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BASES MOLECULARES DA FUNÇÃO BIOLOGICA
PROFº Fábio Squina
DISCIPLINA: Bioquímica Básica - TGM014_202011202
GRUPO 8
NOME: Vitória Carolina Camargo Rodrigues 		 RA: 00099781
 	 Rodrigo De Moura Marques Vicentin 	 RA: 00052494
	 Yasmin Rodrigues Vaz				 RA: 00107037
	 Thamires Maria de Araújo Salles			 RA: 00106148
	 Thaís Rosa Andrade					 RA: 00105505
 Rayssa Loraine Bertholdo 				 RA: 00106746
	 Susette Corrêa Garcia					 RA: 00107483
	 Stella Lara de Oliveira Chagas			 RA: 00107033
ATIVIDADES
1- Contextualize essa disciplina na sua profissão futura e como profissional de área da saúde. Apresentem exemplos.
Busca compreender a vida em seu nível fundamental, estuda as macromoléculas e como suas interações controlam as atividades e características dos organismos vivos. O foco é explorar as informações genéticas e a função celular: o DNA, RNA, proteínas, a estrutura e função do gene, a sua natureza molecular, replicação, mutação e expressão. Está em constante evolução, apresentando resultados fascinantes, principalmente para a investigação médica e desenvolvimento de fármacos. Envolve muitos campos de pesquisa e faz uso de teorias, ideias e técnicas de ciências diferentes como a física, bioquímica, imunologia, microbiologia, genética, etc. Os métodos de biologia molecular possuem um enorme valor não só na investigação de questões científicas básicas, mas também em aplicação a uma ampla variedade de problemas que afetam a condição humana em geral. A prevenção e tratamento de doenças genéticas e infecciosas, a geração de novos fármacos, a manipulação de plantas e animais com desejadas características, sendo estas apenas uma parte de sua aplicação.
2- Cite exemplos de componentes inorgânicos com função biológica. Explique uma função biológica para cada composto inorgânico citado.
· Cloreto de magnésio (MgCl2)
É um  mineral essencial  para contrações musculares, sistema nervoso, assim como para funções cardíacas e saúde óssea. Faz parte de uma grande variedade de reações, ajuda a regular a pressão arterial e níveis de glicose, além de auxiliar o seu organismo a regular os níveis de outros nutrientes vitais, como  vitamina D, cálcio, potássio, zinco e cobre. Em algumas situações seu uso se mostra de grande importância. Quando até mesmo na alimentação você não consegue suprir as necessidades. Alguns desses tratamentos incluem o uso de diuréticos, uma má alimentação, alcoolismo ou outras condições clínicas.
· Brometo de magnésio (MgBr2)
Brometo de magnésio é um composto químico de magnésio e bromo que é branco e deliquescente. É frequentemente utilizado como um sedativo leve e como um anticonvulsivo para o tratamento de perturbações do sistema nervoso.
· Fluoreto de lítio (Lif) 
Fluoreto de lítio é uma substância química de lítio e ânion fluoreto de fórmula LiF. É um sal sólido, inorgânico, iônico, branco cristalino, sob condições normais. Ele transmite radiação ultravioleta mais eficientemente do que outras substâncias. Seu uso inclui especialidades de óptica ultravioleta e dosímetros de termoluminescência. 
· Cloreto de potássio (KCl) 
O cloreto de potássio é o sal de escolha para repor estoques de potássio eliminados por diuréticos tiazídicos ou de alça, por diarréia intensa e pelo uso de corticosteróides em consequência de doenças das supra-renais ou nas doenças tubulares renais loreto, é indicado no tratamento e/ou prevenção da hipocalemia em pacientes que não toleram ou se recusam a ingerir potássio líquido ou efervescente. Porém, em doses excessivas, o medicamento é letal.
3- Descreva as principais propriedades químicas da água.
A Água é a substância mais comum do planeta e cobre 71% da superfície da Terra; muitas teorias indicam que a vida surgiu na água. A Água é composta por dois elementos químicos o hidrogênio e o oxigênio. Para formar uma molécula dessa substância são necessários dois átomos de hidrogênio e apenas um de oxigênio que se ligam por ligações covalentes (H-O-H). Nesse tipo de ligação, os elétrons dos átomos são compartilhados. A ligação covalente da água forma um ângulo de 104,5°, que promove a a polarização da molécula. É a polarização que garante algumas importantes propriedades da água, tais como o seu ponto de fusão e ebulição, bem como a capacidade de dissolver substâncias. As moléculas de água agregam-se umas ás outras por meio de ligações de hidrogênio. 
