimática. Equações básicas da cinética enzimática; equação de Michaëlis-Menten. Inibição enzimática. Efeito do pH e da temperatura na velocidade das reações enzimáticas.

B - AULAS TEÓRICO-PRÁTICAS

Resolução de exercícios e apresentações orais de tópicos seleccionados.

BIBLIOGRAFIA

1. D. J. Nelson; M. M. Cox,LehingerPrinciples of Biochemistry, W.H. Freeman and Company, 5th edition, New York, 2013. 2. A. Quintas; A. P. Freire; M.J. Halpern, Bioquímica – Organização Molecular da Vida, Lidel, Lisboa, 2008. 3. I. Blei; G. Odian, General, Organic and Biochemistry, 2nd edition, W.H. Freeman and Company, New York, 2006. 4. R. Chang, Physical Chemistry for the Biosciences, University Science Books, California, 2005. 5. P. W. Atkins; J. De Paula, Physical chemistry for the life sciences, Oxford University Press, 2005.