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NOME: JÉSSICA MACEDO RAFAEL DE ARRUDA POLO: BOM JESUS DO ITABAPOANA AD1 – BIOQUIMICA 1 QUESTÃO 1 A) A ligação química covalente é o compartilhamento de elétrons, dois orbitais se combinam formando a ligação. A ligação covalente polar acontece quando dois átomos diferentes, ou seja, com eletronegatividades diferentes, compartilham elétrons. A diferença de eletronegatividade entre os átomos nesta ligação precisa estar entre 0 e 1,69. O átomo mais eletronegativo atrai com maior força os elétrons da ligação, formando assim a assimetria. A ligação covalente apolar acontece quando dois átomos de mesmo elemento compartilham elétrons. Nesse tipo de ligação não há diferença entre os valores de eletronegatividade, por isso a distribuição dos elétrons acontece de forma simétrica, uma vez que não há elemento mais eletronegativo. B) A molécula de água é formada por um átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio. Apresenta estrutura angular, a distancia entre os dois átomos de hidrogênio é de aproximadamente 104,5º, sendo considerada uma molécula polar. A molécula de água forma um tetraedro irregular torcido. O oxigênio fica no centro, juntamente com os elétrons compartilhados e os dois pares de elétrons não compartilhados, os hidrogênios ocupam os cantos do tetraedro. O oxigênio é muito eletronegativo e por isso atrai os elétrons de hidrogênio para longe dos núcleos do hidrogênio, deixando-os com carga parcialmente positiva, enquanto seus dois pares de elétrons não compartilhados constituem uma região de carga negativa. Dessa forma o dipolo é formado devido a assimetria da carga elétrica. Imagem criada no meu paint – Jéssica Macedo 1 C) No estado sólido (gelo) há uma grande quantidade de ligações de hidrogênio, fazendo com que essa molécula tenha um alto ponto de fusão e vaporização, precisando de muito calor para desmanchar as ligações entre os hidrogênios. Além disso, nesse estado físico sempre haverá 4 pontes de hidrogênio para cada molécula de água, dificultando assim o rompimento dessas ligações. No estado líquido, cada molécula de água interage em média com 3,4 outras moléculas da mesma substancia, em uma velocidade muito rápida que geram energia cinética, dessa forma faz menos ponte de hidrogênio que no estado sólido. Essa energia criada é capaz de quebrar as pontes de hidrogênio facilmente e rapidamente elas se refazendo, pois são favorecidas pela estrutura da molécula. Portanto as ligações das pontes de hidrogênio nesse estado existem por períodos de tempo curto. No estado gasoso as moléculas de água estão bastante dispersas, não há ligações de hidrogênio entre elas. Para chegar a este estado é necessária muita energia, para que todas as ligações de hidrogênio sejam quebradas. Essa energia é retirada do calor, fazendo com que a temperatura para evaporar seja elevada. A água no estado liquido tem densidade igual a 1g/mL. Quando ela passa para o estado sólido a densidade diminuiu para 0,92g/mL e consequentemente há o aumento do volume dessa massa. Isso ocorre porque quando em estado sólido a água faz 4 ligações de hidrogênio para cada molécula e em estado líquido faz em média 3,4 ligações. No estado liquido há mais movimentação das moléculas, consequentemente a energia cinética, que é associada a essa movimentação, é maior. Embora todas as moléculas de água estejam ligadas entre si por ligações de hidrogênio, nesse estado, o tempo de vida é menor do que 10-9 segundos, fazendo com que essas ligações não sejam constantes. Já no estado solido, as moléculas estão muito próximas umas das outras, com baixa energia cinética. QUESTÃO 2 A) É improvável que duas moléculas de águas vizinhas sejam arranjadas desse modo. Porque os átomos de hidrogênio iriam se repelir, uma vez que ambos possuem cargas parciais positivas. As ligações de hidrogênio são interações não covalentes que acontecem entre o átomo de hidrogênio de uma molécula e o átomo mais eletronegativo de outra molécula. Esse fato não acontece em átomos iguais, pois possuem a mesma eletronegatividade. B) Se ambos tivessem a mesma eletronegatividade as ligações covalentes das moléculas de água não aconteceriam, pois essas não seriam polares, portanto, não formariam ligações de hidrogênio com outras moléculas de água, influenciando assim na propriedade de solubilidade da água, tornando-as apolares. QUESTÃO 3 A) Segundo Sorensen pH é definido como logaritmo negativo da concentração do íon hidrogênio, ou seja, é o potencial de hidrogênio iônico em