Objetivos Gerais:

1 - Adquirir os conhecimentos e competências necessárias para abordar e resolver problemas de modelação molecular utilizando ferramentas informáticas.
2 - Familiarizar-se com algumas abordagens disponíveis para desenhar e otimizar a geometria 3D de moléculas pequenas.
3 - Explicar os algoritmos básicos utilizados nos programas informáticos da área da química e bioquímica.
4 - Utilizar as técnicas mais adequadas da modelação molecular para descrever e prever propriedades dinâmicas e de equilíbrio de sistemas moleculares, macromoleculares e biológicos.
5 - Capacidade para identificar as melhores abordagens para descrever e analisar sistemas moleculares, macromoleculares e biológicos dadas as dimensões do sistema e o tipo de propriedades que se pretende estudar.
6 - Capacidade para utilizar programas informáticos no estudo de problemas de desenho e análise da estrutura 3D de moléculas pequenas.

Conteúdos / Programa:

1 - INTRODUÇÃO À QUÍMICA COMPUTACIONAL: Perspetiva histórica, Hardware, Software e Áreas de intervenção.
2 - MECÂNICA MOLECULAR: Equações de movimento, Campos de potencial, Algoritmos básicos e Aplicações.
3 - MECÂNICA QUÂNTICA: Teoria das orbitais moleculares, Implementação semi-empírica da TOM, Método de Hartree-Fock e Estados eletrónicos excitados.
4 - MODELAÇÃO DE MOLÉCULAS: Cálculo de energias livres, Solvatação e Reações químicas.
5 - DESIGN DE LIGANDOS: Representação computacional de moléculas, Docking molecular, Métodos baseados em similaridade molecular e Química combinatória.

Bibliografia / Fontes de Informação:

P.W. Atkins , Physical Chemistry , Oxford University Press
Frank Jensen , 1999 , Introduction to Computational Chemistry , John Wiley & Sons
Warren J. Hehre , 2003 , A Guide to Molecular Mechanics and Quantum Chemical Calculations , Wavefunction Inc.
Andrew R. Leach , 2001 , Molecular modelling: Principles and Applications , Prentice Hall
David C. Young , 2001 , Computational Chemistry: A Practical Guide for Applying Techniques to Real-World Problems , John Wiley & Sons
M. P. Allen & D. J. Tildesley , 1991 , Computer simulation of Liquids , Clarendon Press

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
Esta UC compreende 32h de aulas teóricas e 32h de aulas teórico-práticas. O método analítico será o utilizado nas aulas teóricas e os métodos analítico e sintético nas aulas teórico-práticas. Nas aulas teóricas far-se-ão apresentações orais, ocasionalmente com recurso a materiais de apoio (modelos físicos de moléculas). Nas aulas teórico-práticas far-se-ão tarefas dirigidas; resolução de problemas e estudos de caso. A avaliação desta UC consiste em: Mini-projeto (30%) - para avaliar os conhecimentos e a compreensão da matéria abordada. Permite adicionalmente avaliar a expressão escrita, a capacidade de descrever, sintetizar e relacionar os diferentes conceitos da matéria abordada, assim como a capacidade para trabalhar autonomamente na prossecução de objetivos. 2 testes teórico-práticos (35% cada um) - para avaliar a compreensão da matéria lecionada e a destreza na utilização do software.