Água, Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas bioquímica aplicada a saude 01

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Bioquímica Aplicada à 
Saúde
Água, Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas
Prof. Dr. Carlos Roberto da Silva Júnior
• Unidade de Ensino: Água, aminoácidos, peptídeos e proteínas
• Competência da Unidade: Ter compreensão e aplicar os conhecimentos relacionados 
às propriedades físico-químicas da água e a sua importância para as reações 
bioquímicas dos organismos vivos, entender o papel do pH e dos sistemas-tampão 
para a homeostase orgânica, assim como utilizar os conhecimentos sobre a função e 
metabolismo dos aminoácidos e proteínas para resolução de situações laborais ligadas 
a atuação do profissional da área da saúde.
• Resumo: Água e sistemas-tampão; Aminoácidos e peptídeos; Proteínas e enzimas
• Palavras-chave: sistema-tampão, aminoácidos, proteínas, ligação peptídica.
• Título da Teleaula: Água, aminoácidos, peptídeos e proteínas
• Teleaula nº: 01
Contextualização
✓ Qual é a importância da molécula de água para os sistemas biológicas?
✓ O que é sistema-tampão?
✓ O que são aminoácidos?
✓ O que é ligação peptídica?
✓ Como as proteínas são formadas?
✓ Quais são as características funcionais das proteínas?
✓ O que são enzimas?
✓ Como as enzimas agem nos sistemas biológicos?
Conhecimentos prévios
✓ Leitura prévia da Unidade 1: Água, aminoácidos, peptídeos e proteínas
✓ Água
✓ Reações de hidrólise
✓ Ácidos e bases
✓ Sistema-tampão
✓ Aminoácidos
✓ Proteínas
✓ Enzimas
Água
Água
Ácidos e bases
Arrhenius
✓ Ácido: substância que em meio aquoso libera íons H+ (HCl, H2SO4, HF)
✓ Bases: substância que em meio aquoso libera íons OH- (NaOH, KOH, 
Ca(OH)2)
Bronsted-Lowry
✓ Ácido: espécie química capaz de doar íons H+ (HCl, 
NH4
+, HS-)
✓ Base: espécie química capaz de receber íons H+ (OH-, 
NH3, CN
-, S2
-)
Ácidos e bases
✓ Ácidos Fortes: ionizam se completamente (HCl, HBr, HI, H2SO4, HClO4 e 
HNO3)
✓ Ácidos Fracos: ionizam se parcialmente (HNO2, H3PO4, HCN e H2CO3)
✓ Bases Fortes: completamente protonada (NaOH e KOH)
✓ Bases Fracos: não é completamente protonada
(Ca(OH)2, HSO4
-, NO3
-)
Sistemas-tampão
Reações de hidrólise
✓ Autoionização da água
✓ Ionização de ácidos fracos
✓ Dissociação de bases fracas
Sistemas-tampão
Fonte: https://binged.it/2LXUnlA
Bronsted-Lowry
Fonte: https://binged.it/30vtZ6y
https://binged.it/2LXUnlA
https://binged.it/30vtZ6y
pH de sistemas biológicas
Fonte: <https://bit.ly/3yLv7EG>
Aminoácidos
Aminoácidos
✓ Essenciais → não sintetizados 
pelo organismo, mas necessários 
ao seu funcionamento e, portanto, 
indispensavelmente obtidos por 
meio da alimentação
✓ Não essenciais → sintetizados 
pelo organismo a partir de 
precursores metabólicos, como 
α-cetoglutarato e piruvato
Aminoácidos apolares alifáticos e aromáticos
Fonte: NELSON & COX. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2019.
Aminoácidos polares não carregados, carregados + e -
Fonte: NELSON & COX. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 7ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2019.
