Será introduzida a integração de múltiplas variáveis e o cálculo vetorial, bem como alguns operadores. Mais ao final do curso irão aparecer teoremas importantes para a compreensão das leis de Maxwell (Física III)

[7600015] Este é o laboratório que deve acompanhar a disciplina de Física III. Você trabalhará alguns conceitos de eletrostática, eletrodinâmica e eletromagnetismo, porém usará muitos circuitos elétricos e conhecerá diversos componentes novos! 

[7600016] Nesta disciplina você vai ver números complexos, funções complexas e suas propriedades (Caso você já tenha visto no Ensino médio, aproveite!) . Mais adiante, o curso tem foco na resolução de equações diferenciais, elas serão fundamentais para disciplinas futuras.

[7500093] Nessa disciplina, você coloca em prática o conteúdo visto na disciplina de Princípios de química orgânica e bioquímica de macromoléculas. Essa disciplina é muito importante além de trancar outras disciplinas futuramente.

[7600082] Essa disciplina é tanto teórica quanto prática. Não é uma matéria difícil mas sim bem conteudista, tem provinha no começo das aulas e os laboratórios geralmente são longos. Se você estiver pensando em pegar essa matéria, leve em consideração que ela exige bastante tempo de estudo fora do horário de aula!

O objetivo geral da disciplina é compreender e aplicar conceitos e procedimentos laboratoriais relativos à caracterização, nutrição, crescimento e controle dos microrganismos, particularmente dos procariotos. Mais sobre a ementa da disciplina:

 [7600020]  Essa disciplina dará continuidade ao estudo de funções complexas e aprofundará seu domínio matemático. Além disso, será estudada a resolução de equações diferenciais parciais que pode ser aplicada para a equação do calor e da onda, por exemplo.

 [7600021]  Complementando os tópicos vistos em Física III e Física IV, serão desenvolvidas as equações de Maxwell e as leis de conservação no eletromagnetismo. Ainda assim, serão apresentadas ferramentas matemáticas para resolução de problemas do eletromagnetismo estático, com aplicações em propriedades elétricas e magnéticas da matéria.

[7600144] Essa é uma disciplina que busca fornecer uma base teórica melhor aprofundada nos aspectos físicos, químicos e biológicos de proteínas. Tem a função de dar melhores detalhes além daqueles vistos na disciplina anterior – que é pré-requisito – chamada Princípios de Química Orgânica e Bioquímica de Macromoléculas.

[7600132] Essa disciplina demonstra a aplicação de conceitos básicos da matemática e da teoria das probabilidades na descrição e previsão de fenômenos biológicos. A fim de ilustrar o potencial da modelagem matemática em praticamente todos os domínios da Biologia serão tratados de forma introdutória problemas em Ecologia, Evolução, Genética e Epidemiologia.

 [7600125]

 Dica:

Essa é a primeira vez que a optativa livre está sendo oferecida. Embora não haja pré-requisitos, a disciplina é uma extensão da matéria de Microbiologia, proporcionando um aprofundamento no estudo estrutural das bactérias e nos mecanismos de resistência bacteriana.

Embora não esteja vinculada a nenhuma trilha formativa específica, a disciplina é voltada para o desenvolvimento acadêmico, com foco em explorar temas essenciais para pesquisas na área de microbiologia e saúde pública.

 [7600147] Objetivos

Apresentar aos estudantes as bases teóricas e experimentais das técnicas de (1) cristalografia por difração de raios X e (2) crio-microscopia eletrônica de partículas isoladas, que representam as técnicas de fronteira para determinação de estruturas atômicas de macromoléculas biológicas.

 

Programa teórico:

1. Cristalização de macromoléculas; 2. Simetria cristalina; 3. Princípios da difração de raios X; 4. Instrumentação, coleta e processamento de dados de difração; 5. Reconstrução da densidade eletrônica; 6. O problema das fases; 7. Faseamento experimental e substituição molecular; 8. Vitrificação de macromoléculas; 9. Princípios da interação do elétron com a matéria; 10. Coleta e processamento de dados; 11. Interpretação de mapas de densidade eletrônica e de potencial de Coulomb e refinamento; 12. Validação da estrutura, análises e depósito.

