Biologia Celular e Molecular I (BCM I) Programa Tema Objectivos(Conhecimentos, Aptidões e Atitudes)(Preenchimento Opcional) 1. Biologia estrutural da célula. Conhecimentos: - Listar e descrever as ferramentas de estudo da célula - Definir e analisar a metodologia usada na Microscopia óptica e electrónica . - Listar e descrever a preparação do material biológico para a microscopia óptica e electrónica Listar, descrever e analisar o padrão normal de funcionamento e as consequências às alterações ao padrão normal dos diferentes organelos. - Núcleo; - Envelope nuclear; - Mitocôndria; - Retículo endoplásmico; - Ribossomas; - Aparelho de Golgi; - Lisossomas; - Peroxissomas Aptidões: Praticar a utilização do microscópio e dominar a sua utilização na leitura de lâminas histológicas 2. Mecanismos biológicos básicos Atitudes: Valorizar o uso das diferentes ferramentas de estudo da célula e executar algumas técnicas Conhecimento: - Analisar e descrever os mecanismos da síntese de RNA e proteínas. - Descrever o processo da transcrição do DNA. - Analisar e explicar o código genético. - Analisar e descrever o processo da reparação do DNA. - Definir o que são taxas de mutação e descrever as suas funções. - Analisar e descrever o processo da replicação do DNA. - Definir o que é o "splicing" do RNA, "splicing" alternativo. Quais os objectivos do "splicing" alternativo . - Definir, analisar e descrever o que são capsídeos virais, provírus, retrovírus, plasmídeos e elementos genéticos transponíveis e como se replicam. - Analisar e descrever o “aparelho” de transporte da célula hospedeira pelo vírus. Aptidões: O aluno deve ser capaz de avaliar e descrever, por ex. como um antibiótico actua ao nível da síntese de proteínas numa bactéria. - Avaliar como a estabilidade dos genes depende da reparação do DNA. - Explicar como as alterações no DNA são as causas de mutações. - Analisar como a síntese contínua de algumas proteínas virais podem tornar as células cancerosas. - Analisar o genoma e o ciclo celular dos retrovírus, com especial atenção ao HIV. Atitudes: Demonstrar capacidade de estudo autónomo e de relacionar os diferentes mecanismos biológicos 3. Organização funcional da célula. - Compartimentos intracelulares e selecção de proteínas e tráfego intracelular. Sinalização celular Conhecimento: Compartimentos intracelulares e selecção de proteínas. - Avaliar a compartimentalização celular e descrever as vias de tráfego intracelular. - Definir peptídeos e regiões sinalizadoras e a sua importância para o correcto funcionamento da célula. - Descrever o transporte de moléculas entre o núcleo e o citosol. - Descrever o transporte de proteínas para a mitocôndria e para os peroxissomas. - Exemplificar doenças associadas a um tráfego intracelular incorrecto. - Descrever a via secretora e definir secreção constitutiva e secreção regulada. Tráfego de vesículas nas vias secretora e endocítica - Analisar o transporte de proteínas secretoras através da membrana do retículo endoplásmico. - Descrever a inserção de proteínas na membrana do retículo endoplásmico. - Descrever as modificações pós-tradução das proteínas no retículo endoplásmico e no Golgi. - Analisar como é feito o direccionamento de proteínas para os lisossomas. - Analisar os mecanismos moleculares do tráfego de vesículas – via secretora e endocítica. - Descrever o transporte para a célula - endocitose, analisando exemplos deste processo celular. - Descrever o transporte do trans golgi até ao exterior da célula – exocitose , analisando exemplos deste processo celular. Princípios gerais de sinalização celular - Descrever os princípios gerais e as formas de sinalização celular e avaliar a complexidade da sinalização celular. - Definir as moléculas sinalizadoras extracelulares e as vias de sinalização intracelular, descrevendo as moléculas sinalizadoras intracelulares. - Classificar e descrever os diferentes tipos receptores celulares e as vias de transdução do sinal. - Aplicar à clínica, nomeadamente à terapêutica, as diferentes vias de transdução do sinal. Atitudes: - Demonstrar capacidade de estudo autónomo e de relacionar os diferentes mecanismos biológicos. 