Dados da disciplina

Código: BQM147

Carga horária: 72h

Período: 1º

Horário: Terça e Quinta de 09h às 12h

Vagas: 74

Descrição

Disciplina do Curso de Graduação em Fisioterapia.

EMENTA

Biomoléculas: estrutura e função nos seres vivos. Termodinâmica: equilíbrio químico, energia-livre, entalpia e entropia. Aspectos energéticos do estado vital: organização, informação, desordem e espontaneidade. Propriedades da água e interação com biomoléculas. Estrutura e propriedades dos aminoácidos. Ligação peptídica. Proteínas: estrutura e propriedades físico-químicas. Relação estrutura X função em proteínas: desnaturação e enovelamento proteicos. Tipos de proteínas (de membrana, fibrosas e globulares). Agregação de proteínas e doenças neurodegenerativas. Sinalização celular: Estímulo do meio e resposta biológica; Sinalizadores e reguladores, ação de hormônios, regulação da expressão gênica. Enzimas: especificidade e catálise. Cinética enzimática. Regulação da atividade enzimática: alosteria. Desenho do metabolismo: reações básicas, hierarquia na utilização de moléculas combustíveis e reservas energéticas, anabolismo x catabolismo, ciclo do ATP, coenzimas de oxi-redução, regulação de rotas metabólicas. Mecanismos gerais de interconversão de energia: etapas do catabolismo, compostos fosforilados de alta energia. Mitocôndria: fosforilação oxidativa radicais livres, sistemas antioxidantes, estresse oxidativo, ciclo de Krebs e β-oxidação de ácidos graxos, glicólise. Reservas energéticas: Metabolismo do glicogênio, Síntese de ácidos graxos, glicólise e via das pentoses, síntese de triglicérides, lipoproteínas plasmáticas, estocagem de triglicérides, metabolismo do colesterol e aterogênese. Regulação da glicemia no jejum: gliconeogênese, degradação oxidativa de aminoácidos ciclo da uréia  β-oxidação e cetogênese. Integração e regulação das vias metabólicas no jejum e no estado alimentado: papel dos hormônios (insulina, glucagon, adrenalina, glicocorticóides). Metabolismo energético na atividade física. Metabolismo do álcool e no alcoolismo agudo e crônico.

 

COMPETÊNCIAS

Definir os princípios básicos da termodinâmica na relação entre matéria e energia no universo. Identificar tais princípios na manutenção do estado vital dos seres vivos, aplicando ao metabolismo humano. Fornecer ao aluno o conhecimento básico para analisar a dinâmica do metabolismo energético humano em diferentes situações fisiológicas, tais como estado alimentado, jejum e atividade física, assim como distinguir de estados patológicos, como disfunções metabólicas e trauma. Dessa forma, terão sido oferecidos ao aluno alguns dos subsídios críticos que o auxiliarão no planejamento e na avaliação dos seus procedimentos como profissional de saúde.

 

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO/PLANO DE UNIDADES DIDÁTICAS

TEMAS DAS AULAS

BLOCO I – BASES FÍSICAS E MOLECULARES DO METABOLISMO ENERGÉTICO: OBTENÇAO DE ENERGIA, CATÁLISE E SINALIZAÇAO.

Vida: “Um curioso estado da matéria” Relações entre os seres vivos e o meio ambiente. Aspectos energéticos do estado vital e Termodinâmica: organização, informação, desordem e espontaneidade. Equilíbrio químico e catálise: Energia-livre, entalpia e entropia; ligações químicas ricas em energia. Interconversão de energia e reações acopladas: oxidações biológicas, potencial redox o ciclo das coenzimas (NADH, FADH₂ e ATP).

Por que a água é essencial para a vida? Interações entre as biomoléculas para formar as diversas estruturas num organismo. Propriedades da água:  polaridade, pontes de hidrogênio, ionização (pH) e solubilidade. Efeito hidrofóbico: lipídios e membranas biológicas.

Porque as proteínas podem formar estruturas com atividades biológicas tão diversas? Estrutura e propriedades de aminoácidos. pKa, pH e tamponamento. Ligação peptídica. Proteínas: estrutura e propriedades físico-químicas. Tipos de proteínas e de estruturas protéicas. Forças que mantêm a estrutura das proteínas: interações eletrostáticas, pontes de hidrogênio e interações hidrofóbicas. Relação estrutura x função em proteínas: desnaturação e enovelamento protéicos. Experimento de Anfísen. Chaperones. Enovelamento in vivo. Enovelamento incorreto de proteínas e correlação com doenças amiloidogênicas humanas. Turn-over de proteinas: transcriptoma, proteoma e proteassoma.

