Disciplina detalhes

Conhecimentos de Base Recomendados

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Objetivos

Métodos de Ensino

Estágio(s)

Não

Programa

1. Metabolismo e vias metabólicas.

2. Componentes de regulação metabólica: termodinâmica das vias metabólicas e constantes de equilíbrio; cinética enzimática e inibidores enzimáticos (inibição reversível e irreversível); permeabilidade celular.

3. Vias fundamentais da célula – o exemplo do metabolismo e regulação da glicose através da glicólise, gluconeogénese, glicogénese e glicogenólise.

4. Mecanismos de regulação: feedback, feedfoward, channeling, cascata enzimática, modificação covalente de enzimas, switching e ciclos fúteis. Casos práticos.

5. Análise do controlo metabólico, fluxo metabólico, coeficientes de fluxo e resposta, sensibilidade e elasticidade; matriz estequiométrica e análise do balanço de fluxos.

6. Bases de dados de vias metabólicas.

7. Comunicação celular, sinalização, mecanismos moleculares de transdução de sinal, primeiros e segundos mensageiros, recetores. 

8. Metabolismo de fármacos - farmacocinética e farmacodinâmica. Modelos compartimentais de distribuição dos fármacos.

Demonstração de conteúdos

Esta UC pretende dar aos estudantes uma visão geral do funcionamento interno das células. Começa com uma visão geral sobre o metabolismo e vias que se baseia na UC “Bioquímica”, progredindo para o reconhecimento de estruturas de organização comuns. Introduz a regulação como uma  ferramenta para manter a homeostasia celular e identifica os mecanismos comuns de regulação. Esses recursos são explorados no contexto das redes metabólicas, focando a comunicação intra- e inter-celular, incluindo uma descrição matemática fundamental do tema. A UC inclui uma introdução à farmacocinética no contexto do metabolismo de fármacos. As redes metabólicas são desenvolvidas no contexto da abordagem de análise de controlo metabólico para resolver questões em regulação e homeostasia. Os processos celulares são integrados na organização geral dos organismos, considerando o papel de primeiros e segundos mensageiros na comunicação e em mecanismos de regulação.

Demonstração da metodologia

Nesta UC pretende-se que os estudantes adquiram conhecimento sobre um determinado conjunto de reações bioquímicas que fazem parte do metabolismo central e essas reações serão utilizadas como exemplo explicativo da forma como as reações bioquímicas das vias metabólicas ocorrem, como são reguladas e como podem ser descritas através de linguagem matemática. O metabolismo dos fármacos é também introduzido nesta UC para que os estudantes adquiram conhecimento aplicado sobre a forma como os fármacos se distribuem nos diferentes compartimentos da célula e do organismo e como são metabolizados. Os conceitos serão apresentados e explorados através da resolução de exercícios aplicados que permitirão compreender a componente funcional do metabolismo. A realização de trabalhos permitirá a pesquisa autónoma de temas mais específicos relacionados com a UC e o desenvolvimento de análise crítica dos assuntos.

Docente(s) responsável(eis)

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Métodos de Avaliação

Bibliografia

Fell, D.; Understanding the Control of Metabolism (Frontiers in Metabolism). ISBN: 978-1- 855-78047-7
Heinrich, R., Schuster, S.,; The Regulation of Cellular Systems. ISBN: 978-0-412-03261-5
Nelson, D.L., Cox, M.M.; Lehninger Principles of Biochemistry. ISBN: 978-1-429-23414-6
Salway, J. G; Metabolism at a Glance. ISBN: 978-1-405-10716-7
Rosenbaum,\tS.E.; Basic Pharmacokinetics and Pharmacodynamics:\tAn Integrated Textbook and Computer Simulations, Wiley. ISBN: 978-0-470-56906-1
Hardie, D.G.; Biochemical Messengers: Hormones, Neurotransmitters and Growth Factors, Springer. ISBN: 978-9-401-05376-1