solução, quanto de íons H+ há naquele meio, permitindo definir o grau de acidez ou basicidade de soluções. Ao definir a quantidade de prótons estão presente em solução é possível determinar o grau de acidez do meio. Então quanto maior a concentração de íons de hidrogênio no meio menor é o pH, tornando a solução mais ácida. Quanto menos íons de hidrogênio no meio, maior o pH, tornando-o com caráter mais básico. B) Fórmula usada para essa questão: pH=-log[H+]. Solução A (pH 4,0) = 10-4 M Solução B (pH 7,5) = 10-7,5 M Solução B (pH 10) = 10-10M Diferença entre A e B = (10-4) – (10-7,5) = 9,9 x 10-5 ou 0,00099 M Diferença de A e C = (10-4) – (10-10) = 9,9 x 10 -5 ou 0,00099 M Diferença de B e C = (10-7,5) – (10-10) = 3,1 x 10 -8 ou 0,00000031 (valores aproximados) O pH fisiológico tem o caráter levemente básico. A solução B tem caráter de uma base fraca e a solução C tem caráter de base forte. Portanto a solução C tem menos dissolução de íons de hidrogênio que na solução B. Ambas não têm capacidade para deixar o pH fisiológico em acidose. QUESTÃO 4 A) CORRETA B) INCORRETA. Pois quando um ácido é forte a dissociação é completa. Quando um ácido é fraco a dissociação é parcial. C) INCORRETA. Pois o equilíbrio do ácido conjugado e dos íons dissociados acontece quando o ácido é FRACO. D) INCORRETA. Pois quanto mais forte é o ácido, maior é a constante de dissociação, portanto MENOR o valor de pKa. QUESTÃO 5 A – Ligação de éster, um composto caracterizado pela presença de um átomo de oxigênio ligado a dois grupos funcionais. B e D – ligação amina, compostos derivados da amônia (NH3) e foram formados pela substituição de seus hidrogênios, por grupos orgânicos. C – Ligação amida – formada da ligação de uma carboxila e um grupo amina. QUESTÃO 6 A) Dados para raciocínio da questão: pKa = Ka pKa = -log ka pH= pka + log [sal]/[acido] B) Sim, as faixas de tamponamento são o valor de pH em equilíbrio, a faixa de tamponamento 8,0 para lidocaína e 8,2 para tetracaína. C) A forma predominante será a neutra, porque o pH fisiológico em 7,4 ele está abaixo do ponto de equilíbrio da tetracaína e lidocaína, respectivamente 8,2 e 8,0 não atingindo o tampão e consequentemente o equilíbrio. QUESTÃO 7 Em uma região com inflamação o pH se torna ácido, ionizando as moléculas do anestésico e transformando-o, assim ele deixa de agir e ser como molécula, ele não é absorvido pelas células nervosas pois precisa estar em forma molecular. QUESTÃO 8 Legenda para resolver as questões: A = grupamentos amina e carboxila 100% protonados. Possui carga total +2. B = pK1 – o grupamento amina e carboxila 100% protonados. É o início da perca de prótons do grupamento carboxila. C = Estado em que houve a perda de parte dos prótons do grupamento carboxila. Possui carga total +1. D = pKr – o grupamento ionizável começa a perder prótons. E = PI = ponto isoelétrico, as somas das cargas são neutras e o grupamento ionizável está desprotonado. F = pK2 – o grupamento carboxila está desprotonado e o grupamento amina começa a perder prótons. G = Estado em que houve a perda total de prótons de ambos agrupamentos e do grupamento ionizável, ou seja, nessa forma eles estão desprotonados, com carga total de -1. A) Ao analisar o gráfico pude chegarà conclusão de que o aminoácido em questão é a Histidina. Pois há 3 faixas de tamponamento, sendo que a 2º faixa, que é pKr está no ponto 6,0 de pH e pk1 aproximadamente no pH 2,0 e pK2 entre 8,0 e 10,0. Ao analisar a tabela sobre aminoácidos e seus valores (vede referências) pude chegar a tais conclusões. A tabela me dá o valor exato de pK1= 1,82; pK2=9,17; pKr=6,0 e pI= 7,59. Quando a solução está no ponto isoelétrico 50% da solução está protonada e 50% esta desprotonada. Nesse ponto é possível determinar o pKa através do pH, pois nesse ponto ambos se igualam. Portanto pKa é igual a 7,59. B) C) Sim, é um bom tampão fisiológico, pois existem 3 faixas de tamponamento bem definidas, com valores distribuídos, sendo um ácido forte, o outro próximo ao neutro e o outro uma base. REFERENCIAS POIAN, Andrea Da. Bioquímica I. v.1 / Andrea da Poian; Debora foguel. 5 ed. – Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2008. Questão 8 POIAN, Andrea Da. Bioquímica I. páginas 151, 162, 212 e 213. v.1 / Andrea da Poian; Debora foguel. 5 ed. – Rio de Janeiro: Fundação CECIERJ, 2008. GONÇALVES, Luiz Carlos. Aminoácidos, proteínas e peptídeos: estrutura e função. Vídeo tutoria de bioquímica 1. Rio de Janeiro: Fundação CEDERJ, 2008.
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