Como as proteínas são capazes de se comunicar? Mioglobina e hemoglobina. Alosteria. Cooperatividade. Regulação fisiológica. Quais as reações químicas que ocorrem em nosso organismo? Como são controladas? Enzimas e coenzimas: especificidade e catálise. Cinética enzimática. Inibição enzimática. Regulação da atividade enzimática: alosteria.

Noções de metabolismo Energético: catabolismo x anabolismo. Quais são os principais sinais reguladores do metabolismo? Regulação das vias metabólicas, ciclo das coenzimas, feed-back e sinais locais. Estímulo do meio e resposta biológica (sinalização remota): Sinalizadores e reguladores, ação de hormônios, regulação da expressão gênica.

BLOCO II – ETAPAS DO METABOLISMO: VIAS EXERGONICAS E CONSERVAÇAO DE ENERGIA, VIAS ANFIBÓLICAS, VIAS ANABOLICAS E RESERVAS DE COMBUSTÍVEIS.

Como obtemos energia para manter o estado vital? Compostos de alta energia e acoplamento energético: fosforilação a nível de substrato e conservação de energia (ATP, CrP, 1,3BPG, PEP e glicólise). Oxidações biológicas: desidrogenases, tônus redox e atividade celular.  Para que respiramos?  Mitocôndria, oxigênio e evolução. Fosforilação oxidativa e interconversão de energia: cadeia respiratória, gradiente de prótons e reciclagem de ATP na mitocôndria.  Radicais livres, enzimas antioxidantes, estresse oxidativo e saúde.

Como é organizado o metabolismo energético? Hierarquia na utilização de combustíveis: características químicas e calóricas de glicose (monossacarídeos), ácidos graxos e aminoácidos. O que fazer com o excesso de nutrientes? Reservas: glicogênio, triglicerídeos e proteínas. Regulação da glicemia e o paradoxo energético. Ciclo de Krebs é a encruzilhada metabólica: Vias anfibólicas, destinos do piruvato e anaplerose. Glicólise versus β-oxidação. Qual o papel dos aminoácidos e dos ácidos graxos na regulação da glicemia? Gliconeogenese, β-oxidação, ciclo da uréia e cetogênese.

Estocar ou gastar? Como são controladas as reservas de combustíveis? Relações entre o metabolismo da glicose e do glicogênio: destinos da glicose6P, papel na glicemia e na atividade física. A via das pentoses e síntese de ácidos graxos e de triglicerídeos. De onde vem e para onde vão as gorduras no nosso organismo? Digestão, absorção, transporte e estocagem de triglicerídeos: lípases, Lipoproteínas plasmáticas, lípases teciduais. Metabolismo do colesterol: fontes, papel biológico e eliminação. Correlação com doenças cardiovasculares.

 BLOCO III- INTEGRAÇÃO HORMONAL DO METABOLISMO ENERGÉTICO NO JEJUM, NO ESTADO ALIMENTADO E NA ATIVIDADE FÍSICA. METABOLISMO DO ÁLCOOL

Como sobreviver sem comer glicose? Glicogenólise e Lipólise. Gliconeogênese: integração entre degradação oxidativa de aminoácidos, oxidação de ácidos graxos e Ciclo da uréia. Papel dos hormônios glucagon, glicocorticóides e adrenalina: efeitos no fígado, tecido adiposo e músculo esquelético. Destinos e origens do acetil e o metabolismo de corpos cetônicos no jejum prolongado: adaptação do cérebro e efeitos sobre a gliconeogênese. Regulação sincrônica entre glicólise e gliconeogênese: papel do 2,6BPG e do glucagon.  Metabolismo energético do músculo esquelético. Metabolismo do etanol no alcoolismo agudo e crônico.

Integração e regulação das vias metabólicas e o papel dos hormônios (insulina, glucagon, adrenalina, glicocorticóides): sinais que controlam a secreção, transporte no plasma, células-alvos e seus receptores. Efeitos gerais no metabolismo energético, efeitos específicos em cada órgão (fígado, adipócito, músculo esquelético). Mecanismo geral de ação (sinais gerados, segundo mensageiros, proteínas e/ou enzimas envolvidas). Mecanismos específicos de ação em cada via metabólica individual (enzimas envolvidas, ativação/inibição, (de)fosforilação, alosteria, expressão gênica) em cada caso. Principais disfunções hormonais do metabolismo energético: diabetes tipo I e II, resistência à insulina, e sua complicações metabólicas.

