UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALFENAS PROGRAMA DE ENSINO DE DISCIPLINA

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1 Curso: Ciências Biológicas (05) Ano: 2014 Semestre: 2 Período: 2 Disciplina / Unid. Curricular / Módulo: Bioquímica (Biochemistry) Código: DCE168 Carga Horária Total: 90 Teórica: 60 Atividade Prática: 30 Prática Pedagógica: 0 Aulas Compl. Tutorial: 0 Estágio: 0 Pré-requisitos: Não há. Co-requisitos: Não há. Ementa: Água, ph, tampões, aminoácidos, peptídeos, proteínas, enzimas, carboidratos, lipídios, metabolismo de aminoácidos, metabolismo de carboidratos, metabolismo de lipídios, integração metabólica. Objetivo Geral: Ao final do curso, o aluno deverá estar apto a identificar os principais componentes moleculares sintetizados pelo próprio organismo ou ingeridos através dos alimentos, estabelecer uma correlação entre suas estruturas e suas funções biológicas, interpretar as principais vias metabólicas de síntese e degradação destes compostos e a regulação dos mesmos. Metodologia de Ensino: CONTEÚDO PROGRAMÁTICO UNIDADE I -ÁGUA, PH E TAMPÕES - Interações entre as biomoléculas e a água - Influência do ph sobre a estrutura de biomoléculas - Tampões biológicos - Alcalose e acidose metabólicas - Determinação laboratorial de ph e verificação do efeito de tampões. - Reconhecer e explicar as formas de interação entre a água e moléculas presentes nas células vivas. - Diferenciar o comportamento de ácidos e bases - Reconhecer a influência do ph sobre a estruturas de biomoléculas - Entender o mecanismo de atuação dos tampões fisiológicos. - Indicar os tipos de tampões presentes nos fluidos biológicos, principalmente no sangue e no fluido intracelular. - Discutir o papel dos tampões na regulação do equilíbrio ácido-base no organismo. - Definir acidose e alcalose metabólicas e explicar as alterações patológicas e fisiológicas que Página 1 de 8

2 levam ao aparecimento destes distúrbios. - Determinar o ph de soluções e saber interpretar o resultado. - Interpretar o efeito de tampões utilizados em aula prática. UNIDADE II -AMINOÁCIDOS, PEPTÍDIOS E PROTEÍNAS - Estrutura, classificação e nomenclatura dos aminoácidos. - Comportamento ácido-básico dos aminoácidos. - Nomenclatura, estrutura e comportamento iônico dos peptídios. - Estrutura covalente e funções biológicas das proteínas - Proteínas fibrosas e globulares: características gerais quanto à forma, solubilidade e função. - Estrutura e funções da hemoglobina. - Reações gerais de caracterização laboratorial de aminoácidos e proteínas em material biológico. - Identificar as características estruturais dos aminoácidos, classificando-os. - Definir aminoácidos essenciais e indicar quais são eles. - Demonstrar o comportamento iônico dos aminoácidos e peptídios. - Reconhecer a estrutura de um peptídio. - Discutir o consumo de aspartame pelos portadores de fenilcetonúria. - Explicar os diferentes níveis de organização estrutural das proteínas. - Diferenciar proteínas quanto à sua estrutura e diversidade de funções biológicas, exemplificando. - Definir desnaturação e explicar o papel dos diferentes agentes desnaturantes. - Discutir o efeito da desnaturação sobre as propriedades das proteínas nutritivas. - Descrever a estrutura da hemoglobina e suas funções. - Explicar o efeito do ph, da concentração de oxigênio, gás carbônico e 2,3 difosfoglicerato sobre a atividade da hemoglobina. Página 2 de 8

3 UNIDADE III -ENZIMAS - Estrutura protéica e propriedades das enzimas. - Classificação e nomenclatura das enzimas. - Efeito do ph e temperatura sobre a atividade enzimática. - Inibidores enzimáticos. - Regulação da atividade enzimática. - Caracterização laboratorial de enzimas. - Descrever a natureza química das enzimas e as suas propriedades. - Classificar as enzimas de acordo com sua função. - Descrever o papel das vitaminas na atuação das enzimas, exemplificando. - Explicar as diferenças estruturais entre os cofatores metálicos e coenzimas, exemplificando. - Demonstrar o mecanismo de inibição enzimática pelos inibidores irreversíves e reversíveis, competitivos não competitivos, exemplificando. - Descrever as formas que organismo utiliza para regular atividade enzimática, apontando as diferenças entre regulação covalente e alostérica. - Descrever o papel do ph e da temperatura sobre a estrutura das enzimas. - Verificar em aula prática a variação da atividade enzimática provocada pela modificação da temperatura, ph, e alterações na concentração de substrato. UNIDADE IV -ESTRUTURA E METABOLISMO DE CARBOIDRATOS - Estrutura e funções biológicas dos principais monossacarídios, oligossacarídios, polissacarídios e mucopolissacarídios. - Via glicolítica. - Ciclo de Krebs. - Ciclo do Glioxilato - Cadeia respiratória. - Fermentação láctica e alcoólica. - Catabolismo do amido, sacarose e lactose. Página 3 de 8

