Apresentação da UC. Objectivos e modo de funcionamento da UC. Programa da UC, regras de avaliação, Bibliografia recomendada. 

A quimica do carbono. Elementos nas moléculas orgânicas. Posição na Tabela periodica e electrões de valência. 

Orbitais atómicas. Ligação covalente simples, dupla e tripla. 

Orbitais moleculares. Hibridação sp3 - alcanos, Hibridação sp2 - alcenos, Hibridação sp – alcinos

Configuração electrónica dos elementos. Geometria das moléculas organicas, comprimentos de ligação e energia das ligações entre o C.

Compostos aromáticos – benzeno. Hibridação do carbono nos compostos aromaticos. 

Sistemas com duplas ligações conjugadas e deslocalização dos electrões, ressonância. Exemplos de sistemas com deslocalização electronica.

Função e grupos funcionais.

Isomeria, isómeros de constituição, Isomeria cis-trans. Identificação do tipo de isomeria a partir da representação de estruturas quimicas.

Estereoisomeria, isomeria optica, carbono assimetrico, centro quiral. Enantiomeros D e L. Diastereomeros. Estereoisomeria em compostos ciclicos. Exemplos.

Polarização das ligações covalentes, formação de dipolos, cargas parciais. Polarização das moleculas, momento dipolar.

Tipos de interações intermoleculares. Pontes de hidrogénio, Ligação dipolo-dipolo, forças de London. 

Influencia da polarização nas propriedades fisicas e na solubilidade. Solubilidade das moleculas em meios polares e em meios apolares. Solubilidade em água. 

Carácter ácido e básico, teoria de Bronsted-Lowry e  teoria de Lewis. Influencia da polarização das ligações e da posição na Tabela periodica. Representação dos mecanismos reaccionais: mecanismo ácido-base.

Efeito indutor (atractivo e repulsivo) e Propagação do efeito indutor. Influencia do efeito indutor na estabilidade relativa dos iões formados. Exemplos de influencia do efeito indutor: força dos ácidos orgânicos.

Formação de carbocatioões e carboaniões. Estabilidade, influencia do efeito indutor na reactividade.

Tipos de reacções: reacções de substituição, adição, eliminação e rearranjo (transposição).

Reacções heterolíticas (polar) e Reacções homolíticas (radicalar).

Aspectos energéticos e cinéticos das reacções.

Propriedades fisicas e reactividade dos principais grupos funcionais.

Alcanos. Conformações dos alcanos e cicloalcanos. Propriedades fisicas. Estabilidade. Reactividade, reacções de substituição, eliminação, oxidação.

Propriedades fisicas e reactividade dos principais grupos funcionais (cont.).

Alcenos. Propriedades fisicas. Estabilidade. Reactividade de Alcenos. Reacções de adição, eliminação. Adição electrófila, estabilidade do carbocatião intermedio, mecanismo da reacção. Reacções de oxidação, mecanismo da reacção de oxidação, oxidação energica, acção de agentes oxidantes fracos.

Alcinos. Propriedades fisicas e Reactividade.

Propriedades fisicas e reactividade dos principais grupos funcionais (cont.).

Alcoois. Solubilidade, ponto de ebulição. Efeito da estrutura quimica, alcoois primário, secundário e terciário. Reactividade. Comportamento como ácido, comportamento como base, caracter anfoterico. Reações de eliminação: desidratação dos alcoois. Reações de oxidação dos alcoois.

Propriedades fisicas e reactividade dos principais grupos funcionais (cont.).

Aldeídos, cetonas. Solubilidade, ponto de fusão, interacções intermoleculares. Reactividade. Reações de adição, reações de oxidação.

Ácidos carboxílicos. Solubilidade, ponto de fusão, interacções intermoleculares. Reactividade. Estabilidade do ião carboxilato. Influencia da cadeia carbonada e dos substituintes no caracter acido, consequencias do efeito indutor na força dos ácidos. 

Reacções de substituição nos ácidos orgânicos: Formação de amidas e de ésteres. Reação de esterificação. Reacção inversa da esterificação: hidrolise. Hidrolise ácida e hidrólise alcalina.

Consequencias das reações dos ácidos. Formação de sais por reacção com bases: saponificação. Propriedades dos sabões.

Reactividade dos compostos aromáticos, substituição electrófila, orientação orto, meta, para. Influência dos substituintes na orientação da substituição. Reactividade dos Fenóis.

Esclarecimento de dúvidas

Realização de 1º teste

1. Metabolismo e energia. 

Conceitos básicos do metabolismo celular. Formas de obtenção, transformação, armazenamento e utilização de energia pelas células. Biomoléculas. Aminoácidos, péptidos e proteínas. Glúcidos. Lípidos. Vias metabólicas: características, reacções químicas, principais compostos envolvidos.

Energia das reacções bioquímicas. Fluxos de energia no catabolismo e anabolismo. Energia e cinética das reações bioquímicas. Compostos ricos em energia.

2. Enzimas. Função, classificação, composição das enzimas. Estrutura e conformação, modo de acção, centro activo, especificidade. Cofactores e coenzimas, vitaminas. 

Factores que influenciam as reacções enzimáticas, conformação, estabilidade e desnaturação. 

Factores que influenciam as reacções enzimáticas, conformação, estabilidade e desnaturação (cont.). Temperatura, pH, Força iónica.