As moléculas de água são altamente coesas são altamente coesas devido às pontes de hidrogênio, tendo uma grande capacidade para permanecer unidas, resistindo à separação. A Água é o mais coeso dos líquidos metálicos.
A Água tem uma tensão superficial muito elevada. Por outras palavras, a agua é aderente e elástica tendendo a aglutinar em gotas . A tensão superficial é responsável pela ação capilar, que permite à agua (e substâncias nela dissolvidas) percorrer as raízes das plantas e os pequenos vasos sanguíneos dos nossos corpos.
Estas ligações fortes mantém a água líquida até 100° com uma pressão normal. O número de pontes de hidrogênio depende da temperatura e do tipo e da concentração das substâncias dissolvidas na água.
Calor de vaporização- A Água é muito resistente ao aquecimento (elevado calor específico), pelo que, aproximadamente 1/3 da energia solar que chega à superfície da Terra é dissipada para o aquecimento da água dos rios, lagos e oceanos. 
Densidade da água- Com a diminuição da temperatura, diminui a agitação molecular e as das pontes de hidrogênio ficam mais fortes, o que aumenta a densidade da água.
A densidade da água faz com que o som se mova a longas distâncias através dela (como sabem!). Na água do mar a 30° C., o som propaga-se a uma velocidade de 1.545 metros por segundo. A água, solvente universal – A água é capaz de dissolver um grande número de substâncias, dissolvendo mais substâncias que qualquer outro líquido; onde quer que vá, quer no ar, na terra, ou nos seres vivos, transporta químicos valiosos, minerais e nutrientes.
O arranjo polar dos átomos de oxigênio e hidrogênio faz com que a molécula da água seja atraída por muitos outros tipos de moléculas diferentes. O sal é dissolvido porque as ligações covalentes da água são mais fortes que as ligações iônicas existentes nas moléculas de sal. Em geral, substâncias iônicas e polares como os ácidos e sais relativamente solúveis em água, e substâncias apolares como gorduras e óleos, não.
Os nossos rins em conjunto com as propriedades da água como solvente, filtram substâncias que entram em nosso corpo através da comida e bebida que consumismo, antes que estas se acumulem; nos mantem vivos e saudáveis.
 	A ÁGUA PURA, que não se encontra na natureza, não conduz a eletricidade (a condutividade é igual a 0). A água torna-se condutora quando começa a dissolver substâncias com as quais contacta. A Água pura (sem substâncias dissolvidas) tem um pH de 7, não sendo ácida (pH > 7). nem ácida (pH <7). O pH é na realidade uma medida da quantidade de lões livres de hidrogênio e hidroxilo (HO-) na água. O valor de pH é uma importante característica da água, já que faz afetar os organismos aquáticos, sendo ainda um indicador potencial do aumento da poluição ou de alteração de qualquer outro fator ambiental. 
4- Definir e apresentar exemplo 
a. Pontes de hidrogênio 
Pontes de hidrogênio , também chamada como ligações de hidrogênio, é uma interação intermolecular. Ela é realizada sempre entre o hidrogênio e um átomo mais eletronegativo. Por exemplo, como flúor, oxigênio e nitrogênio.
 
Ele é caracterizado em moléculas polares. Podem ser encontrado no Estado líquido ou sólido. É considerado a ligação mais forte de todas , devido a alta eletropositividade do hidrogênio e à alta eletronegatividade do flúor, oxigênio e nitrogênio. De um lado, um átomo muito positivo e, do outro, um átomo muito negativo. Isto faz com que a atração entre estes átomos seja muito forte. Por isso, em geral são sólidos ou líquidos. Exemplos: H2O, HF, NH3.
Uma consequência das pontes de hidrogênio que existemna água é a sua elevada tensão superficial. As moléculas que estão no interior do líquido atraem e são atraídas por todas as moléculas vizinhas, de tal modo que as essas forças se equilibram.
Já as moléculas da superfície só são atraídas pelas moléculas de baixo e dos lados. Consequentemente, essas moléculas se atraem mais fortemente e criam uma película parecida com uma película elástica na superfície da água. Este fenômeno ocorre com todos os líquidos, mas com a água acontece mais intensamente. A tensão superficial explica alguns fenômenos, como por exemplo o fato de alguns insetos caminharem sobre a água, e a forma esférica das gotas de água.
b. Interações de van der waals
Notamos que em temperatura ambiente algumas substâncias estão no estado sólido, outras no líquido e outras no gasoso. De um estado físico para o outro o que muda é a força de interação entre as partículas.
