BIOQUÍMICA I (S1) INFORMAÇÕES SOBRE A DISCIPLINA 2009/2010 MESTRADO INTEGRADO EM MEDICINA PROPOSTA PEDAGÓGICA ANO CURRICULAR: 1º ANO

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1 MESTRADO INTEGRADO EM MEDICINA BIOQUÍMICA I (S1) ANO CURRICULAR: 1º ANO INFORMAÇÕES SOBRE A DISCIPLINA PROPOSTA PEDAGÓGICA É uma realidade indiscutível que a formação científica, profissional e humana está cada vez menos confinada aos muros da escola. De facto, tal como os estudantes de Medicina já devem ter aprendido ao longo do seu percurso no ensino secundário, os principais agentes na aquisição de competências serão eles mesmos. O papel dos professores será, principalmente, o de apontar etapas que sirvam de guião e o de ajudar os estudantes num caminho que é por eles desbravado. No entanto, continua a ser na Universidade que os estudantes de Medicina vêm procurar explorar as suas potencialidades visando adquirir competências que lhes permitam, no futuro, exercer a profissão de médicos. Uma dessas etapas é o estudo da Bioquímica. A importância da Bioquímica na formação de um médico não é questionada por ninguém, mas a escolha dos temas a leccionar nesta disciplina não é um exercício abstracto, isento e rigoroso mas antes a resultante de um conjunto de opções discutíveis e continuamente reformuladas. Na nossa opinião, a capacidade para integrar a nova informação nos conhecimentos prévios é indissociável da capacidade de, sensatamente, filtrar muita da informação que se recebe. Cremos também que é desejável que os estudantes não se limitem a, acriticamente, aprender apenas o que os professores entenderem ensinar. Sendo pacífico que o estudo da Bioquímica é apenas uma das etapas na formação de um médico, será desejável que se procure chamar a atenção para a relevância desse estudo na prática da Medicina. No entanto, esta ligação deve ser feita com prudência: a prática médica apoia-se numa diversidade de conhecimentos que extravasa largamente o que a bioquímica actual pode ensinar. 2009/2010 As disciplinas de Bioquímica I e de Bioquímica II (leccionadas, respectivamente, no primeiro e segundo semestres do 1º ano) são, na Faculdade de Medicina do Porto, leccionadas pela mesma equipa docente que definiu para o conjunto das duas disciplinas objectivos comuns. Estes objectivos são os seguintes: (i) contribuir, conjuntamente com outras áreas do conhecimento na área da Biologia humana e da Medicina, para a compreensão da biologia do ser humano, (ii) Página 2 de 14

2 contribuir para a aquisição da linguagem própria da Bioquímica e para o conhecimento dos métodos de estudo próprios desta área científica, (iii) conhecer a composição química dos seres vivos assim como as transformações químicas que neles ocorrem e os factores que afectam estas transformações. Relativamente à disciplina de Bioquímica II, o programa da disciplina de Bioquímica I incide mais sobre aspectos relacionados com a estrutura das substâncias componentes dos seres vivos e sobre aspectos gerais como a enzimologia e reacções químicas. Sendo a primeira etapa do processo cujos objectivos foram acima definidos, incide menos sobre as correlações entre a Medicina e a Bioquímica. Iniciamos também, nesta disciplina, o estudo do metabolismo, nomeadamente o metabolismo glicídico, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa. Espera-se que os estudantes dediquem ao estudo da Bioquímica I o tempo necessário para que a sua aprendizagem seja um prazer que se estenda ao longo de todo o semestre. PROGRAMA 1- Nas aulas de grupo serão discutidos alguns aspectos do metabolismo no organismo humano, nomeadamente: digestão, absorção e metabolismo dos glicídeos, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa. Porque estas aulas serão desenvolvidas em grupos pequenos, abaixo se explicitam temáticas a desenvolver em cada uma das aulas: Apresentação. Apresentação (docente e estudantes). Apresentação do Prospecto: programa, tipos de aulas, como funcionam e parâmetros de avaliação dos