4 - Metabolismo do glicogênio hepático e muscular. - Catabolismo da frutose e galactose. - Via das pentoses fosfato. - Neoglicogênese. - Regulação do metabolismo de carboidratos. - Caracterização prática de carboidratos em material biológico. - Identificar os principais carboidratos, citando-os e descrevendo suas funções biológicas. - Interpretar e citar as principais reações envolvidas nas vias de degradação e síntese dos carboidratos. - Conceituar via glicolítica, glicólise aeróbica e glicogenólise indicando os produtos finais gerados por estas vias catabólicas. - Diferenciar a glicogenólise hepática e muscular. - Citar as principais enzimas reguladoras da glicólise aeróbica, glicogenólise e neoglicogênese, descrevendo os seus mecanismos de regulação. - Diferenciar os processos de fermentação e glicólise aeróbica. - Fazer o balanço energético dos processos de fermentação e glicólise aeróbica. - Conceituar neoglicogênese e compará-la com a via glicolítica, citando as diferenças e semelhanças entre as duas. - Interpretar as reações de hidrólise da lactose, sacarose e amido, indicando o destino metabólico dos produtos gerados. - Discutir as conseqüências dos erros metabólicos que envolvem a metabolização da lactose, frutose e galactose. - Reconhecer o papel do ciclo de Krebs como aceptor de grupos acetil derivados da degradação de açúcares, gorduras e aminoácidos. - Identificar as reações envolvidas no ciclo de Krebs, citando a sua localização celular, enzimas e coenzimas envolvidas. - Identificar as reações do Ciclo de Krebs onde ocorre síntese de ATP. - Identificar as reações do Ciclo de Krebs que utilizam NAD+ e FAD como aceptores de elétrons. - Identificar a desvio metabólico do ciclo do glioxilato que permite às plantas produzir glicose a partir de acetil CoA - Citar a localização celular dos componentes moleculares da cadeia respiratória. - Reconhecer a importância da cadeia respiratória como transportador final de elétrons derivados do catabolismo de açúcares, gorduras e aminoácidos. - Descrever os fundamentos das reações laboratoriais de caracterização dos carboidratos e analisar as diferenças de comportamentos laboratoriais entre açúcares redutores e não-redutores. Página 4 de 8

5 - Conhecer o procedimento técnico e o fundamento do processo laboratorial utilizado para a determinação quantitativa de açúcares em diferentes amostras. UNIDADE V -ESTRUTURA E METABOLISMO DE LIPÍDIOS - Ácidos graxos. - Triacilgliceróis. - Glicerofosfolipídeos. - Esfingolipídios. - Cêras. - Esteróides - Terpenos - Vitaminas lipossolúveis. - Lipoproteínas e o transporte de lipídios. - Metabolismo de lipídios. - Digestão, absorção e utilização dos lipídios da dieta. - Degradação dos triglicérides - -oxidação dos ácidos graxos. - Síntese de ácidos graxos. -Filme Óleo de Lorenzo: Biossíntese e degradação de ácidos graxos de cadeia muito longa. - Corpos cetônicos. - Regulação da síntese e degradação dos triacilgliceróis e ácidos graxos. - Caracterização laboratorial de lipídios. - Identificar e indicar as diferenças estruturais das principais classes de lipídios. - Descrever as funções biológicas de cada grupo de lipídios. - Diferenciar os processos de rancificação das gorduras. - Entender o mecanismo de peroxidação lipídica e o papel dos antioxidantes na conservação de alimentos gordurosos. - Citar os efeitos fisiológicos das vitaminas lipossolúveis. - Discutir a relação entre níveis plasmáticos de colesterol, triglicérides e lipoproteínas com o risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares. - Demonstrar a via de degradação dos triglicérides e dos ácidos graxos, citando as enzimas Página 5 de 8