Por exemplo, as partículas no estado sólido estão bem próximas, com pouca liberdade de movimento, o que significa que a força de atração entre suas moléculas ou força intermolecular é bem grande. E quanto maior for essa força, maior será a energia necessária para rompê-la e mudar o estado físico do material.
Mesmo entre materiais que estão no mesmo estado físico, nota-se que existem diferentes forças intermoleculares. Um exemplo é se despejarmos três gotas de acetona e três gotas de água em colheres separadas e observarmos o que ocorre. Veremos que a acetona evapora bem mais rápido que a água, o que significa que suas forças intermoleculares são mais fracas.
O físico holandês Johannes Van der Waals estudou e propôs a existência dessas forças, em 1873. Por isso, elas passaram a ser chamadas de Forças de Van der Waals. Apenas as forças intermoleculares existentes entre moléculas apolares foram explicadas por outro cientista: Fritz London. 
c. Interações iônicas
A interação iônica ou ligação iônica, também conhecida como ligação eletrovalente, ocorre entre íons positivos (cátions) e negativos (ânions), em razão da força de atração eletrostática existente entre eles.
Como exemplo, temos o carbonato de cálcio (CaCO3). O átomo de cálcio (Ca) não é estável, pois apresenta 2 elétrons livres na camada de valência, a estabilidade só será atingida se ele perder dois elétrons, o que dará origem ao cátion Ca2+. O composto CO por sua vez também não é estável, pelos mesmos motivos que o Ca, e atingirá a estabilidade somente se ganhar dois elétrons, esse átomo dá origem ao íon CO32- .
Se os íons já estão formados e eletronicamente estáveis, haverá assim uma interação eletrostática, mais conhecida como ligação iônica. Esse fenômeno químico acontece obedecendo à regra: cargas com sinais opostos se atraem. Veja a equação:
Ca2+ + CO32- → CaCO3.
Os compostos derivados da ligação iônica são denominados de compostos iônicos e possuem estrutura eletricamente neutra.
d. Interações hidrofóbicas
Interações hidrofóbicas são um tipo de interação intermolecular no qual compostos apolares sofrem consequências das ações dinâmicas dos compostos polares. Como exemplo temos os sabões e detergentes, sua parte apolar interage com gorduras e sua parte polar interage com a água.
Moléculas apolares não apresentam regiões carregadas capazes de induzir atração às moléculas de água (polares) e, portanto, são insolúveis. Compostos hidrofílicos têm afinidade com a água e são considerados solúveis.
e. Ligações covalente
O termo ligação covalente representa uma forma de ligação química entre átomos em que há o compartilhamento de elétrons entre eles, possibilitando, assim, que ambos alcancem a estabilidade química. É fundamental destacarmos aqui que não há transferência de elétrons, existe apenas o compartilhamento.
Além disso, também é importante mencionar que a ligação covalente ocorre basicamente em elementos que dispõem de 4 a 7 elétrons na camada de valência. Ligação covalente simples: Neste tipo de ligação os átomos do elemento compartilham apenas um elétron. Como exemplo, podemos citar o gás cloro Cl2, no qual os dois átomos de cloro realizam o compartilhamento de um elétron para alcançar ,assim, a estabilidade química.
Ligação covalente dupla: Já na dupla há dois elétrons sendo compartilhados entre os átomos da ligação. De exemplo podemos citar o gás estufa dióxido de carbono CO2 em que cada átomo de oxigênio divide dois elétrons com o átomo de carbono.
Ligação covalente tripla: Seguindo a mesma linha de raciocínio, a ligação tripla é caracterizada pelo compartilhamento de três elétrons entre os átomos. Um bom exemplo é o gás nitrogênio N2, no qual cada átomo de nitrogênio compartilha três elétrons com o outro, possibilitando assim a molécula alcançar a estabilidade química.
Ligação covalente dativa:Também conhecida por ligação coordenada, na ligação dativa, além de ocorrer o compartilhamento de elétrons, essa partilha é realizada na camada de valência.
Além disso, quando há pares eletrônicos disponíveis, é realizada a “doação” do par para o outro átomo da ligação. Como exemplo, podemos destacar o monóxido de carbono CO, molécula essa que apenas consegue se tornar estável por meio da ligação dativa.
Ligação covalente polar: A ligação entre dois átomos é polar quando há dois elementos com eletronegatividades diferentes, sendo assim, nessa ocasião os elétrons não são compartilhados de uma forma igual, já que o átomo com maior eletronegatividade terá mais força para atrair os elétrons que estão sendo compartilhados.