estudantes nomeadamente na avaliação contínua. O que se pretende das aulas de grupo e métodos a utilizar. Livros aconselhados. Digestão e absorção de glicídeos. Estrutura dos glicídeos mais abundantes na dieta. Digestão do amido, glicogénio e dissacarídeos. Absorção e transporte de glicídeos nas membranas dos enterócitos. Notas sobre importância do tema em Medicina. Glicólise e oxidação do piruvato. Transporte de glicose para as células. Localização tecidual e intracelular da glicólise. Intermediários e enzimas da glicólise. Desidrogénase do piruvato. Glicólise aeróbia e anaeróbia: a reoxidação do NADH. Acidificação do meio interno durante a glicólise anaeróbia. Regulação da glicólise no fígado e músculo. Papel da glicólise na formação de ATP. O transporte de piruvato para a mitocôndria e a sua oxidação a acetil-coa. Regulação da desidrogénase do piruvato. Notas sobre a importância do tema em Medicina. Ciclo de Krebs. Localização intracelular. Intermediários, enzimas e coenzimas do ciclo de Krebs. Papel do ciclo de Krebs na oxidação dos nutrientes, na formação de ATP e em processos anabólicos. Carácter anfibólico do ciclo de Krebs; reacções anapleróticas e catapleróticas. Regulação do ciclo de Krebs. Notas sobre a importância do tema em Medicina. Fosforilação oxidativa. Localização intracelular. Componentes da cadeia respiratória. Fluxo de electrões. Síntase do ATP, UCPs (uncoupling proteins) e desidrogénases do glicerol-3-fosfato. Transporte de ADP, Pi e ATP através da membrana mitocondrial interna. Papel da fosforilação oxidativa no metabolismo energético do organismo. Razão P:O e suas condicionantes. Regulação da fosforilação oxidativa. Notas sobre a importância do tema em Medicina. Gliconeogénese. Definição de gliconeogénese. Localização tecidual e intracelular. Substratos da gliconeogénese. Intermediários e enzimas da gliconeogénese. Regulação da gliconeogénese. Regulação recíproca da gliconeogénese e glicólise hepáticas. Ciclo de Cori. Notas sobre a importância do tema em Medicina. Via das pentoses-fosfato. Localização tecidual e intracelular. Intermediários e enzimas. A redução do NADP + e a formação das pentoses-fosfato. O papel da via das pentoses-fosfato na oxidação completa da glicose a CO 2 : interacção com a glicólise e gliconeogénese. Regulação da via das pentoses-fosfato. Destinos metabólicos do NADPH. Notas sobre a importância do tema em Medicina. Metabolismo da galactose, frutose, ácido glicurónico e aminoaçúcares. O papel específico do fígado no metabolismo da galactose e da frutose. A formação Página 3 de 14 Página 4 de 14

3 dos derivados aminados e acetilados da glicose, manose e galactose. A formação e papel metabólico da UDP-galactose, UDP-glicose e UDPglicuronato. O papel da frutose na reprodução dos mamíferos. Notas sobre a importância dos temas em Medicina. Metabolismo do glicogénio. Estrutura do glicogénio. Papel metabólico do glicogénio hepático e muscular. Localização tecidual e intracelular da glicogénese e da glicogenólise. Intermediários e enzimas da glicogénese e da glicogenólise. Regulação recíproca da glicogenólise e da glicogénese. Notas sobre a importância do tema em Medicina. Integração do metabolismo glicídico. Revisão dos metabolismos glicídico, do ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa. Notas sobre a importância do tema em Medicina. Intolerância à lactose - caso clínico; Doenças do metabolismo da galactose e frutose - casos clínicos; Doença do metabolismo do glicogénio - caso clínico; Síndrome de stresse respiratório do recém-nascido; Enzimas e química clínica; Journal Club - desidrogénase do piruvato; Controlo da glicemia ; Água, lipídeos e sistemas de fases. 4- Numa série de aulas práticas (Glicemia 1-5) será desenvolvido um pequeno projecto de investigação onde se estudará o efeito da ingestão de nutrientes e um edulcorante na glicemia. Noutras aulas terá lugar a apresentação por parte dos estudantes de artigos científicos seleccionados (Journal Club 1-2 e 3-4). Numa outra aula far-se-á o doseamento espectrofotométrico de substâncias. 