Programa prático:

1. Cristalização de macromoléculas; 2. Instrumentação, coleta e processamento de dados de difração; 3. Faseamento experimental e substituição molecular; 4. Construção do modelo cristalográfico e refinamento; 5. Vitrificação de macromoléculas; 6. Anatomia do microscópio eletrônico, coleta e processamento de dados. 7. Interpretação de mapas, construção de modelos e refinamento.

Dica: 

Essa matéria integra a trilha formativa Acadêmica e é especialmente recomendada para quem tem interesse no estudo aprofundado de técnicas de proteínas. A disciplina aborda conceitos fundamentais e práticos, sendo essencial para estudantes que desejam seguir carreira em pesquisa científica na área biomolecular.

 [7600145] Objetivos

Proporcionar ao aluno conceitos de termodinâmica aplicada a sistemas biológicos, com ênfase no uso e elaboração de modelos físicos moleculares para a interpretação de fenômenos macroscópicos.

Programa

1. Cinética da interação com ligantes. Reações unimoleculares; reações biomoleculares; mecanismos de Michaelis-Menten; cinética de estados em equilíbrio; princípios termodinâmicos de cinéticas de relaxação; caso da ribonuclease. 

2. Regulação da atividade biológica. Enzimas alostéricas; modelo WMC; hemoglobina. 

3. Termodinâmica molecular. Mecanismos moleculares: potenciais moleculares e interações eletrostática; estabilização das interações em macromoléculas: estrutura de proteínas e estrutura de ácidos nucleicos; simulação de estruturas macromoleculares: minimização de energia, dinâmica molecular, entropia, efeito hidrofóbico. 

4. Estatística configuracional de cadeias poliméricas. Cálculo de propriedades dependentes da conformação; a cadeia “random- walk”; a cadeia com rotação livre; cálculos para polipeptídeos. 

5. A transição “helix- coil”. Tratamento termodinâmico da transição; funções de partição para o equilíbrio conformacional; o modelo do zíper; método da função de partição. 

6. Enovelamento de proteínas. Transições conformacionais; obtenção dos parâmetros termodinâmicos: modelo de dois estados; estudos de equilíbrio; estudos cinéticos; interpretação de cinética bifásica.

7. Transições estruturais em ácidos nucleicos. Comparação com os estudos em proteínas;estrutura e estabilidade de cadeias simples; equilíbrio entre cadeias simples e duplas; flutuações estruturais; transições “premelting” em DNA. Tópicos modernos de físico- química biológica.

Dicas:

Essa matéria integra a trilha formativa Acadêmica e tem como requisito a disciplina 7600023 – Termodinâmica e Física Estatística.

 [7600146] Objetivos

Fornecer ao aluno os conceitos envolvendo enzimas Michaelianas e enzimas Alostéricas.

Contribuir para a formação científica do aluno mostrando como esboçar um modelo de catálise baseado nos resultados obtidos.

Programa

1- Cinética Michaeliana: como as enzimas funcionam; modelo de Michaelis-Menten; extensão do modelo de Michaelis-Menten; modelo do estado estacionário; significado do Km, kcat e kcat/Km; as representações gráficas e suas limitações; inibição enzimática; efeito da temperatura na velocidade das reações enzimáticas; efeito do pH na velocidade das reações enzimáticas.

2- Enzimas alostéricas: enzimas multi sítios; modelo de Monod-Wyman e Changeux; modelo de Koshland, Nemeth e Filmer; conceito de cooperatividade; equação de Hill. Representações gráficas e suas limitações; inibição enzimática e medidas das constantes de velocidade.

3- Medidas das constantes de velocidade: métodos de medida; técnicas usadas.

4- Mecanismos de enzimas: Desidrogenases; Proteases; Ribonucleases; Lisozima; Anidrase Carbônica.

