Disciplina detalhes

Conhecimentos de Base Recomendados

-

Objetivos

Os objetivos da unidade curricular de Biocatálise e Biorremediação são:

1. 
   

   Consolidação dos conhecimentos sobre catálise biológica, compreendendo os seus princípios fundamentais e aplicações em meios não aquosos, tais como: solventes orgânicos, fluidos supercríticos e sistemas sólido-sólido.

   
   


2. 
   

   Identificar e fornecer exemplos práticos de biocatálise em meios não convencionais, demonstrando uma compreensão abrangente das potenciais aplicações e limitações desses processos.

   
   


3. 
   

   Analisar as estratégias e vantagens do uso de microrganismos na resolução de contaminações ambientais, considerando os diferentes tipos de poluentes presentes e os métodos de remediação mais eficazes.

   
   


4. 
   

   Desenvolver competências para avaliar e selecionar abordagens biotecnológicas adequadas à resolução de problemas específicos de contaminação ambiental, considerando os impactos ambientais, económicos e sociais envolvidos.

   
   

Métodos de Ensino

Esta UC compreende uma componente letiva de carácter teórico/prático, constituída por: apresentações dos conteúdos teóricos com suporte informático de PowerPoint; uma componente de aplicação prática recorrendo à resolução de exercícios, que se intercala com a exposição dos conteúdos teóricos. Há ainda uma componente de aulas experimentais para a realização de um pequeno número de atividades para uma melhor consolidação dos conhecimentos.

A avaliação contínua pressupoe a realização de todos os elementos de avaliação: teste, trabalho de pesquisa e trabalho com relatório laboratorial.

A avaliação por exame poderá ser 100% a classificação do exame ou 75% a classificação do exame + 25% a avaliação do relatório do trabalho laboratorial.

Estágio(s)

Não

Programa

1. Biocatálise em meios não convencionais (MNA). Biocatálise em solventes orgânicos. Atividade, estabilidade e seletividade enzimáticas em MNA. Biocatálise na presença de líquidos iónicos. Biocatálise em fluidos supercríticos. Biocatálise em sistemas sólido-sólido. Biocatálise em sistemas sólido-gás. MNA mais ‘verdes’. Aspetos físico-químicos da biocatálise em MNA.


2. Biossensores, miniaturização de microelétrodos. Exemplos de biotransformações realizadas à escala industrial.


3. Tecnologias de biorremediação.


4. Enzimas utilizadas/melhoradas para biorremediação.


5. Tratamento de efluentes com microbial fuel cells. Conversão enzimática de biomassa de resíduos e de CO₂.


6. Abordagem ao problema de contaminação ambiental por compostos perigosos. Tipos de poluentes (orgânicos e inorgânicos) e mecanismos de transporte em locais contaminados.


7. Princípios da biodegradação de poluentes. Ecologia microbiana. Fatores que influenciam a biodegradação. Mecanismos de biodegradação de poluentes.

Demonstração de conteúdos

O conteúdo desta UC trata sobretudo da catálise biológica em meios não convencionais (não aquosos) e sua aplicação para estabelecer estratégias de biorremediação, tendo em conta os poluentes e as opções de microrganismos que os podem utilizar/degradar. Os conteúdos são abordados numa dinâmica baseada na exposição de matéria e resolução de case-studies com mini‑projetos, de modo que os estudantes consigam integrar melhor os conhecimentos lecionados.

Demonstração da metodologia

As metodologias de ensino dividem-se em aulas teórico/práticas, nas quais se expõem os conteúdos teóricos oralmente com suporte informático de PowerPoint, intercalando estes com exemplos práticos que recorrem a uma estratégia de resolução de exercícios sob supervisão do docente. Com as aulas teórico/práticas é pretendido que o estudante adquira competência para compreender, descrever e relacionar o conhecimento adquirido. As aulas laboratoriais contempladas nesta UC permitem aplicar os conhecimentos numa situação real consolidando os conhecimentos e melhorar a perceção dos conteúdos apresentados. O regime de avaliação por trabalhos e testes foi estabelecido para uma aferição acompanhada ao longo do semestre das competências adquiridas. A avaliação por exame final permite também aferir se as competências de integração de conhecimentos foram alcançadas.

Docente(s) responsável(eis)

-

Métodos de Avaliação

Bibliografia

Cabral, J.M.S., Gama M., Aires-Barros, M.R.M., ; Engenharia Enzimática, Lidel, 2003. ISBN: 9789727572724
Bommarius, A.S., Riebel-Bommarius; Biocatalysis: Fundamentals and Applications, Wiley-Blackwell, 2004. ISBN: 978-3-527-30344-1
Singh, A., Ward, O.P; Biodegradation and Bioremediation, Springer, 2004
Buchholz K,, Kasche V., Bornscheuer UT; Biocatalysts and Enzyme Technology, Wiley-Blackwell, 2004