Disciplina detalhes

Conhecimentos de Base Recomendados

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Objetivos

Esta unidade curricular tem por objectivo o aprofundar dos conhecimentos sobre a unidade básica functional dos seres vivos – a célula, em termos da sua composição, dinâmica e funcionamento.
Pretende-se que os estudantes conheçam os e entendam os eventos celulares e moleculares intrínsecos ao funcionamento, regulação e diferenciação celular, e adquiram a capacidade de ter uma perspectiva global do funcionamento das células e consequentemente dos organismos vivos. Pretende-se também que os estudantes adquiram conhecimentos e consigam aplicar metodologias experimentais básicas de biologia molecular

Métodos de Ensino

A unidade curricular está organizada em duas grandes componentes, uma teórica e outra teórico-prática, e ainda uma pequena componente prática laboratorial. O conteúdo teórico será apresentado com recurso a suporte informático (apresentações em powerpoint, pequenos vídeos ilustrativos). Na componente teórico-prática serão realizados exercícios práticos relevantes ao conteúdo programático, tais como fichas de exercícios, desenvolvimento de tarefas/trabalhos em grupo numa vertente de problem-based learning, de casos-estudo e de pesquisa recorrendo sempre que possível a plataformas online e softwares de biologia molecular. No laboratório serão realizados procedimentos simples de ilustração das técnicas básicas de biologia molecular, seguidos da interpretação dos resultados. Será avaliada a preparação prévia da aula, a execução e interpretação dos resultados (caderno de laboratório). 

Estágio(s)

Não

Programa

1. Introdução à Célula. Constituintes básicos e aspetos evolutivos. Organismos modelo e análise dos componentes celulares.
2. Fundamentos de Biologia Molecular
2.1. Expressão da informação genética.

1. Ácidos nucleicos – estrutura e função;


2. hereditariedade e código genético;


3. organização e evolução dos genomas;


4. Genomas sequenciados;


5. Síntese e processamento de ARN. Tradução. Regulação transcricional e pós-transcricional.

2.2 Técnicas de ADN recombinante.

1. Endonucleases e ligases


2. Técnica de PCR


3. clonagem e expressão de genes


4. Novas tecnologias

3.1. Núcleo: transporte entre núcleo e citoplasma; nucléolo.

3.2 Sistema Endomembranar. Processamento e endereçamento de proteínas. Transporte vesicular. Endocitose e fagocitose

3.3 Bioenergética: mitocôndrias, cloroplastos e fotossíntese, peroxissomas.

3.4 Sinalização Celular. Recetores de membrana e vias de transdução de sinal. Desenvolvimento, diferenciação e apoptose.

Demonstração de conteúdos

O conteúdo programático desta unidade curricular aborda os principais temas que descrevem a composição molecular e o funcionamento dinâmico das células, nomeadamente, a estrutura e função dos ácidos nucleicos no contexto da manutenção e fluxo da informação genética, a expressão regulada da informação genética. O programa curricular inclui também uma introdução às técnicas básicas de biologia molecular e outras técnicas de estudo de componentes e funções celulares. O capítulo 3 aborda a compartimentação dos processos biológicos nas células eucarióticas vs. procarióticas, nos vários organelos delimitados por biomembranas, e as interações entre organelos. Termina com o tema da sinalização celular, integrando os conceitos de regulação da expressão génica e dos processos da célula em resposta a estímulos exteriores, bem como a diferenciação e morte celular, aspetos essenciais para a compreensão do funcionamento da célula viva e dos organismos multicelulares.

Demonstração da metodologia

Esta unidade curricular contém duas componentes, uma teórica e outra prática (teórico-prática e prática laboratorial). Os conteúdos programáticos serão apresentados ao estudante, para que ele atinja um conhecimento profundo acerca do funcionamento das células. Com a componente teórico-prática os estudantes irão adquirir competências para pesquisar fontes fidedignas (plataformas online de bases de dados bibliográficos e de material biológico, como o ncbi), interpretar resultados de estudos laboratoriais de biologia molecular e celular, integrando os conceitos teóricos. A componente laboratorial será organizada em 3 aulas de 2 horas e 1 aula de 1,5h, para realizar procedimentos simples de extração de ADN, análise por eletroforese em gel de agarose para visualização e identificação de material genético com base nos padrões de restrição e mapas de restrição, efetuarem a transformação de bactérias E. coli com um plasmídeo recombinante (produto de reação de ligação), usando o método de seleção de colónias brancas/azuis, e por fim, familiarizarem-se com os equipamentos de PCR e PCR em tempo real, e os requisitos físicos para a preparação e realização das técnicas, particularmente relevante para estudantes que, dada o contexto da sua formação, irão trabalhar na vertente in silico destes procedimentos, mas que devem ter a percepção física dos mesmos. As aulas laboratoriais serão avaliadas em termos da preparação do trabalho, execução, registo e interpretação de resultados, através da preparação de um caderno de laboratório. Em termos de avaliação, é dada uma maior ponderação ao domínio dos conteúdos teóricos e à interpretação na sua aplicação, sendo contabilizado também (20 %) a aplicação prática destes conteúdos, quer nas aulas TP quer nas aulas laboratoriais.

Docente(s) responsável(eis)

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Métodos de Avaliação

Bibliografia

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Bruce Alberts ...[et al.]; Molecular biology of the cell, Garland Science, , 2008. ISBN: ISBN 0-8153-4106-7 (5th ed.)
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David Sadava ...[et al.]; Life : the science of biology, Sinauer Associates, 2014. ISBN: ISBN 978-1-4641-3639-9 (10ª edição)
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Jeff Hardin, Gregory Bertoni, Lewis J. Kleinsmith; Becker's world of the cell, Pearson, 2012. ISBN: ISBN 0-321-70978-0. - ISBN 978-0-321-70978-3