Dicas: 

Essa matéria faz parte da trilha formativa Acadêmica e tem como requisito a disciplina 7500092 – Princípios de Química Orgânica e Bioquímica de Macromoléculas

 [7600009] Essa disciplina era oferecida no 1º semestre, caso você já tenha feito ela já está contabilizada. A matéria é composta por apresentações semanais de variadas áreas da física, sendo estas ministradas por profissionais tanto do IFSC quanto de outras instituições, até mesmo internacionais.

[SMA0356] Familiarizar os alunos com os resultados fundamentais relativos a: sequências e séries numéricas e de funções, série de Fourier e aplicações. Sequências numéricas. Séries numéricas. Séries de Potências, Séries de Fourier. Aplicação de Sequências e Séries na resolução de equações diferenciais.

Nesta disciplina você vai aprofundar o tratamento da mecânica de maneira mais matemática, tratando de problemas mais avançados. Além dos requisitos oficiais (Física 1, Cálculo1 e 2), é fortemente recomendável que você tenha sido aprovado(a) em Física 2.

[7600077] Fornecer ao aluno conceitos básicos de biologia molecular, incluindo processos biológicos básicos de estrutura e função de ácidos nucleicos e síntese de proteínas. As tecnologias de manipulação do DNA serão discutidas.

Os componentes químicos de uma célula, assim como a estrutura, forma e informação de macromoléculas serão apresentados. Será dada ênfase a estrutura molecular de genes e cromossomos, e os processos básicos de síntese de RNA e proteína, a replicação, o reparo e a recombinação do DNA. Ao longo da disciplina as técnicas de manipulação do DNA, a bioinformática e a análise de genomas serão também apresentadas aos alunos.

[7600133] Fornecer a fundamentação básica de probabilidade e estatística e, principalmente, introduzir os métodos clássicos de inferência estatística (aprendizado de máquina) permitindo ao aluno a interpretação e análise de dados. A estatística transformou radicalmente os métodos de pesquisa na ciência. Hoje não é possível entender os avanços em biologia e medicina, por exemplo, sem um conhecimento profundo de estatística, uma vez que as leis fundamentais da Física e da Química não têm potencial explicativo e preditivo nessas áreas do conhecimento. É a estatística que fornece as ferramentas rigorosas para testar hipóteses e modelos nesses casos. O objetivo da disciplina é apresentar essa nova forma de se fazer ciência, dirigida por dados e não por teorias. A geração de dados sintéticos que serão utilizados para testar os métodos de inferência, oferecerá ao aluno um primeiro contato com o método de Monte Carlo para a simulação numérica de processos estocásticos.

 [7600023]Apresentar a conexão das leis da Termodinâmica com a abordagem microscópica da Física Estatística, com aplicações em sistemas clássicos.

[7600022] Equação de Schrödinger. Potenciais 1D. Operadores. Fundamentos da mecânica quântica. Oscilador harmônico. Momento angular. Átomo de hidrogênio. Spin. Método variacional. Teoria de perturbações.

Poderá ocorrer a realização de viagem didática a Laboratórios e Centros de Pesquisa com o objetivo de complementar o conhecimento adquirido na disciplina, bem como, mostrar possibilidades de carreira científica.

[7600140] Fornecer aos alunos conhecimentos fundamentais da estrutura e funcionamento de células, com foco em eucariontes e sob uma visão molecular. Introdução a célula; Estrutura e Transporte através de membrana; Compartimentos intracelulares e transporte (endereçamento de proteínas, tráfego intracelular de vesículas); Energética celular; Sinalização Celular; Citoesqueleto; Ciclo celular e morte celular; Matriz extracelular; Câncer

[7600079]A biologia molecular computacional pode ser entendida de formas abrangentes. Nesta disciplina se entende a biologia molecular computacional e a bioinformática como uma área de estudo de análise e interpretação de sequências de DNA, RNA e proteínas. Neste contexto a disciplina irá apresentar aos alunos ingressantes as ferramentas de busca, análise e interpretação de sequências gênicas. Introduzir nos conceitos de genômica, de busca e de comparação de sequências. Na parte prática, o aluno será conduzido para o desenvolvimento de códigos de programação em Python para a análise de sequências biológicas usando a biblioteca BioPython.