Enzimologia

Objetivos

Adquirir conhecimentos teóricos e práticos sobre as enzimas, que permitam compreender o seu papel na realização dos processos bioquímicos. Conhecer as propriedades das enzimas e o seu modo de funcionamento. Identificar os mecanismos de catálise enzimática.
Aplicar os modelos de cinética enzimática. Conhecer os tipos de inibição enzimática. Conhecer e aplicar os principais métodos de isolamento e purificação de enzimas. Descrever a utilidade dos biossensores enzimáticos. Conhecer os principais tipos de reatores enzimáticos.
As aulas teóricas expositivas são essenciais para transmitir conhecimentos conceituais, explicar propriedades, mecanismos, modelos teóricos (cinética enzimática, inibição) e contextualizar aplicações (biossensores, reatores). As aulas práticas são fundamentais para aplicar os conceitos teóricos, desenvolver capacidades técnicas (isolamento e purificação de enzimas), realizar experiências (cinética,
inibição) e explorar aplicações práticas (biocatálise, biossensores).

Programa

Propriedades gerais das enzimas. Classificação e nomenclatura das enzimas. Níveis de estrutura das enzimas. Relação estrutura/função.
Especificidade das enzimas. Mecanismos de catálise enzimática. Cinética e estabilidade enzimáticas. Modelo de Michaelis-Menten e modelos alternativos. Obtenção gráfica de constantes cinéticas. Atividade e estabilidade enzimáticas. Modulação da atividade enzimática.
Tipos de inibição. Alosteria. Métodos em Enzimologia: Métodos de purificação das enzimas e determinação da sua atividade. Tecnologias enzimáticas: Principais aplicações industriais de enzimas. Biossensores e diagnósticos clínicos enzimáticos. Imobilização de enzimas: Tipos de suporte e técnicas de imobilização. Efeitos nas propriedades e cinética enzimáticas. Reatores enzimáticos: Classificação e principais tipos de reatores.

Métodos de Ensino

1. Aulas Teóricas Expositivas:
Exposição formal dos fundamentos teóricos e metodologias.
Abordagem e resolução de problemas.
Discussão de artigos científicos relevantes, promovendo a análise crítica e a atualização de conhecimentos.
2. Atividades Práticas de Laboratório:
Delineamento e execução de um esquema de extração, purificação parcial e caracterização de uma enzima.
Realização de trabalhos em grupo, fomentando a colaboração e a aplicação prática dos conceitos teóricos.
3. Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP):
Resolução de problemas práticos, como o dimensionamento de biorreatores, integrando teoria e prática.
4. Discussão e Análise Crítica:
Apresentação e discussão de artigos científicos, estimulando a reflexão e a contextualização do conhecimento.
5. Trabalho em Grupo:
Atividades laboratoriais realizadas em grupo, desenvolvendo competências de comunicação, planeamento e trabalho em equipa.
Articulação com o Modelo Pedagógico:
Este modelo combina ensino expositivo com aprendizagem ativa, promovendo a compreensão teórica e a aplicação prática. A integração de problemas reais, discussões científicas e trabalhos laboratoriais em grupo estimula o pensamento crítico, a autonomia e a colaboração, alinhando-se com um modelo pedagógico centrado no estudante.

Bibliografia

Copeland, R. A. (2023). Enzymes: a practical introduction to structure, mechanism, and data analysis. John Wiley & Sons.
Cornish-Bowden, A. (2013). Fundamentals of enzyme kinetics. John Wiley & Sons.
Kuddus, M., & Kuddus. (2018). Enzymes in Food Technology. Springer Singapore.
Phillips, J. (2019). Fundamentals of Enzymology. Scientific e-Resources.
Scopes, R. K. (1993). Protein purification: principles and practice. Springer Science & Business Media.

Método de Avaliação

• Apresentação de um artigo - 10 %
• Frequência - 60 %
• Relatórios elaborados em cada trabalho prático - 30 %