Distúrbio ácido-base e 
gasometria
✓ O desequilíbrio ácido-base está presente em muitas situações clínicas que 
você poderá vivenciar na sua carreira profissional
✓ Um exame de gasometria em suas mãos indica os seguintes resultados: 
→ pH = 7,259
→ pCO2 = 51,7 mmHg 
→ [HCO3
-] = 22,4 mM
→ pO2 = 57,7 mmHg 
→O paciente está internado no setor oncológico do hospital
→Analise os resultados da gasometria e proponha uma 
relação dessa análise com a situação do paciente
✓ Resultados dessa gasometria → paciente apresenta um quadro de acidemia
(valor de pH de 7,259, abaixo do valor normal mínimo de 7,35), além de 
aumento do nível sanguíneo de CO2 (hipercapnia) e redução do nível 
sanguíneo de O2 (hipoxemia)
✓ Nível plasmático de íon bicarbonato → está dentro da normalidade
✓ Acidemia → resultado de uma acidose respiratória, pois 
o aumento da pCO2 leva ao aumento do nível 
plasmático de prótons
✓ Exame → uma redução da pCO2 → distúrbio na 
ventilação do paciente
✓ Relações entre esses resultados e o paciente → câncer de pulmão, mas há a 
possibilidade de o paciente apresentar alguma DPOC (doença pulmonar 
obstrutiva crônica, como o enfisema), independentemente do 
desenvolvimento do câncer
✓ Outra possibilidade → paciente estar na UTI sob ventilação mecânica e o 
aparelho não estar regulado adequadamente para atender 
à demanda respiratória do paciente
✓ Hipoventilação → resulta em menor pO2 e maior pCO2
por não permitir a hematose adequada para as 
necessidades metabólicas do organismo do paciente
Exercícios de fixação
Dúvidas
Peptídeos
Ligação peptídica
Digestão proteica e absorção de aminoácidos
Biossíntese de aminoácidos não essenciais
Proteínas
Formação da ligação peptídica e da estrutura primária
Estrutura secundária
Estrutura terciária e quaternária
Enzimas
Enzimas
Modelo de ajuste induzido
Ação enzimática
Ação enzimática
Uso de inibidores 
enzimáticos na área da 
saúde
✓ Equipe desenvolvendo um projeto de medicamento para quimioterapia do 
câncer
✓ Medicamento → inibidor de uma enzima que atua na biossíntese de 
nucleotídeos, o que evitaria o crescimento celular do tumor
✓ Devemos desenvolver um inibidor reversível ou irreversível? Competitivo ou 
não competitivo? 
✓ A enzima em questão está presente nas demais células 
do corpo e não apenas nas células cancerígenas
✓ E se, por acaso, existisse uma enzima específica da 
célula cancerígena não encontrada em outras células do 
corpo. Qual tipo de inibição enzimática você sugeriria?
✓ Inibidores enzimáticos → a via metabólica, alvo da ação do medicamento em 
desenvolvimento, está presente tanto nas células cancerígenas quanto nas 
outras células do corpo
✓ Inibidor irreversível → estaremos inutilizando permanentemente a enzima →
teremos que esperar a síntese de novas enzimas para substituir as que serão 
inutilizadas pelo inibidor
✓ A inatividade da enzima provocada pelo inibidor irreversível 
é ótimo meio para induzir a morte das células 
cancerígenas → afeta as outras células do corpo →
consequências bem graves
✓ Inibidores reversíveis competitivo e não competitivo
✓ Ambos os inibidores reduzem a atividade enzimática → não inativam a 
enzima, permitindo o seu funcionamento nas células
✓ Inibidores competitivos → não interferem na velocidade máxima da reação 
química → aumentam o valor da constante de Michaelis → é necessária uma 
maior concentração de substrato para competir com os 
inibidores pelo sítio catalítico
✓ Inibidor não competitivo → interage em sítio diferente do sítio catalítico →
não há competição com o substrato → é mais viável desenvolver um 
medicamento que seja inibidor reversível competitivo, além de apresentar 
efeito na inibição da via metabólica com menos riscos ao paciente
✓ Se por acaso existir uma enzima específica da célula cancerígena, não 
encontrada em outras células do corpo → o uso de 
inibidor irreversível seria uma opção perfeita
Exercícios de fixação
Dúvidas
Recapitulando...
Recapitulando...
✓ Água
✓ Hidrólise
✓ Ácidos e bases
✓ Sistemas-tampão
✓ Aminoácidos
✓ Peptídeos
✓ Proteínas
✓ Enzimas