Disciplina Curricular
Engenharia Enzimática EEnz
Licenciatura Bolonha em Engenharia Biológica - LEBiol 2021
Contextos
Grupo: LEBiol 2021 > 1º Ciclo > Área Principal
Período:
Peso
6.0 (para cálculo da média)
Pré-requisitos
Recomenda-se o conhecimento prévio de conteúdos programáticos leccionados nas unidades curriculares de Bioquímica e Biologia Molecular da Célula, Microbiologia e Fenómenos de Transporte em Sistemas Biológicos.
Objectivos
Esta unidade curricular tem como objectivo pedagógico providenciar aos alunos uma formação integrada na área de Engenharia Enzimática, através da aprendizagem dos conceitos fundamentais em Enzimologia, Produção e Purificação de Enzimas, Imobilização de Enzimas, Engenharia de Proteínas/'Design' de Novos Biocatalisadores, Fenómenos de Transferência de Massa Aplicada a Sistemas Multifásicos com Enzimas Imobilizados e Dimensionamento e Operação de Reactores Enzimáticos. No final da UC os estudantes devem ter adquirido competências para: i) selecionar enzimas para diversas aplicações (diagnóstica, terapêutica ou industrial), usando métodos adequados de imobilização/confinamento/encapsulação; ii) conhecer os fundamentos e metodologias para estabilização e melhoria de propriedades de biocatalisadores; iii) selecionar e dimensionar o tipo de reactor enzimático industrial mais apropriado para obtenção de um dado produto biológico à escala de produção.
Programa
1.Introdução. Estrutura e hierarquia estrutural de proteínas: estrutura primária, secundária, terciária e quaternária . 2.Actividade enzimática. Cinética e mecanismos enzimáticos em reacções com um substrato.Regulação da actividade enzimática: activação e inibição de enzimas. 3.Produção, isolamento e purificação de enzimas (intracelulares e extracelulares). 4.Estabilidade enzimática.Modelos desactivação enzimática. Métodos de estabilização de enzimas. 5.Imobilização de enzimas. 6.Engenharia de Proteínas. Mutagénese dirigida e evolução dirigida. 7.Cinética de biocatalisadores imobilizados. Efeito da imobilização na cinética e propriedades de enzimas: Efeitos conformacionais, estereoquímicos, de partição e difusionais. 8.Reactores enzimáticos. Dimensionamento. Reactores multifásicos. Efeito da desactivação enzimática.Modos de operação: reactores ideais e reais. 9.Biocatálise em solventes orgânicos e em meios não convencionais. 10.Resolução de problemas sobre os conteúdos programáticos.
Metodologia de avaliação
O método de avaliação envolverá as seguintes componentes/ponderações: Apresentação de um seminário sobre um tópico relacionado com os conteúdos programáticos (30%); prestação laboratorial e relatórios dos trabalhos laboratoriais (20%); exame final (50%, nota mínima 9,5/20 valores). Os temas para os seminários serão propostos antes do início do período lectivo e estarão relacionados com a introdução/desenvolvimento de diferentes tópicos do programa da UC.Os seminários serão apresentados em grupos de 3 alunos, nas aulas teóricas ao longo do semestre.
Componente de Competências Transversais
Durante as aulas laboratoriais e para a realização dos seminários, os alunos deverão desenvolver competências inter- e intrapessoais, tais como: capacidades de comunicação e de trabalho em equipa, auto-motivação e auto-controlo, perseverança e entusiasmo. Para a resolução de problemas, os alunos deverão apresentar capacidades criativas e de pensamento estratégico. Além disso, devem ser capazes de procurar, aceder e interpretar informação relevante disponivel na internet, artigos científicos e livros. A percentagem de avaliação associada a estas competências deverá ser ca. de 10%.
Componente Laboratorial
A componente laboratorial incluirá 2 trabalhos laboratoriais por semestre, realizados em grupos de 3-4 alunos, num periodo laboratorial de 3 h, sobre tópicos relevantes para a aprendizagem em Engenharia Enzimática. As actividades laboratoriais integrarão diferentes conceitos e abordagens qualitativas e quantitativas no âmbito da UC (ex. medição da actividade enzimática, imobilização de enzimas, rendimentos de imobilização em proteína e actividade, caracterização cinética de enzimas através da determinação de parâmetros cinéticos).
Componente de Programação e Computação
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Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.