5- Também será realizado um exercício interactivo on-line sobre estrutura de compostos orgânicos que designamos por LOL ( lição on-line ). 2- Nas aulas teóricas e em alguns seminários serão leccionados alguns temas clássicos de bioquímica: Aspectos estruturais, denominação e papel constituintes químicos dos seres vivos com especial atenção aos que fazem parte da constituição do ser humano ou que com ele interagem (como os nutrientes), nomeadamente: glicídeos, lipídeos, proteínas, glicoproteínas, proteínas glicadas, aminoácidos, vitaminas e compostos inorgânicos incluindo a água. Reacções ácido-base e de oxidação-redução com especial atenção às que envolvem compostos orgânicos e têm relevância nos seres vivos. Aspectos de termodinâmica e de cinética essenciais à compreensão do sentido e da velocidade com que ocorrem as transformações químicas e o transporte de substâncias entre diferentes compartimentos. Função, especificidade e nomenclatura das enzimas e transportadores de membranas. Noções básicas de cinética enzímica. Factores e mecanismos gerais de modificação da actividade das enzimas e sua regulação. 3- Na maioria dos seminários serão tratados temas que visam, usando exemplos, mostrar a importância do conhecimento da bioquímica na Medicina e na investigação médica ou servir de introdução e apoio aos trabalhos que terão lugar nas aulas práticas. Estes temas têm os títulos seguintes: Investigação em Medicina; Página 5 de 14 Página 6 de 14

4 MAPA DAS AULAS 23-Set 28-Set 30-Set Aulas teóricas Apresentação da(s) disciplina(s) (FM, RF e MNA) A Bioquímica e a Química Orgânica I - apresentação do LOL (RF) A Bioquímica e a Química Orgânica II (RF) 5-Out FERIADO 7-Out 12-Out 14-Out 19-Out 21-Out 26-Out 28-Out 2-Nov 4-Nov glicídeos I (MJM) glicídeos II (MJM) biológico das proteínas e aminoácidos I (MJM) biológico das proteínas e aminoácidos II (MJM) Equilíbrio ácidobase I (MNA/TG) Equilíbrio ácidobase II (MNA/TG) Reacções redox nos seres vivos I (RF) Reacções redox nos seres vivos II (RF) reacções enzímicas I (RF) Seminários Componentes químicos dos seres vivos (RS) Investigação em Medicina (RN) Intolerância à lactose - caso clínico (RF) Água (MNA) vitaminas (HR) Journal Club - desidrogénase do piruvato (LR) Aulas de grupo na semana correspondente Apresentação Digestão e absorção de glicídeos Glicólise e oxidação do piruvato Ciclo de Krebs Fosforilação oxidativa Aulas práticas na semana correspondente Apresentação. Apresentação do trabalho de investigação em BI (glicemia). Distribuição de artigos para Journal Club pelos estudantes glicemia 1 glicemia 2 glicemia 3 9-Nov 11-Nov 16-Nov 18-Nov 23-Nov 25-Nov 30-Nov 2-Dez 7-Dez 9-Dez reacções enzímicas II (RF) reacções enzímicas III (RF) Cinética e mecanismos de regulação enzímicas I (RF) Cinética e mecanismos de regulação enzímicas II (RF) Cinética e mecanismos de regulação enzímicas III (RF) Glicosilação e glicação de proteínas (MNA) lipídeos I (RS) lipídeos II (RS) Vitaminas B1, B2, B3 (DT) Vitaminas C, Ác. Pantoténico e biotina (DT) 14-Dez Compostos inorgânicos (MNA) 16-Dez Vitaminas A, D, E e K (LR) Controlo da glicemia (EK) Enzimas e química clínica (TG) Doenças do metabolismo da galactose e frutose - casos clínicos (RF) Síndrome de stresse respiratório do recémnascido (RS) Doença do metabolismo do glicogénio - caso clínico (RF) Água, lipídeos e sistemas de fases (MNA) Gliconeogénese Via das pentosesfosfato Metabolismo da galactose, frutose, ácido glicurónico e aminoaçúcares Metabolismo do glicogénio Integração do metabolismo glicídico SEMANA PARA ACERTOS DE CALENDÁRIO glicemia 4. Análise dos resultados obtidos na turma Journal Club 1 e 2 Journal Club 3 e 4 Espectrofotometria. Determinação de concentração de proteínas e p- nitrofenol. (Fim do prazo de entrega dos relatórios do trabalho de investigação da glicemia) glicemia 5. Crítica e discussão dos relatórios SEMANA PARA ACERTOS DE CALENDÁRIO DT, Duarte Torres; EK, Elisa Keating; FM, Fátima Martel; HR, Hipólito Reis; LR, Laura Ribeiro; MJM, Maria João Martins; MNA, Manuel Nuno Alçada; RF, Rui Fontes; RN, Rita Negrão; RS, Raquel Soares; TG, Tiago Guimarães. Página 7 de 14 Página 8 de 14