Um bom exemplo de ligação covalente polar é a molécula de HCl. Nesse caso, o átomo de cloro, por ter maior eletronegatividade que o átomo de hidrogênio, atrai com mais força o elétron que está sendo compartilhado, dando origem, assim, a um pólo negativo (consequentemente criando um outro positivo) na ligação.
5- Definir celular procarióticas e eucarióticas.
As células procariontes são células unicelulares com estruturas muito simples, ou seja , de baixa complexidade ,nela podemos perceber a ausência de um núcleo definido ,pois seu material genético está totalmente disperso no citoplasma , esse tipo de célula se ressalta principalmente pela falta de organelas membranosas e por apresentarem um citoesqueleto, geralmente esse tipo de célula é encontrado em bactérias e cianobactérias. As células eucariontes são células mais complexas em comparação com a procariontes , ela possui membrana nuclear individualizada, um núcleo definido (o oposto das procariontes), e organelas membranosas , além disso as células eucariontes são responsáveis por realizarem o processo de divisão celular a mitose e meiose .Esse tipo de célula pode ser encontrado em vários seres vivos como plantas, animais ,fungos , entre outros
6- Esquematize através de desenhos as organelas celulares, descrever sua função e características principais. 
Retículo Endoplasmático: São organelas cujas membranas se dobram formando sacos achatados. Existem 2 tipos de retículo endoplasmático, o liso e o rugoso, esse último possui grânulos associados à sua membrana, os ribossomos, o que lhe confere aparência rugosa e por isso o nome. A função principal do retículo endoplasmático rugoso (RER) é realizar a síntese proteica, além de participar do seu dobramento e transporte até outras partes da célula
Complexo de Golgi: Também chamado complexo de Golgi ou ainda complexo golgiense, é composto de discos achatados empilhados, formando espécies de bolsas membranosas. Suas funções são modificar, armazenar e exportar proteínas sintetizadas no RER. Algumas dessas proteínas são glicosiladas, ou seja, sofrem reação de adição de um açúcar no RE e no golgi o processo é completado, caso contrário, essas proteínas podem se tornar inativas. 
Lisossomos: Os lisossomos são envolvidos apenas pela bicamada lipídica e no seu interior há enzimas digestivas. Sua função é digerir moléculas orgânicas como lipídios, carboidratos, proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA). Sua função heterofágica pode ocorrer tanto por pinositose quanto por fagocitose, ficando restritas aos vacúolos alimentares, que se fundem aos lisossomosprimários formando os vacúolos digestivos 
Peroxissomos: Os peroxissomos são pequenas organelas membranosas, que contêm no seu interior enzimas oxidases, e estão presentes em células animais e vegetais. A principal função é oxidar os ácidos graxos para a síntese de colesterol e também para serem usados como matéria-prima na respiração celular.
 
Vacúolos: Os vacúolos são envolvidos por membrana e preenchidos com fluido diferente do citoplasma. São muito comuns nas células vegetais, nas quais tem função de reserva de substâncias como a seiva e atuam no mecanismo de pressão osmótica, conhecido como turgor, que regula a entrada de água e a rigidez dos tecidos vegetais tornando a planta ereta, por exemplo.
Plastos: São organelas presentes apenas em células vegetais e de algas. Podem ser de 3 tipos básicos:leucoplastos, cromoplastos e cloroplastos. Quando maduros adquirem cor de acordo com o tipo de pigmento que contém e são capazes de se autoduplicar, além de terem a capacidade de se transformarem um no outro. Assim, por exemplo, um cromoplasto pode se tornar um cloroplasto ou um leucoplasto, ou vice-versa. 
Os leucoplastos não tem cor, armazenam amido (reserva energética) e estão presentes em alguns tipos de raízes e caules; 
Os cromoplastos são responsáveis pela cor de frutos, flores e folhas e também de raízes como as cenouras. Existem os xantoplastos (amarelos) e os eritroplastos (vermelhos); 
Os cloroplastos possuem cor verde por causa da clorofila e são responsáveis pela fotossíntese. A forma e o tamanho dessas organelas varia conforme o tipo de célula e de organismo em que se encontram. 
A Membrana das Organelas: As organelas são delimitadas por membranas internas que se assemelham à membrana externa, sendo compostas por uma bicamada lipídica, embora esta tenha composição e estrutura um pouco diferentes (ambas são compostas de fosfolipídios, glicolipídios e colesterol, sendo que nas internas é bem menor a quantidade de colesterol, componente que regula a fluidez e estabilidade). As membranas internas também regulam a entrada e saída de moléculas através de proteínas especiais que auxiliam a passagem. Além disso, as organelas também podem permitir a entrada de moléculas no seu interior usando os mecanismos de endocitose e exocitose. Não obstante, as membranas internas também são importantes para individualizar as organelas, separando o conteúdo interno, uma vez que as enzimas de uma poderia interferir com as reações de outras, o que em algumas poderia ser nocivo ou até letal, como no caso dos lisossomos (ambiente interno ácido) e dos peroxissomos (nas reações oxidativas gera o peróxido que é tóxico e precisa ser neutralizado por enzimas internas).
