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DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA Cursos: Fisioterapia e Educação Física T01 – Fundamentos de Química Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- Identificar os grupos funcionais comuns das biomoléculas; 2- Compreender os tipos de ligações químicas formadoras das moléculas; 3- Citar as interações não covalentes em sistemas aquosos; 4- Compreender o conceito de reações químicas; 5- Identificar reagentes e produtos nas reações químicas; 6- Enunciar a lei de ação das massas; 7- Identificar as reações reversíveis e irreversíveis; 8- Escrever a equação da constante de equilíbrio para reações reversíveis; 9- Citar exemplos de reações de óxi-redução; 10- Identificar agendes redutores e oxidantes nas reações redox; 11- Escrever a equação da constante de equilíbrio para reações reversíveis; 12- Compreender a estequiometria de reações químicas; 13- Na reação C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O Identificar os reagentes e produtos; Identificar os agentes oxidantes e redutores; T02 – Conceitos de pH e tampões biológicos Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- Determinar a escala de pH; 2- Escrever a equação de dissociação da água; 3- Definir ácidos e bases segundo Bronsted-Lowry; 4- Conceituar ácidos fracos e ácidos fortes, citando exemplos; 5- Conceituar bases fracas e bases fortes, citando exemplos; 6- Reconhecer em pares conjugados ácido-base, os componentes aceptor e doador de prótons; 7- Citar os valores das concentrações hidrogenionica e hidroxilionica da agua a 25oC e 1 atm.; 8- Conceituar constante do produto iônico da agua e citar o seu valor a 25oC e 1 atmosfera; 9- Conceituar pH e pOH e escrever suas respectivas equações; 10- Mostrar a relação entre as escalas de pH e pOH; 11- Citar o que determina a acidez ou basicidade de uma solução; 12- Citar as modificações do pH da agua consequentes a adição de ácidos, de bases ou de sais; 13- Escrever a equação de Henderson-Hasselbalch e explicar o significado de seus termos; 14- Conceituar efeito tampão; 15- Citar quais são os componentes de um tampão; 16- Descrever como funciona um tampão; 17- Citar o pH de alguns fluidos biológicos; 18- Descrever a importância dos tampões em sistemas biológicos; 19- Descrever como o sangue mantem um pH relativamente constante (7,35 - 7,45). T03 – Aminoácidos e proteínas – Estrutura e função. Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- citar e identificar os componentes da fórmula geral dos aminoácidos; 2- citar e mostrar, por fórmulas, a configuração dos aminoácidos; 3- classificar os aminoácidos de acordo com sua cadeia lateral; 4- citar e identificar quais aminoácidos tem cadeias laterais que são: a) não polares; b) polares e não carregadas; c) eletricamente carregadas 5- citar e identificar as formas ionizáveis dos aminoácidos; 6- definir ponto isoelétrico (pI) de aminoácidos e proteínas; 7- calcular, dados os valores de pK de um aminoácido, o seu ponto isoelétrico; 8- citar a carga de um aminoácido e uma proteína em pH abaixo ou acima do seu ponto isoelétrico; 9- identificar e descrever as características gerais da ligação peptídica; 10- caracterizar peptídeos e proteínas; 11- definir, representar e identificar as estruturas primaria, secundaria, terciaria e quaternária de uma proteína; 12- definir desnaturação e conformação nativa; 13- definir proteínas simples e conjugadas; 14- citar exemplos de proteínas conjugadas com seus respectivos grupos prostéticos 15- citar algumas funções que as proteínas e os peptídeos desempenham em nosso organismo; 16- descrever as características gerais das proteínas fibrosas e globulares. T04 – Enzimas Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- definir enzimas e identificar sua classificação; 2- citar suas propriedades, considerando sua natureza química; 3- descrever a ação dos catalisadores, relacionando-a a energia de ativação e a constante e equilíbrio das reações químicas; 4- diferenciar catalise enzimática de catalise não enzimática em função da eficiência, especificidade, sensibilidade a temperatura e ao pH; 5- citar a diferença entre sitio catalítico (centro ativo) e sitio alostérico; 6- definir substrato e efetuador alostérico 7- definir zimogênio e citar sua importância; 8- identificar o gráfico de energia versus reação, indicando nele o que representa os complexos ativados, a energia livre (ΔG’°) e a energia de ativação para as reações catalisadas e não catalisadas; 9- citar os fatores que influenciam a velocidade das reações enzimáticas; 10- mostrar, através de gráfico, a variação da velocidade de reação enzimática em função da concentração da enzima, variação de pH e temperatura; 11- citar de que modo, em geral, o pH e a temperatura afetam a velocidade das reações enzimáticas; 12- identificar a reação que representa o mecanismo geral da catalise enzimática proposta por Michaelis-Menten; 13- identificar o gráfico de Michaelis-Menten para uma reação enzimática , indicando Vmax e Km; 14- definir as inibições irreversíveis e reversíveis (competitiva e não competitiva); 15- citar as diferenças entre inibidores competitivos e não competitivos; 16- citar o efeito do aumento da concentração do substrato sobre as inibições competitiva e não competitiva; 17- identificar os gráficos de Michaelis-Menten para as inibições competitiva e não competitiva de uma reação enzimática; 18- definir cofatores e coenzimas e citar como as mesmas estão relacionadas com as enzimas; 19- citar a função biológica do acido lipóico. T05 – Bioenergética e oxidações biológicas Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- definir energia livre; 2- citar os parâmetros termodinâmicos que caracterizam espontaneidade e equilíbrio; 3- distinguir as reações químicas quanto ao aspecto energético (endergônicos ou exergônicos) com seus respectivos ΔG'°. 4- definir compostos “ricos em energia”, em termos de energia livre de hidrolise; 5- citar e identificar a estrutura do principal composto energético utilizado pela célula; 6- mostrar, através de reações gerais ou especificas, como a célula utiliza ATP para realização de trabalho químico; 7- descrever o significado de acoplamento energético; 8- identificar nas reações genéricas de um processo de oxirredução, o agente redutor e oxidante, e as formar de transferências de elétrons; 9- citar porque o organismo necessita de energia e como a mesma e obtida. 10- citar o papel do metabolismo no organismo; 11- citar como estão relacionados entre si o catabolismo e o anabolismo; 12- conceituar o processo de respiração celular, identificando suas etapas; 13- escrever a reação de formação do acetil-CoA a partir do piruvato, identificando suas características e importância biológica; 14- descrever a importância biológica do ciclo de Krebs e o local na célula onde ocorre; 15- citar e identificar as principais reações do ciclo de Krebs; 16- citar os produtos finais da oxidação do acetato no ciclo de Krebs; 17- calcular o numero liquido de ATPs formados no ciclo de Krebs, para cada molécula de acetil-CoA oxidada; 18- conceituar cadeia respiratória e identificar suas etapas (cadeia transportadora de elétrons e fosforilação oxidativa); 19- citar a localização celular da cadeia respiratória; 20- descrever o papel dascoenzimas NAD+; FMN (FAD), CoQ e dos citocromos na cadeia transportadora de elétrons; 21- identificar os complexos da cadeia respiratória que realizam o bombeamento de prótons; 22- citar a diferença entre inibidor e desacoplador da cadeia respiratória; 23- citar a razão pela qual a produção biológica de energia se faz por etapas; Dados para a discussão dos objetivos específicos: a) Glutamato + oxaloacetato < === > aspartato + alfa-cetoglutarato (Keq = 6,8) b) Frutose-6-fosfato + ATP < === > frutose 1,6-difosfato + ADP (ΔG'° = - 14,2 kJ/mol) c) Glicose-6-fosfato + H2O ===> glicose + fosfato (Keq = 199,8) d) Malato + NAD+ < === > oxaloacetato + NADH + H+ (Keq = 6,3 x 10-6) e) Lactose + H2O ===> glicose + galactose (ΔG'° = - 3,8 kcal/mol) f) Succinato + FAD < === > Fumarato + FADH2 (Keq = 1) g) Citrato < === > Isocitrato (ΔG'° = 13,3 kJ/mol) h) ATP + H2O === > ADP + fosfato (Keq = 2,2 x 105) (ΔG'° = - 7,3 kcal/mol) T06 – Metabolismo de carboidratos Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- definir carboidratos e citar suas funções em nosso organismo; 2- classificar os carboidratos pelo numero de sacarídeos, pelos grupos funcionais e pelo numero átomos de carbono; 3- citar e identificar as configurações predominantes entre os carboidratos naturais; 4- identificar as estruturas lineares e cíclicas dos monossacarídeos: glicose, manose, galactose, frutose, ribose e desoxirribose; 5- identificar as características da ligação glicosídica, reconhecendo as formas alfa e beta; 6- citar exemplos de homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos; 7- estabelecer a relação entre estrutura e função do amido, glicogênio e celulose; 8- definir e caracterizar os glicoconjugados. 