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BIOQUÍMICA ESTRUTURAL ÁGUA, PH E SOLUÇÃO TAMPÃ0. PH E EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE ▪ O QUE É BIOQUÍMICA? REAÇÕES QUÍMICAS E BIOLÓGICAS → METABOLISMO A IMPOR TÂNCIA DOS CONSTITUINTES DO SISTEM A BIOLÓG ICO: O QUE ACONTECE SE O ORGANISMO O PERDER MUITA ÁGUA? 1. DE 1% A 5% DE ÁGUA, OCORRE A SENSAÇÃO DE SEDE, PULSO ACELERADO E FRAQUEZA; 2. DE 6% A 10%, DOR DE CABEÇA, FALA CONFUSA E VISÃO TURVA; 3. DE 11% A 12%, DELÍRIO, LÍNGUA INCHADA, COMA E ATÉ MESMO A MORTE. A PERDA DE ÁGUA PODE SER POR CONSEQUÊNCIAS DE DOENÇAS GASTROINTESTINAIS (VÔMITO E DIARREIA), QUEIMADURAS EXTENSAS, FEBRE, URINA OU SUOR EM EXCESSO. A ÁGUA ATUA NO PROCESSO DE QUEBRA DE MOLÉCULAS COM AÇÃO ENZIMÁTICA → HIDRÓLISE!! FORMAÇÃO DE LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO. PROPRIEDADES DA ÁGUA: 1. FORMAÇÃO DA TENSÃO SUPERFICIAL; 2. CAPILARIDADE; 3. ALTO PONTO DE EBULIÇÃO (> 100 °C); 4. ALTO PONTO DE FUSÃO (> 0 °C). A IMPORTÂNCIA DA ÁGUA NO SISTEMA BIOLÓGICO: DESLOCAMENTO DE ELÉTRONS DO HIDROGÊNIO PARA O OXIGÊNIO → ELETRONEGATIVIDADE FORMAÇÃO DE POLOS EM MEIOS AQUOSOS ALGUMAS MOLÉCULAS CONSEGUEM SE DISSOCIAR POR SEPARAÇÃO DE ÍONS APRESENTANDO CARGAS (LIGAÇÃO IÔNICA), ENQUANTO OUTRAS FAZEM IONIZAÇÃO, UMA “QUEBRA” IRREGULAR DE MOLÉCULAS QUE TEM LIGAÇÕES COVALENTES. A ÁGUA TEM CAPACIDADE DE IONIZAR, EMBORA QUE DISCRETAMENTE. H2O + H2O HO3 + OH- BIOQUÍMICA ESTRUTURAL A MOLÉCULA DE ÁGUA NÃO CONSEGUE DEIXAR OS ÍONS “SOLTOS”, ASSIM, ELES SE RECOMBINAM CONTINUAMENTE PARA FORMAR MOLÉCULAS DEÁGUA. EM UM INSTANTE, ELE É UM ÍON; UM INSTANTE DEPOIS, ELE É PARTEDE UMA MOLÉCULA DE ÁGUA. SISTEM A ÁC IDO-BASE: A DEFINIÇÃO DE ÁCIDOS E BASES DE ACORDO COM BRÖNSTED: ÁCIDOS SÃO SUBSTÂNCIAS CAPAZES DE DOAR PRÓTONS BASES SÃO SUBSTÂNCIAS CAPAZES DE RECEBER PRÓTONS. HA → A + H+ O “A” REPRESENTA UMA BASE CONJUGADA DO ÁCIDO, JÁ QUE ELA PODE RECEBER UM PRÓTON E VOLTAR A SER UM ÁCIDO CONJUGADO. ÁCIDO FORTE = SE DISSOCIA TOTALMENTE. ÁCIDO FRACO = SE DISSOCIA PARCIALMENTE. EXEMPLO: HCL CL- H+ SISTEM A-TAMP ÃO: FORMAÇÃO DE UM EQUILÍBRIO ENTRE UM ÁCIDO FRACO E SUA BASE CONJUGADA, IMPEDINDO GRANDES VARIAÇÕES DE PH QUANDO HÁ ADIÇÃO DE ÁCIDOS OU BASES NO SISTEMA. • EQUILÍBRIO DE PH • ÁCIDO FRACO + SUA BASE CONJUGADA DISSOCIAÇÃO DO SAL DE COZINHA NaCl: CH3COO- Na+ + HCl → NaCl + CH3COOHCH3COO- H+ IONIZAÇÃO DO ÁCIDO ACÉTICO CH₃COOH: CH3COO- Na+ + NaOH → CH3COO + H2OCH3COO- H+ O SISTEMA BIOLÓGICO (SANGUE) PRECISA REGULAR SEU PH (7,35 - 7,45) PARA EVITAR UMA ALCALOSE OU ACIDOSE. ESSA REDUÇÃO OU AUMENTO DO PH PODE LEVAR A DIVERSAS DISFUNÇÕES NO ORGANISMO, COM ISSO O SISTEMA-TAMPÃO É ESSENCIAL PARA O CONTROLE DA HOMEOSTASE. 1. PROTEÍNAS – INTRACELULAR (HISTIDINA E CISTEÍNA); 2. HEMOGLOBINA – INTRACELULAR (HEMÁCIAS); 3.TAMPÃO FOSFATO – INTRACELULAR (TÚBULOS RENAIS); 4. TAMPÃO BICARBONATO – EXTRACELULAR (SANGUE). TAMPO NAMENTO DO SANGUE: O TAMPONAMENTO SANGUÍNEO É UM SISTEMA ABERTO CONTROLADO PELA CONCENTRAÇÃO DE CO2; QUE SE DIFUNDE DE DENTRO PARA FORA DO ORGANISMO ATRAVÉS DA RESPIRAÇÃO. BIOQUÍMICA ESTRUTURAL ATUAÇ ÃO DOS PULMÕES : • FORNECIMENTO DE O2 PARA O ORGANISMO E LIBERAÇÃO DE CO2 PARA A MANUTENÇÃO DO PH. • A EFICIÊNCIA DA TROCA GASOSA ESTÁ RELACIONADA COM A PERFUSÃO SANGUÍNEA A E VENTILAÇÃO A NÍVEL DOS ALVÉOLOS. • O O2 E CO2 CONTROLAM A FREQUÊNCIA RESPIRATÓRIA. • A FREQUÊNCIA RESPIRATÓRIA É CONTROLADA PELO AUMENTO DO CO2 OU DIMINUIÇÃO DO PH. CO2 + H2O↔H2CO3 ↔H+ + HCO3 Bicarbonato (HCO3 -) CO2 Tampão primário dos ácidos não voláteis gerado no metabolismo. A frequência respiratória determina a concentração de CO2no sangue. CLASS IFIC AÇ ÃO PRIM ÁRIA DOS DISTÚRBIOS ÁCIDO-BASE : Acúmulo de ácido no organismo – ACIDOSE • RETENÇÃO DE CO2 NO SANGUE POR DIFICULDADE DE DIFUSÃO ALVEOLAR; • AUMENTO NA PRODUÇÃO DE ÁCIDO LÁCTICO; • INCAPACIDADE DE LIBERAR ÁCIDOS PELOS RINS (CONDIÇÃO ENDÓGENA); • INGESTÃO ACIDENTAL DE GRANDE QUANTIDADE DE ÁCIDO COMO ÁCIDO ACETILSALICÍLICO (AAS OU ASPIRINA). Redução de ácido no organismo – ALCALOSE • Eliminação excessiva de CO2; • Perda de ácido - Vômito; • Administração excessiva de bases como bicarbonato de sódio. SITUAÇÕES D E DESEQUILÍBRIO ÁC IDO -BASE – ACIDOSE : RESPIRATÓRIA: • OBSTRUÇÕES DAS VIAS AÉREAS. • ASMA GRAVE. • INSUFICIÊNCIA CARDÍACA. • DEPRESSÃO DO SISTEMA RESPIRATÓRIO (DROGAS). • FRAQUEZA DOS MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS (ESCLEROSE MÚLTIPLA). • DEFORMIDADE TORÁXICA. SOLUÇÃO: AUMENTO DA REABSORÇÃO RENAL DO BICARBONATO (DIAS). METABÓLICA: • DIABETES MELLITUS; • ÁCIDO LÁTICO; • INSUFICIÊNCIA RENAL; • DIARREIA GRAVE (PERDA DE BICARBONATO); • DRENAGEM CIRÚRGICA DO