5 BIBLIOGRAFIA ACONSELHADA Baynes JW, Dominiczak MH.: Medical Biochemistry. 2nd. Ed. Elsevier Mosby. New York Berg J.M., Tymoczko J.L. and Stryer L.: Biochemistry. 5th. Ed. International Edition. W.H. Freeman and Company. New York Hipólito-Reis C., Alçada MN., Azevedo I.: Práticas de Bioquímica para as Ciências da Saúde. Lidel. Lisboa Murray R.K., Granner D.K., Mayes P.A. and Rodwell V.W.: Harper's Biochemistry. 27th. Ed.. Prentice-Hall International Inc. London Nelson D.L., Cox M.M.: Lehningher Principles of Biochemistry. 4th Ed. W.H. Freeman and Company, New York Quintas A., Freire, A.P., Halpern M.J.: Bioquímica Organização Molecular da Vida. Lidel-Edições Técnicas, Lda. Lisboa Stipanuk M.H.: Biochemical, Physiological & Molecular Aspects of Human Nutrition. 2nd Ed. Elsevier Science. St. Louis ESCOLARIDADE E HORÁRIOS O ensino será ministrado em cerca de 90 h por estudante, ao longo do 1º semestre, havendo as seguintes modalidades pedagógicas: aulas teóricas, seminários, aulas de grupo, aulas práticas e exercício de Lição on-line (LOL). Por semana haverá: 2 aulas teóricas de 1h, 1 seminário de 1h, 1 aula de grupo de 2h30 e 1 aula prática de 2h30. As aulas teóricas serão às 2ªs e 4ªs feiras das 12h00 às 13h00 (para metade do curso) e das 13h00 às 14h00 (para os restantes estudantes). Nas 2ªs feiras a aula terá lugar no Anfiteatro Poente; nas 4ªs feiras, no Anfiteatro Norte. Os seminários serão às 4ªs feiras das 11h00 às 12h00, no Anfiteatro Norte. As aulas de grupo e as práticas serão leccionadas em turmas de estudantes nas instalações do Serviço de Bioquímica (pisos 3 e 4; ala poente da FMUP/Hospital de S. João). CALENDÁRIO ESCOLAR º SEMESTRE Primeira aula de Bioquímica I 23 de Setembro de 2009 Início das férias de Natal e da suspensão de aulas 18 de Dezembro 2009 Época de Avaliação Normal 4 a 27 de Janeiro de 2010 Época de Avaliação de Recurso 28 de Janeiro a 12 de Fevereiro de 2010 Carnaval 15 e 16 de Fevereiro de 2010 Reinício das aulas Início do 2º Semestre 17 de Fevereiro de 2010 AVALIAÇÃO 1º- O exame é constituído por 4 grupos de perguntas: (i) Grupo I com 62 perguntas de escolha múltipla (o estudante escolhe uma entre cinco hipóteses não havendo descontos nas escolhas erradas), cada uma valendo 0,25 valores (total = 15,5), (ii) Grupos II com 2 propostas (perguntas de resposta aberta ou problemas) para o estudante escolher uma para responder, (iii) Grupos III e IV com estrutura semelhante ao Grupo II mas em que as propostas (problemas ou temas de desenvolvimento) serão três em cada grupo. Cada resposta é cotada, no máximo, com 1,5 valores (4,5 no total dos Grupos II, III e IV). Embora haja necessariamente algum entrecruzamento, o Grupo II incidirá, preferencialmente, sobre matéria das aulas práticas, o III sobre as aulas teóricas e os seminários e o IV sobre as aulas de grupo. 2º- Os estudantes com menos de 27 perguntas certas no Grupo I ficam imediatamente reprovados. Nestes estudantes a nota final (NF) será dada pela seguinte fórmula: NF = 20/15,5 x 0,25 x número de acertos no Grupo I. As perguntas de resposta aberta/problemas/temas de desenvolvimento dos Grupos II, III e IV apenas serão corrigidos se o estudante tiver 27 ou mais acertos no Grupo I. Página 9 de 14 Página 10 de 14

