| Local da aula | BSA Sul, B1-47/13 (Ciências Biológicas) BSA Sul, B1-34/13 (Biotecnologia) | | --- | --- | | Horário da aula | Terça e quinta | 08:00 - 10:00 (Ciências Biológicas) Terça e quinta | 14:00 - 16:00 (Biotecnologia) | | Professores | Antônio Francisco Araújo (módulo 1) João Alexandre Barbosa (módulos 2 e 3) | | E-mail | [email protected] [email protected] | | Moodle | Biofísica (CEL0023) | | Carga horária | 60 h (presencial) | | Pré-requisitos | Bioquímica Fundamental (CEL0054) Fundamentos de Física (IFD0340) | | Equivalência | Fundamentos de Bioquímica e Biofísica (CEL0094) |

Descrição do curso

A biofísica é a área do conhecimento que estuda os fenômenos físicos inerentes às biomoléculas (DNA, RNA, proteínas etc.); ou seja, aqueles em que não há transformação de matéria (síntese ou catálise). Tais fenômenos são regidos pelas leis da termodinâmica e são de interesse principalmente na elucidação de três processos:

1. Interações intramoleculares (aquisição de estrutura tridimensional pelas moléculas).
2. Interações intermoleculares (comunicação entre moléculas).
3. Cinética (fenômenos de sinalização celular e transporte de moléculas).

<aside> 🎯 O objetivo desta disciplina é apresentar de forma integrativa noções fundamentais de termodinâmica, estruturas e funções de proteínas e biomembranas, e sistemas biológicos de transporte e sinalização.

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Introdução

Uma vez que a célula é a unidade básica da vida, a biofísica tem como principal foco de estudo as proteínas, pois estas são as biomoléculas que que regulam a maior parte das funções celulares. As proteínas compõem, portanto, a maquinaria que impulsiona a vida na terra.

A função proteica, por sua vez, é o produto das interações intramoleculares e intermoleculares: as interações intramoleculares dão formas às proteínas, o que permite que elas adquiram diversos tipos de funções, e as interações intermoleculares permitem que as proteínas efetivamente exerçam sua função, uma vez que sem interagir com outras moléculas, proteínas são apenas depósitos de aminoácidos.

Durante o processo de enovelamento, uma molécula de proteína composta por uma cadeia linear de aminoácidos se molda em uma estrutura tridimensional complexa e única que lhe permite desempenhar seu papel específico na biologia de um organismo. Muitos desses papéis funcionais podem envolver mudanças conformacionais da proteína enovelada que respondem a uma variedade de estímulos físico-químicos, incluindo temperatura, pressão e outras moléculas.

Conteúdo (módulos)

1. Termodinâmica: noções de cálculo diferencial e integral; Energia e a primeira lei da termodinâmica; Entropia e segunda lei da termodinâmica; Energia livre, equilíbrio químico e acoplamento de reações.
2. Biopolímeros: estrutura de proteínas; Forças intramoleculares e intermoleculares; Enovelamento de proteínas; Entropia conformacional; Estrutura e função de proteínas.
3. Biomembranas: constituição e estrutura de biomembranas; Fluxo através de biomembranas; Estrutura de canais iônicos; Sistemas de sinalização.

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