6 envolvidas e a regulação das mesmas. - Identificar no mapa metabólico as reações de síntese e degradação dos ácidos graxos. - Reconhecer o papel do acetil-coa como doador de carbonos para a síntese de ácidos graxos e colesterol, fazendo a integração entre catabolismo de açúcares, gorduras e aminoácidos. - Calcular o rendimento energético da degradação de ácidos graxos saturados com número par de átomos de carbono. - Reconhecer as reações de síntese de corpos cetônicos. - Identificar os corpos cetônicos, nomeando-os. - Indicar o local de síntese de corpos cetônicos e o destio metabólico dos mesmos. - Definir cetose, cetonemia e cetonúria. - Discutir a formação de corpos cetônicos em situações de jejum e diabetes. - Descrever os fundamentos das reações laboratoriais de caracterização dos lipídios. UNIDADE VI - DIGESTÃO DE PROTEÍNAS E DEGRADAÇÃO DE AMINOÁCIDOS - Digestão das proteínas alimentares. - Reações de degradação dos aminoácidos. - Ciclo da uréia. - Equilíbrio nitrogenado. - Descrever as formas de utilização das proteínas pelo organismo. - Descrever o papel das enzimas digestivas sobre as proteínas alimentares. - Descrever as principais reações de degradação dos aminoácidos, citando as enzimas e coenzimas envolvidas. - Indicar as formas de transporte dos grupos amino derivados da degradação dos aminoácidos entre os músculos e tecidos extra-hepáticos e o fígado. - Reconhecer os ciclos de Cori e da glicose-alanina e indicar a finalidade dos mesmos. - Identificar no mapa metabólico as reações do ciclo da uréia. - Citar a localização celular do Ciclo da uréia e descrever sua importância. - Correlacionar as concentrações plasmáticas de transaminases com condições patológicas. - Discutir a variação de equilíbrio nitrogenado em diferentes situações fisiológicas e patológicas. Página 6 de 8

7 UNIDADE VII -INTEGRAÇÃO METABÓLICA - Visão geral do jejum - Ciclo jejum-alimentação - Depósito de combustível - Inter-relações metabólicas de tecidos em vários estados nutricionais e hormonais - Má nutrição protéica - Diabetes Mellitus insulino-dependente - Diabetes Mellitus não-insulino-dependente - Efeitos crônicos do diabetes. - Hiperglicemia e glicação de proteínas. - Complicações do diabetes - Resposta metabólica ao estresse - Descrever a distribuição de nutrientes alimentares para o fígado e demais tecidos no indivíduo bem alimentado. - Citar a via metabólica acionada e utilizada como fonte de energia no jejum inicial. - Discutir as alterações metabólicas relacionadas ao metabolismo de carboidratos e gorduras, no fígado, tecido adiposo, cérebro e músculo esquelético no jejum. - Discutir o papel do depósito gorduroso no organismo humano e a sua mobilização em situações de jejum e durante a realização de exercícios físicos. - Interpretar a integração entre a utilização de açúcares e gorduras no jejum e durante a realização de exercícios físicos, indicando as vias metabólicas envolvidas. - Citar o papel dos hormônios adrenalina, glucagon e insulina na integração entre glicogenólise, via glicolítica e lipólise. - Discutir o papel do fígado na realização dos processos de neoglicogênese, lipólise e cetogênese no estado de jejum. - Reconhecer os efeitos dos principais efetores alostéricos positivos e negativos que controlam as diferentes vias metabólicas no estado de jejum e no indivíduo bem alimentado. - Discutir as diferenças metabólicas entre o Diabetes Mellitus insulino-dependente e o nãoinsulino dependente. - Descrever a resposta metabólica ao estresse. Página 7 de 8

8 BIBLIOGRAFIA BÁSICA CHAMPE, P.C. & HARVEY, R.A. Bioquímica ilustrada. 2.ed. Porto Alegre: Artes Médicas,1996. MARZZOCO, A. & TORRES, B.B. Bioquímica básica. 2.ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, NELSON, D.L. & COX, M.M. Lehninger: Princípios de Bioquímica. 4.ed., São Paulo: Sarvier, BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR CAMPBELL, M. K. Bioquímica. 3 ed. Porto Alegre: Artes Médicas Sul, DEVLIN, T. M. Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas. São Paulo: Edgar Blucher, LEHNINGER, A. L.; NELSON, D.L. & COX, M.M. Princípios de Bioquímica. 2.ed., São Paulo: Sarvier, ROSKOSKI, R. Bioquímica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, STRYER, L. Bioquímica. 3.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, SISTEMA DE AVALIAÇÃO Data Valor Peso Prova Teórica 22/09/ Prova Teórica 03/11/ Prova Teórica 08/12/ Estudos dirigidos, elaboração de mapas conceituais e relatórios 01/12/ Prova prática e teórica da prática 01/12/ Prova Especial 11/12/2014 (*) Datas de avaliação sujeitas à alteração posterior. (**) A Prova Final será agendada de acordo com o calendário acadêmico. Os estudos dirigidos, mapas conceituais e relatórios serão aplicados ao longo do semestre com pontuações que ao final somarão cinco pontos. A data indicada (01/12/2014) corresponde à última atividade a ser contabilizada na pontuação final. A prova especial será descritiva e abordará o conteúdo de todo o semestre letivo Aprovado ad referendum do Colegiado do Curso em 20/10/2014. Página 8 de 8