INTESTINO (PERDA DE BICARBONATO). SOLUÇÃO: HIPERVENTILAÇÃO – REDUÇÃO DO BICARBONATO (MINUTOS/HORAS). SITUAÇÕES D E DESEQUILÍBRIO ÁC IDO -BASE – ALC ALOS E: RESPIRATÓRIA: • HIPERVENTILAÇÃO; • ANEMIA GRAVE. SOLUÇÃO: REDUÇÃO DA REABSORÇÃO RENAL DO BICARBONATO (DIAS). COMPONENTE METABÓLICO COMPONENTE RESPIRATÓRIO BIOQUÍMICA ESTRUTURAL METABÓLICA: • VÔMITO - PERDA DE H+; • SUCÇÃO NASOGÁSTRICA; • HIPOCALEMIA (BAIXA DO POTÁSSIO); • ADMINISTRAÇÃO INTRAVENOSA DE BICARBONATO. SOLUÇÃO: HIPOVENTILAÇÃO(MINUTOS/HORAS). VIDRARIAS E EQUIPAMENTOS O LABORATÓRIO DEVE CONTER EM INFRAESTRUTURA: 1. BOA ILUMINAÇÃO; 2. CONTROLE DE TEMPERATURA; 3. BANCADAS DE MATERIAL IMPERMEÁVEL E DE FÁCIL LIMPEZA; 4. CADEIRAS QUE PERMITAM CONFORTO; 5. PIAS COM DISPONIBILIDADE DE MATERIAL DE HIGIENIZAÇÃO; 6. VIDRARIAS; 7. EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPIS); 8. EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO COLETIVA (EPCS). BIOSSE GURANÇ A : A SEGURANÇA NO LABORATÓRIO COMEÇA ANTESDE ENTRAR NO LABORATÓRIO! • POSTURA NO AMBIENTE DE TRABALHO; • PRESTAR BASTANTE ATENÇÃO NOS COMANDOS DO RESPONSÁVEL PELO FUNCIONAMENTO DO LABORATÓRIO; • SEMPRE ESTÁ DE CABELO PRESO; • EVITAR O USO DE UTENSÍLIOS COMO: ANEL/ALIANÇA, RELÓGIO, PULSEIRA, BRINCOS GRANDES, PIERCING NO ROSTO; • PRESTAR ATENÇÃO NO NÍVEL DO LABORATÓRIO (NB1 A NB4); • NÃO BEBER, COMER OU FUMAR; • NÃO USAR CELULAR; • NÃO ENTRAR COM BOLSA OU MOCHILAS; • A DEPENDER DO NÍVEL DO LABORATÓRIO ESCOLHER UM MATERIAL EXCLUSIVO PARA USO NO LABORATÓRIO; • ESTAR CIENTE DE SEGUIR OS PROTOCOLOS: NÃO CHEIRAR, PROVAR, MISTURAR OU TOCAREM SUBSTÂNCIAS DESCONHECIDAS; • SEMPRE OBSERVAR A DESCRIÇÃO DOS REAGENTES PARA SABER SE É TOXICO OU CORROSIVO. VID ARIAS: AS VIDRARIAS APRESENTAM DIFERENTE NÍVEIS DE PRECISÃO E EXATIDÃO. • PRECISÃO: FORNECE RESULTADOS REPRODUTIVOS. • EXATIDÃO: FORNECER RESULTADOS PRÓXIMOS DE SEU VALOR REAL. OS RECIPIENTES UTILIZADOS PARA ACONDICIONAR E TRANSFERIR AS AMOSTRAS GERALMENTE SÃO DE VIDRO BOROSSILICATO TEMPERADO→ PYREX, MAS TAMBÉM PODEM SER DE PLÁSTICO OU DE CERÂMICA, DE ACORDO COM A SUA FINALIDADE. • TC (TO CONTAIN): ARMAZENAMENTO. • TD (TO DELIVER): TRANSFERÊNCIA. BIOQUÍMICA ESTRUTURAL BIOQUÍMICA ESTRUTURAL BIOQUÍMICA ESTRUTURAL BIOQUÍMICA ESTRUTURAL BIOQUÍMICA ESTRUTURAL
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