Disciplina Biocatálise Aplicada

A unidade curricular de Biocatálise Aplicada foca-se no uso de biocatalisadores, como enzimas e células vivas, para promover e otimizar reações químicas em processos industriais e laboratoriais. A biocatálise é uma área crucial para o desenvolvimento sustentável e a inovação tecnológica, aproveitando a eficiência e especificidade das reações enzimáticas e celulares para produzir produtos de forma mais verde e eficiente. A UC Biocatálise Aplicada descreve a utilização de biocatalisadores em diversas indústrias, incluindo: Indústria Farmacêutica, Indústria Alimentar e Bebidas, Indústria Química, Tratamento de Resíduos e Meio Ambiente entre outras.

Não aplicável

1. Introdução aos princípios gerais da catálise e à catálise biológica. Exemplos de reações catalisadas por enzimas e sua relevância. Aplicações industriais de enzimas tais como: Indústria alimentar, Têxtil, detergentes, pasta de papel, biocombustíveis a partir de biomassa, indústria farmacêutica e química, entre outras. 2. Enzimas e modificações enzimáticas. Estabilidade de proteínas. Biologia molecular e engenharia de proteínas. 3. Biocatálise na indústria alimentar. Exemplos. 4. Biocatálise e saúde. Biossíntese enzimática de antibióticos. 5. Biocatálise na sustentabilidade e meio ambiente. Catálise associada à biorremediação. Enzimas e economia circular. 6. Biocatálise em Química orgânica. Utilização de enzimas na síntese de compostos orgânicos. Estudo de rotas de síntese e transformações em escala laboratorial. Barreiras atuais à utilização de enzimas em síntese orgânica. 7.Metagenomica, Screening de novas Enzimas e Bioinformática.

Esta UC vai utilizar como base o modelo pedagógico com a aprendizagem assente no estudo de casos. Serão primeiro apresentados exemplos de enzimas fundamentais em diferentes processos de biocatálise com aplicações industriais e a sua importância social. Em seguida para cada enzima, a sua estrutura e o seu funcionamento serão então discutidos com os alunos. Os alunos, trabalhando em grupos (aprendizagem colaborativa), também irão escolher, de acordo com os seus interesses pessoais um tema associado com a biocatálise e apresentarão um seminário sobre o mesmo. Nesta UC um dos trabalhos práticos resultará de um protocolo desenhado pelos alunos em grupos (um protocolo/grupo) com base num objetivo fornecido pelo docente responsável. A elaboração do protocolo e a sua implementação será realizada pelos alunos com o apoio do docente da cadeira estimulando o espírito critico na escolha das metodologias a utilizar e a adequação às condições laboratoriais em que se vai desenvolver o trabalho.

1. “Applied Biocatalysis: From Fundamental Science to Industrial Applications: From Fundamental Science to Industrial Applications”, Editor(s): Lutz Hilterhaus, Andreas Liese, Ulrich Kettling, Garabed Antranikian, © 2016 Wiley?VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. (2016)DOI:10.1002/9783527677122 2.Peter Grunwald “Biocatalysis: Biochemical Fundamentals and Applications” World Scientific 2nd Edition (2017) 3. Serão também fornecidos artigos sobre diferentes temas relativos à UC.