9- definir glicólise e citar o local na célula onde ocorre; 10- citar e identificar na glicólise • onde há consumo e produção de energia (ATP); • onde há produção de coenzimas reduzidas; • os intermediários "ricos em energia"; • as reações irreversíveis; 11- citar os destinos do piruvato em condições aeróbicas e anaeróbicas, respectivamente; 12- descrever a reação que em anaerobiose regenera o NAD+ (fermentação láctica); 13- fazer o balanço energético (ATPs) da metabolização da glicose na ausência e na presença de oxigênio, citando os respectivos produtos finais destas metabolizações; 14- definir gliconeogênese, citar sua importância biológica e local na célula onde ocorre; 15- citar o papel da biotina na biossíntese da glicose; 16- fazer o balanço energético (ATPs) da biossíntese de glicose a partir do piruvato; 17- citar os principais tecidos responsáveis pela biossíntese da glicose; 18- citar quais são as principais enzimas envolvidas na regulam da glicólise e gliconeogênese; 19- definir glicogenólise e glicogênese; 20- citar e identificar os principais intermediários da biossíntese do glicogênio, destacando a participação da molécula de UTP; 21- citar as principais enzimas envolvidas na biossíntese e degradação do glicogênio; 22- definir e citar a importância biológica da via das pentoses fosfato; 23- identificar na via das pentoses fosfato as fases oxidativa e não-oxidativa, e seus respectivos produtos finais. T07 – Metabolismo de lipídeos Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1. definir lipídeos e identificar suas funções biológicas; 2. citar e identificar as várias classes de lipídeos; 3. identificar as características estruturais dos ácidos graxos, definir o que são ácidos graxos essenciais e identificá-los; 4. identificar a característica estrutural dos triacilgliceróis e citar sua importância em nosso organismo; 5. citar e identificar as classes de lipídeos de membrana (glicerofosfolipídeo e esfingolipídeo); 6. descrever a estrutura química dos esteróis, citando as moléculas de importância biológica; 7. identificar a característica estrutural dos terpenos, citando exemplo desta classe; 8. citar e identificar a estrutura química das vitaminas lipossolúveis; 9. citar a origem e a importância dos eicosanóides. 10. descrever as fontes lipídicas utilizadas pelo nosso organismo; 11. definir lipólise, identificando os produtos finais desta metabolização e seus destinos metabólicos; 12. descrever o mecanismo de ativação dos ácidos graxos, citando o papel da carnitina; 13. identificar a via de degradação dos ácidos graxos (-oxidação), citando o local na célula onde ocorre; 14. citar quais são os produtos finais da degradação dos ácidos graxos na beta- oxidação; 15. calcular o número de ATPs formados pela degradação de um ácido graxo de n átomos de carbono, até CO2 e H2O; 16. definir e identificar os corpos cetônicos; 17. citar as possíveis causas de aumento de formação de corpos cetônicos, sua consequência para o organismo, e seu local de produção; 18. definir lipogênese e citar o local na célula onde ocorre; 19. descrever o processo de transporte do acetil-CoA; 20. escrever e identificar a reação de formação do malonil-CoA; 21. citar e identificar as etapas da biossíntese de ácidos graxos, citando as fontes de NADPH utilizadas nesta via; 22. identificar a via de biossíntese do ácido fosfatídico (triacilgliceróis e fosfolipídeos); 23. identificar a fases da biossíntese do colesterol, citando o precursor; 24. citar os compostos sintetizados a partir do colesterol; 25. citar e identificar como o acetil-CoA liga o metabolismo de carboidratos ao de lipídeos; 26. citar e identificar os possíveis destinos metabólicos para o acetil-CoA; 27. citar a razão da necessidade do depósito gorduroso para o organismo, além do de glicogênio. T08 – METABOLISMO DE COMPOSTOS NITROGENADOS Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- citar as principais funções dos aminoácidos (pool) derivados das proteínas da alimentação; 2- citar e identificar as reações gerais dos aminoácidos (transaminação, desaminação e descarboxilação); 3- identificar o processo de transaminação citando as enzimas e coenzimas envolvidas e os substratos e produtos da mesma; 4- escrever as reações catalisadas