 

MÉTODOS/RECURSOS DIDÁTICO-PEDAGÓGICOS

Aulas teóricas acompanhadas de discussão sobre dados experimentais.

Aulas práticas com demonstração em computador.

Discussão geral sobre experimentos em estudos dirigidos.

Estudos dirigidos com auxilio de monitores.

Apresentação de seminários sobre temas específicos, preparados em grupo pelos alunos.

 

AVALIAÇÃO

Os alunos serão avaliados com mini testes, provas teóricas e seminários preparados em grupo.  Serão considerados inicialmente aprovados somente aqueles que obtiverem média final igual ou superior a 7 (sete).  Esta média final será calculada pela média aritmética das notas obtidas em 3 Blocos. Os alunos que não atingirem este rendimento terão de fazer a prova final, e serão considerado aprovados se na media desta com a media dos 3 blocos for igual ou superior a 5 (cinco). Nos 2 primeiros Blocos, a prova constará de 5 questões de igual peso. As 4 primeiras questões de cada prova serão sobre 4 temas avaliados anteriormente em mini testes, sendo que os alunos que obtiveram nota igual ou superior a 7 nestes, poderão utilizar esta nota em substituição da questão do respectivo tema na prova, sendo assim dispensados de respondê-las. O objetivo é incentivar os alunos a estudarem a matéria ao longo do curso e não na véspera da prova. Facilita ainda ao professor acompanhar o rendimento da turma mais de perto e esclarecer pontos mal assimilados. A média dos 4 mini testes participará da media do Bloco respectivo com peso 1, enquanto a nota da prova terá peso 2. O objetivo é possibilitar ao aluno que não teve bom rendimento nos mini testes se recuperar na prova. No terceiro Bloco, 50% da nota será obtida pelo desempenho na apresentação de seminários em grupo e 50% pela nota obtida na prova com 2 questões de igual peso. Para alunos que faltarem a algum mini teste, a nota da questão correspondente na prova será considerada segunda chamada deste. O aluno que faltar alguma prova, deverá fazer segunda chamada após a prova do bloco III, antes da prova final.

 

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

LEHNINGER, ALBERT, L. - Princípios de Bioquímica. Editora Savier, São Paulo.

STRYER - Bioquímica. Editora Guanabara Koogan, Rio de Janeiro.

CARVALHO-ALVES E DA POIAN – Hormônios e Metabolismo: Integração e Correlações Clinicas 1ª ed Editora Atheneu Rio de Janeiro , 2005.

Harper :   bioquímica /   São Paulo : Atheneu, 1998.

Stryer, Lubert.   Bioquímica /   Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1996.

Lehninger, Albert Lester.   Princípios de bioquímica /   São Paulo : Sarvier, 1995

Murray, Robert K   Harper :   Bioquímica /   São Paulo : Atheneu, 1994.

Bioquímica : mamíferos /   Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1988

Bioquímica :   mamiferos /   Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1985.

Smith, Emil L.   Bioquímica :   aspectos gerais /   Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1985.

Junqueira, Luís Carlos.   Biologia celular e molecular /   Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 2000.

De Robertis, E. D. P.   Bases da biologia celular e molecular /   Rio de Janeiro : Guanabara Koogan, 1993.

Biologia molecular da célula /   Porto Alegre : ARTMED, 2004.

Fundamentos da biologia celular :   uma introdução à biologia molecular da célula /   Porto Alegre : Artes Médicas, 1999.

Voet, Donald.   Biochemistry :   1998 supplement /   New York : John Wiley & Sons, 1999.

Voet, Donald.   Biochemistry /   New York : J. Wiley, 1995.

Montgomery, Rex.   Biochemistry :   a case-oriented approach /   St. Louis : C. V. Mosby Company, 1990.

Harper's biochemistry /   San Mateo : Appleton & Lange, 1988.

Stryer, Lubert.   Biochemistry /   New York : W. H. Freeman and Company, 1988.

Zubay, Geoffrey.   Biochemistry /   New York :   London : MaCmillan : Coller MaCmillan, 1988.

Textbook of biochemistry with clinical correlations /   New York : John Wiley & Sons, 1986.

Biologia molecular da célula /   Porto Alegre : ARTMED, 2004.

Cooper, Geoffrey M.   The cell :   a molecular approach /   Washington : Asm Press, 1997.

Molecular biology of the cell /   New York : Garland, 1994.

 Hormônios e metabolismo :   integração e correlações clínicas /   São Paulo : Atheneu, 2005.

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