7- 
8- Quais são os diferentes aminoácidos que compõem as proteínas humanas. Apresentem as estruturas químicas (contendo as ligações covalentes) destes 20 aminoácidos. Apresente suas características elementares relacionadas ao tipo de grupo radical (alifático ou aromático), polaridade (polar ou apolar) e carga elétrica (positiva ou negativa).
Alanina: 
 alifático, apolar e neutro
Arginina:
alifático, polar, carga positiva.
Asparagina:
alifático, polar e neutro.
Aspartato:
alifático, polar, carga negativa
Cisteína:
alifático, polar e neutro.
Glutamato:
alifático, polar e carga negativa
Glutamina:
alifático, polar, carga neutra.
Glicina:
alifático, apolar e neutro.
Histidina:
aromático, polar, carga positiva.
Isoleucina:
alifático, apolar, neutro.
Leucina:
alifático, apolar, neutro.
Lisina:
alifático, polar, carga positiva.
Metionina:
alifático, apolar, neutro.
Fenilalanina:
aromático, apolar, neutro.
Prolina:
alifático, apolar, neutra
Serina:
alifática, polar, neutra.
Treonina:
alifática, polar, carga neutra.
Triptofano:
aromático, apolar, neutro.
Tirosina:
aromático, polar, carga neutra.
Valina:
alifático, apolar, neutro.
9- Por que alguns aminoácidos podem ser considerados essenciais e não essenciais? Quais são os aminoácidos essenciais e não essenciais para humanos.
O critério utilizado é a capacidade do organismo de sintetizar esses aminoácidos. Os aminoácidos chamados essenciais são aqueles que não podem ser sintetizados endogenamente e devem ser obtidos a partir do alimento, já os aminoácidos não essenciais são aqueles que o organismo é capaz de sintetizar.
Os aminoácidos essenciais são: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e valina
Os aminoácidos não essenciais são: alanina, arginina, asparagina, ácido aspártico, ácido glutâmico, cisteína, glutamina, glicina, prolina, serina e tirosina.
10- Explique como são formadas as ligações peptídicas.
Ligações peptídicas são ligações químicas que se estabelecem entre um grupo carboxila de um aminoácido e um grupo amina de outro aminoácido subsequente, com síntese resultante em uma molécula de água, ou seja, formadas a partir da desidratação ou também quebradas por hidrólise.
11- Explique o nível de organização estrutural das proteínas.
I. Estrutura primária: É o nível estrutural mais simples e importante pois dele é derivado o arranjo espacial da molécula. É a sequência linear de aminoácidos de uma proteína.
II. Estrutura secundária: Corresponde ao primeiro nível de formação helicoidal. São as interações por ligações de hidrogênio da amina e o oxigênio da carboxila de ligações peptídicas próximas. As mais comuns são a alfa-hélice e a beta-pregueada. 
III. Estrutura terciária: Corresponde ao dobramento da cadeia polipeptídica sobre si mesma. É decorrente das interações (atração ou repulsão) entre os diferentes grupos R dos aminoácidos. 
IV. Estrutura quaternária: Corresponde a duas ou mais cadeias polipeptídicas, idênticas ou não, que se agrupam e se ajustam para formar a estrutura total da proteína. São as interações de diferentes subunidades de polipeptídeos, para formar a proteína funcional. 
12- Apresente ilustrações representando os conceitos explicados em aula:
I. Estrutura primaria de proteínas:
II. Estrutura segundaria alfa hélice e folhas beta (paralelas ou antiparalelas), alças;
 
III. Estrutura terciaria;
 
IV. Estrutura Quaternária de uma proteína.
13- Explique o processo de desnaturação de uma proteína. Quando podem ocorrer e apresente exemplos.
A desnaturação proteica é o processo pela qual ocorre a perda da forma tridimensional, pois mesmo muitas proteínas estarem ligadas diretamente a sua estrutura , pode ocorre a perda de algumas delas como a secundárias ,terciária e quaternárias , esse processo ocorre devido a alguma mudança no PH e até mesmo na temperatura , levando assim a desnaturação proteica , um exemplo muito comum de desnaturação é quando o ovo é cozido ou frito , pois no aquecimento da clara do ovo a albumina sofre uma desidratação.