Engenharia Enzimática

Os estudantes deverão ter conhecimentos de Bioquímica estrutural, nomeadamente da estrutura, função e propriedades das proteínas e de Reatores Químicos e Biológicos, balanço mássico a reatores e modos de operação.

As aulas teóricas são expositivas sendo utilizado um sistema de projeção de diapositivos em Power Point. Nas aulas teórico-práticas são resolvidas fichas de trabalho sobre os diferentes capítulos lecionados. Os alunos são incentivados a participar com questões e comentários durante as aulas teóricas e teórico-práticas. Haverá ainda aulas para preparação, apresentação e discussão de seminários elaborados pelos estudantes.

Os objetivos de aprendizagem nesta unidade curricular passam por dotar os alunos com a capacidade de: i) definir o papel das enzimas nas aplicações biotecnológicas; ii) descrever as propriedades e funções das enzimas; iii) identificar os tipos de mecanismos de catálise enzimática; iv) descrever o processo de biocatálise em meios não convencionais; v) modelar a cinética enzimática; vi) identificar os principais tipos de inibição enzimática; vii)  descrever o efeito da imobilização da enzima na sua cinética; viii) modelar os principais tipos de reatores com enzimas imobilizadas; ix) uma abordagem holística das aplicações das enzimas, tanto na indústria quanto como bionsensores na monitorização das funções biológicas.

1. Propriedades dos enzimas. Classificação e nomenclatura. Especificidade dos enzimas. Isolamento e purificação de enzimas.

2. Cinética e estabilidade enzimáticas. Modelo de Michaelis-Menten. Modelos alternativos e complementares. Obtenção gráfica de constantes cinéticas. Atividade e estabilidade enzimáticas. Efeito do pH e temperatura na cinética enzimática. Tipos de inibição enzimática.

3. Reatores enzimáticos. Principais tipos de reatores.

4. Imobilização de enzimas. Tipos de suporte e técnicas de imobilização. Efeitos nas propriedades e cinética enzimática.

5. Biocatálise em sistemas não-convencionais. Biocatálise aquosa, em solventes orgânicos, líquidos iónicos, fluidos supercríticos, sistemas sólido-sólido e sólido-líquido.

6. Tecnologias enzimáticas. Principais aplicações industriais de enzimas. Biossensores e diagnósticos clínicos enzimáticos. Enzimas em aplicações industriais, farmacêuticas, alimentares e ambientais.

A avaliação da unidade curricular de Engenharia Enzimática será contínua e periódica e terá em conta:

(C1) Exame (70% da nota final):

Realização de exame no final do semestre cuja classificação terá que ser superior a 7,5 valores. Para a realização do exame não é permitida a consulta de qualquer documento, sendo necessário utilizar máquina de calcular.

(C2) Seminário (30% da nota final):

Elaboração, em grupo de 2 ou 3 estudantes (dependendo do número total de estudantes a frequentar a unidade curricular no presente ano letivo), e apresentação de um trabalho escrito sobre tecnologias enzimáticas.

A classificação final é obtida pela soma das contribuições das componentes: CF= 0,7*C1 + 0,3*C2

Para obter aprovação à unidade curricular de Engenharia Enzimática o aluno deverá obter uma classificação global mínima de 10 valores. Contudo, como já referido, a classificação do exame escrito terá que ser superior a 7,5 valores.

Para os estudantes ordinários a classificação da componente C2 da avaliação será válida durante todo o ano letivo e não poderá ser substituída por outro tipo de avaliação.

Os trabalhadores estudantes poderão ser dispensados da realização da componente C2, sendo que nesse caso a classificação do exame escrito sobre todos os conteúdos lecionados valerá 100%.

NAO