pela AST(TGO) e ALT(TGP), citando os substratos e produtos de cada uma das reações; 5- identificar a reação catalisada pela glutamato desidrogenase, citando a sua importância; 6- citar e diferenciar os tipos gerais de reações pelas quais os aminoácidos sofrem desaminação; 7- escrever a reação de biossíntese da glutamina, citando sua importância biológica; 8- citar os principais aminoácidos que transportam amônia para o tecido hepático; 9- citar os destinos da amônia produzida no metabolismo de aminoácidos; 10- identificar as reações que aproveitam a amônia para formação de carbamoil-fosfato e creatina; 11- identificar o ciclo da uréia, citando o local que ocorre na célula; 12- descrever a relação existente entre o ciclo da uréia e o ciclo do ácido cítrico; 13- definir e identificar os aminoácidos glicogênicos, cetogênicos e mistos; 14- citar as aminas biológicas sintetizadas através da descarboxilação de aminoácidos; 15- descrever a importância da S-adenosilmetionina (SAM) e do tetraidrofolato (FH4) no metabolismo de compostos nitrogenados; 16- citar e identificar as características estruturais dos nucleotídeos; 17- citar e identificar as bases nitrogenadas purínicas e pirimidínicas componentes dos nucleotídeos; 18- citar funções que os nucleotídeos desempenham em nosso organismo; 19- citar e identificar a origem da molécula de fosforribosilpirofosfato (PRPP); 20- citar e identificar as vias metabólicas de biossíntese das purinase pirimidinas; 21- citar e identificar, o composto chave na biossíntese dos purinonucleotídeos e pirimidinonucleotídeos; 22- citar e identificar a origem dos grupos químicos utilizados na formação da estrutura básica dos núcleos purínico e pirimidínico; 23- citar e identificar os produtos de degradação (excreção) das bases púricas e pirimídicas, respectivamente; 24- correlacionar a doença gota com o metabolismo dos nucleotídeos. T09 – Integração Metabólica Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- descrever a importância da integração metabólica em nosso organismo. 2- citar as principais fontes energéticas utilizadas pelo nosso organismo. 3- identificar as necessidades energéticas do cérebro, fígado, musculo e tecido adiposo. 4- citar os principais sinais intra e extracelulares que controlam o metabolismo energético. 5- descrever o metabolismo de carboidratos no fígado, musculo, cérebro e tecido adiposo. 6- descrever o metabolismo de lipídeos no fígado, musculo e tecido adiposo. 7- descrever o metabolismo de aminoácidos no fígado e musculo. 8- estabelecer a relação entre o fígado e o musculo no metabolismo de carboidratos (Ciclo de Cori) e de aminoácidos (Ciclo da glicose-alanina). 9- identificar as principais ações dos hormônios, insulina, adrenalina e glucagon sobre o metabolismo energético. 10- compreender o metabolismo energético nos estados, absortivo (saciedade), jejum e exercício físico. 11- descrever as alterações na demanda energética do musculo esquelético; partindo de uma condição de repouso para de contração. T10 – Elementos de Nutrição Objetivos específicos: Após o estudo deste tópico, o aluno deverá ser capaz de: 1- citar quais são os nutrientes essenciais para o ser humano; 2- citar quais são os valores da energia disponível das principais fontes alimentares (proteínas, carboidratos e gorduras); 3- citar os fatores que influenciam o gasto energético de um indivíduo; 4- definir taxa metabólica basal; 5- citar fatores que têm efeito sobre a produção de calor pelo organismo; 6- descrever como a taxa metabólica basal pode ser calculado na prática; 7- citar como deve ser a distribuição das calorias na dieta, especificando as quantidades necessárias de carboidratos, gorduras e proteínas; 8- explicar o que é “valor biológico” de uma proteína; 9- explicar o que é balanço nitrogenado e as causas de balanço nitrogenado negativo e positivo; 10- citar as principais características das formas de má-nutrição protéico-calórica (marasmo e Kwashiorkor); 11- citar a importância das fibras na dieta; 12- definir vitaminas; 13- citar quais são as vitaminas lipossolúveis, identificando suas funções e as consequências de suas deficiências; 14- citar quais são as vitaminas hidrossolúveis, descrevendo a participação das mesmas no metabolismo humano e as consequências de suas deficiências; 15- definir macro e microelementos, citando exemplos e suas respectivas funções;
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