Influencia da concentração de substrato na actividade enzimática. Enzimas de Michaelis-Mentem e Enzimas alostéricas. Regulação enzimática. Activadores e inibidores. Inibição competitiva e não-competitiva.

Glucidos. Glúcidos de reserva e glúcidos alimentares. Hidrólise (enzimática) dos ósidos: dissacáridos; Hidrólise (enzimática) de poli-holósidos; amido.

Metabolismo dos glucidos. Vias de degradação e síntese de glúcidos.

Entrada de glucidos no metabolismo. Glicólise. Fases da glicolise, sequencia das reacções. Saldo energetico.

Destinos do piruvato em anaerobiose: Fermentação láctica e alcoólica.

Destinos do piruvato em aerobiose. Mecanismos de transferencia de potencial redutor do citosol para a mitocondria: shutlle do malato e shutlle do glicerol-3P. Rendimento em ATP em aerobiose.

Neoglucogénese. Biossíntese da glucose. Balanço energético.

Regulação da glicólise e da neoglucogénese. Regulação intracelular e hormonal. Ciclo de Cori.

Via das pentoses-fosfato. Funções no metabolismo. 

Destinos do Piruvato em aerobiose. Descarboxilação oxidante do piruvato. Rendimento energético.

Ciclo de Krebs, reações e funções no metabolismo.

Rendimento energético da oxidação de glúcidos. 

Vias de formação de ATP. Sistema transportador de electrões (STE), Fosforilação oxidativa, formação do ATP mitocondrial. Teoria quimiosmótica. Complexo enzimático ATP-sintase. Rendimento em ATP no STE. Síntese do ATP pela energia luminosa (fundamentos).

Síntese de glucidos pelo Ciclo de Calvin. Balanço energético. Necessidades energéticas na síntese dos glúcidos.

Lipidos. Estruturas e classificação dos lípidos. Funções metabólicas e funcionais. Nomenclatura dos ácidos gordos. Tipos de moléculas do grupo dos lípidos. Caracteristicas quimicas e estruturais dos ácidos gordos e dos glicerolipidos. 

Metabolismo dos ácidos gordos e lípidos. Entrada de lípidos no metabolismo. Catabolismo dos ácidos gordos, β-oxidação. Formação dos corpos cetónicos. Rendimento energético.

Metabolismo dos ácidos gordos e lípidos (Cont.)

Biossíntese dos ácidos gordos e lípidos. Síntese de ácidos gordos saturados, monoinsaturados e poli-insaturados. Necessidades energéticas na síntese dos lípidos.

Metabolismo de aminoácidos. Biossíntese e degradação de aminoácidos, reacção de transaminação, catabolismo do esqueleto carbonado. Ciclo da ureia. Aminoácidos glucogénicos e cetogénicos.

Integração do metabolismo. Relação metabólica entre glúcidos, lípidos e proteínas. Regulação do metabolismo dos glúcidos e lípidos. Entrada e saída de intermediários das vias metabólicas.

Esclarecimento de dúvidas.

Realização de 2º teste

Esclarecimentos sobre o modo de funcionamento da UC e das aulas práticas e teórico-praticas. 

Nomenclatura de compostos orgânicos

Regras de Nomenclatura (segundo as Recomendações da International Union of Pure and Applied Chemistry-IUPAC)

Realização de exercicios.

Função e Grupos Funcionais

Nomenclatura dos principais grupos funcionais: derivados halogenados, aminas, compostos aromáticos, alcoóis, éteres, aldeídos, cetonas, ácidos carboxilícos, ésteres e amidas.

Regras de precedência dos grupos funcionais (prefixos). Exemplos e Exercícios.

Realização de exercícios de nomenclatura dos compostos organicos

Realização de problemas para o calculo de formulas empiricas e moleculares

Resolução de exercicios, fichas de exercicios.
Esclarecimento de dúvidas.

TP1: Reactividade de Álcoois, Aldeídos e Cetonas

Realização de Ficha de Avaliação em grupo.

Caracteristicas quimicas das biomoléculas.

Aminoácidos, péptidos e proteínas. Classificação, composição, niveis de estrutura das proteinas. Ligação Peptidica e estabilização dos niveis de estrutura. Influencia do pH na carga dos aminoácidos 

Glúcidos. Classificação. Características quimicas e estruturais de oses e osidos. Principais funções biológicas. Caracteristicas quimicas e estruturais das oses. Hidrolise de osidos. Hidrolise do amido. Celulose.

Distribuição das apresentação orais.

Enzimas. Factores que influenciam as reacções enzimáticas, influencia da concentração de substrato.

Cinética Enzimática. Exercicios de cinetica enzimatica

Inibição reversível e irreversível.

Apresentações orais.

Realização de trabalho pratico 3: 

Análise qualitativa de glúcidos por métodos colorimétricos.

Realização de ficha de avaliação em grupo

Metabolismo dos Glucidos. Calculo de rendimento energético da oxidação completa dos glucidos, rendimento do sistema de transporte electrónico.

Realização de exercicios. 

Apresentações orais

Lipidos. Estruturas dos compostos pertencentes ao grupo dos lípidos. Nomenclatura dos ácidos gordos. Influencia das caracteristicas estruturais dos acidos gordos no estado fisico das gorduras.

Metabolismo dos lipidos. Calculo de rendimento energético da beta-oxidação. Realização de exercicios.

Realização de apresentações orais.

Realização de exercicios

Apresentações orais