4. Organização funcional da célula. Citoesqueleto Conhecimentos: Citoesqueleto: - Descrever como o citoesqueleto fornece suporte mecânico à célula. - Analisar e descrever a constituição dos microtúbulos, como funcionam, e explicar qual a sua relação com: o centrossoma, os organelos e os filamentos de actina na célula. - Definir o que são as MAPs (microtubule associated proteins) e qual a sua relação com o funcionamento diferenciado do citoplasma. - Descrever, explicar o que são filamentos intermediários e qual a sua relação com as células não epetiliais e epetiliais. - Descrever a lâmina nuclear. - Descrever a formação dos Cílios e Centríolos e explicar a sua função na célula. - Explicar os mecanismos de polimerização dos filamentos de actina e descrever como as suas funções são inibidas por drogas estabilizadoras e destabilizadoras e avaliar como a migração celular depende da actina. - Descrever as proteínas de ligação à actina e explicar a sua função. - Avaliar a genética do mecanismo de locomoção celular. Aptidões: - Relacionar os processos de alongamento e iniciação de Micrótubulos e como as 2 extremidades de 1 Mtb são diferentes e crescem c/ velocidades ¹s. - Estabelecer a relação dos centrossomas com a instabilidade dinâmica dos microtúbulos. - Estabelecer a relação entre as MAPs e o funcionamento diferenciado do citoplasma - Entender a relação das cinesina e dineína com a movimentação dos organelos. citoplasmáticos ao longo dos Microtúbulos. - Avaliar como algumas bactérias patogénicas usam a actina para se moverem dentro de uma célula e entre células. 5. Morte Celular e células estaminais Atitudes: Demonstrar capacidade de estudo autónomo e de relacionar os diferentes mecanismos biológicos. Conhecimentos: Tipos de morte celular: Apoptose - Definir o papel da morte celular em biologia, tanto fisiológica quanto patologicamente. - Analisar a morte celular fisiológica como uma parte importante no desenvolvimento embrionário e fetal, na renovação das células e em vários aspectos da maturação dos mecanismos imunológicos de defesa. - Descrever a morte celular patológica como um elemento central de algumas das mais importantes doenças que afectam a sociedade moderna. - Descrever a apoptose ou morte celular programada como um tipo de morte celular que envolve a “auto-destruição celular" e que requer energia e síntese proteica para a sua execução. - Analisar as diferentes vias apoptóticas (via intrínseca e extrínseca). - Explicar o envolvimento da apoptose na regulação fisiológica do tamanho dos tecidos, exercendo um papel oposto ao da mitose. - Exemplificar a sua função no desenvolvimento embrionário, na organogénese, na renovação de células, na regressão de tumores e ainda em processos degenerativos. Necrose e autofagia - Definir a necrose como um tipo de morte celular onde a injúria celular é irreversível, caracterizada com a incapacidade de restauração do equilíbrio homeostático celular. - Explicar como a necrose pode ter causas fisiológicas, ou pode ser causada por graves traumatismos, ou por agentes biológicos, como a acção de fungos, bactérias e vírus. - Identificar os diferentes tipos de necrose e a sua caracterização ao nível de alterações nucleares e citoplasmáticas. - Descrever a autofagia como um processo essencial para o funcionamento da célula - Definir o seu papel na eliminação de organelos envelhecidos com a formação de vesículas onde o organelo danificado é envolto no chamado autofagossoma que posteriormente se liga ao lisossoma. - Descrever autofagia celular como a chave para o desenvolvimento de novos tratamentos contra o cancro, doenças degenerativas e infecções. - Exemplificar o envolvimento da autofagia durante o jejum prolongado, com o objectivo de converter os componentes da célula em alimento para prolongar a sobrevivência do organismo. Biologia das células estaminais e bioética - Definir o que são células estaminais. - Identificar os tipos de células estaminais: células estaminais embrionárias, células estaminais da placenta e do cordão umbilical e as células estaminais adultas. - Explicar o cancro: uma doença das células estaminais. - Descrever os problemas éticos relacionados com a utilização das células estaminais. Aplicações terapêuticas - Descrever a aplicação da terapia celular na prática clínica. - Avaliar a sua utilização nos testes de segurança e eficácia de novos medicamentos, como por exemplo nos testes de novas drogas, como a sua utilização nos transplantes terapêuticos de doenças degenerativas. - Analisar a introdução da terapia génica como um novo ramo terapêutico da medicina moderna. - Descrever a sua utilização na transferência de informação genética em tecidos ou orgãos de pacientes. Atitudes: Demonstrar capacidade de estudo autónomo e de relacionar os diferentes mecanismos biológicos.