6 3º- No caso dos estudantes não excluídos pela alínea anterior, a nota final (NF) será obtida mediante a aplicação de uma fórmula que é uma média ponderada das classificações no exame escrito (E) e das classificações correspondentes à participação nas aulas de grupo (AG), nas aulas práticas (AP) e no exercício de LOL (convertidas para uma escala de 0 a 20): NF = E x 0,74 + AG x 0,13 + AP x 0,10 + LOL x 0,03 No entanto, em nenhum caso a nota final poderá ser inferior à do exame nem exceder em mais de 2 valores a nota do exame. Os estudantes podem pedir revisão de provas mas existe a possibilidade de a nota do exame descer. Duarte Torres (Assistente na FCNAUP e Docente Colaborador na FMUP) Ana Faria (Docente Diana Teixeira (Docente Diogo Pestana (Docente Voluntário) Júlio Rocha (Docente Voluntário) João Araújo (Docente Voluntário) Pedro Gonçalves (Docente Voluntário) Susana Guerreiro (Docente Ana Sofia Rocha (Docente Rita Barros (Docente Manuela Meireles (Docente Exame Normal Exame de Recurso 15 de Janeiro de 2010 às 10:00 h 12 de Fevereiro de 2010 às 10:00 h EQUIPA DOCENTE Regente: Rui Fontes (Professor Associado) Restantes membros: Fátima Martel (Professora Associada e Directora do Serviço de Bioquímica) Cândido Hipólito-Reis (Professor Catedrático Jubilado) João Tiago Guimarães (Professor Associado) Conceição Calhau (Professora Manuel Nuno Alçada (Professor Raquel Soares (Professora Laura Ribeiro (Professora Elisa Keating (Professora Rosário Monteiro (Professora Rita Negrão (Assistente) Tiago Gregório (Assistente Convidado) Maria Cavaleiro (Monitora) Tiago Gomes (Monitor) Alejandro Santos (Professor auxiliar na FCNAUP e Docente Colaborador na FMUP) Maria João Martins (Professora Página 11 de 14 Página 12 de 14

7 LIÇÃO ON-LINE (LOL) A Lição on-line é um exercício concebido com o objectivo de incentivar os estudantes a estudar aspectos estruturais das biomoléculas e a compreender a íntima relação deste tema com a Química Orgânica. A ideia de criar esta lição surgiu porque a disciplina de Química (existente no Ensino Secundário) não é escolhida por muitos dos nossos estudantes sendo que a consequente ausência de conhecimentos básicos de Química Orgânica dificulta a aprendizagem da Bioquímica. No âmbito deste exercício cada estudante será confrontado com um teste personalizado constituído por 30 afirmações que podem ser verdadeiras ou falsas. Com base no que aprendeu nas aulas, na leitura de um texto intitulado A Bioquímica e a Química Orgânica (que estará disponível no Moodle) e na sua investigação pessoal (livros de texto, internet ou conversando com quem entender) cada estudante escolhe se uma determinada afirmação é verdadeira ou falsa. É possível gravar as respostas e continuar posteriormente: para tal basta carregar no final da página em Gravar, sem enviar. Quando der o teste por concluído o estudante submete as suas escolhas (carregar no final da página em Enviar tudo e terminar ) e o seu teste é automaticamente corrigido. Cada escolha errada desconta um acerto. Como o programa não permite fazer automaticamente o desconto, a classificação final será posteriormente corrigida e afixada no Moodle. serão consideradas as classificações obtidas anteriormente). Se um estudante estiver interessado em que a sua nota final contemple esta avaliação terá de frequentar novamente a disciplina e, para o fazer, deve dirigir-se directamente ao docente da turma que lhe convém; se essa turma já estiver demasiado sobrecarregada em número de estudantes o docente ajudá-lo-á a encontrar outra turma que também seja compatível com o seu horário. No caso de não frequentar a disciplina no presente ano lectivo, a classificação final na disciplina será exactamente a obtida no exame. Os estudantes que tenham reprovado a Bioquímica I e que permaneçam no 1º ano são obrigados a frequentar a disciplina de Bioquímica I, independentemente de terem obtido frequência no ano anterior. AVISO A ESTUDANTES REPETENTES (DE DISCIPLINA E/OU DE ANO) Um estudante que tenha reprovado à disciplina de Bioquímica I mas tenha passado de ano está dispensado de frequentar a disciplina de Bioquímica I no presente ano lectivo se tiver tido frequência no ano lectivo de 2008/09. Aplica-se a mesma regra no caso de ter tido frequência da disciplina de Bioquímica no ano lectivo de 2007/08. No entanto, esta opção significa a impossibilidade de ter avaliação correspondente à participação nas aulas de grupo, práticas e LOL (não Página 13 de 14 Página 14 de 14