Resumo - bioquímica

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Melissa Souza - 2022.1 - Bioquímica - resumo prova 1
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Bioquímica
ÁGUA, SOLUBILIDADE, ÁCIDO/BASE E
TAMPÃO:
Ligações entre átomos:
Covalente: os átomos que tem a última camada
eletrônica incompleta são instáveis, tendendo à
ceder, receber ou compartilhar elétrons para fi-
carem estáveis com a última camada completa.
Iônica: estabelecida pela transferência definitiva
de elétrons.
Ligações entre moléculas:
Ligação de hidrogênio: acontece envolvendo um
átomo de hidrogênio conduzida pela diferença de
eletronegatividade e altíssima polarização. (H-
F/O/N)
Interação iônica: atração envolvendo cargas
opostas efetivas. (Ex: NaCl em água)
Interação de Van der Waals: interações envolven-
do dipolo induzidos (pequenos).
Eletronegatividade:
tendência que um átomo tem de ganhar elétron.
F O N Cl Br I S C P HF O N Cl Br I S C P HF O N Cl Br I S C P H
Interação entre macromoléculas:
Ligação de hidrogênio; Interação de Van der Wa-
als; Interação iônica; Proteínas
Efeito Hidrofóbico “oil drop”
A molécula apolar interfere nas ligações de hi-
drogênio das moléculas de água entre si. No caso
de moléculas anfipáticas, temos o processo de
formação de membranas, vesículas, micelas, in-
clusive a nossa membrana plasmática.
Água:
•Participa do transporte de compostos e de rea-
ções químicas.
•Solvente universal
•Controla a temperatura de homeotérmicos
•Interage com macromoléculas interferindo em
seu funcionamento
Absorção de moléculas:
A absorção de algumas moléculas pode ser inter-
ferida pela ingestão de alguma substância. Al-
guns remédios são melhores absorvidos com a
ajuda de sais biliares, precisando assim da inges-
tão de gorduras.
Além disso, a absorção de fármacos no organis-
mo depende do pH. A maioria dos fármacos são
ácidos ou bases fracas presentes nas soluções
tanto sob a forma ionizada quanto não ionizada. A
ionização do fármaco é determinada pelo pKa da
substância e o gradiente de pH do meio.
*pKa: o pH no qual metade do fármaco está na
sua forma ionizada.
• ASPIRINA •
Melhor absorvida com presença de água.
pKa= 3
A molécula não ionizada possui baixa solubilida-
de em água e alta capacidade de atravessar
membranas.
No estômago, tendo um pH menor do que esse
pKa (muito H+), a tendência é que haja maior par-
te da forma associada pelo deslocamento da rea-
ção. Isso prejudica assim sua absorção, sendo
uma boa ideia solubilizar antes.
A molécula ionizada tem alta solubilidade em
água e baixa capacidade de atravessar membra-
nas.
No intestino, tendo um pH maior do que esse pKa
(pouco H+), a tendência é que haja maior parte da
forma dissociada pelo deslocamento da reação.
Isso permite que a absorção ocorra na passagem
do estômago para o intestino, visto que temos a
faixa de pH e a presença de microvilosidades.
Potencial hidrogeniônico:
pH = log1/[H+] = –log[H+]
Indica o grau de acidez ou alcalinidade de uma
solução. A água pode ser ionizada, e o cálculo da
concentração de H+ pode definir o pH desta como
neutro. Diferentes regiões do corpo possuem di-
ferentes pHs, que influenciam em suas ativida-
des. Ex: Estômago: 3 (ácido) Intestino: 9 (básico)
Boca: 7 (neutro)
Ácidos e Bases:
Um ácido é definido como um doador de prótons,
enquanto uma base é um receptor de prótons. Es-
sa classificação se dá pela forma não ionizada.
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Em solução aquosa:
HA<=> H + + A−
B + H+ <=> BH+
Ionização de ácidos e bases
Ácidos e Bases fortes: são aqueles que encon-
tram-se completamente ionizados em solução
aquosa irreversivelmente:
HCl → H + + Cl−
NaOH + H+ → Na + + H2O
Ácidos e Bases fracos: são aqueles que não estão
completamente ionizados em solução aquosa,
sendo reversíveis:
CH3COOH <=> H + + CH3COO−
NH3 + H+ <=> NH4+
-Baixo grau de dissociação; ionização incompleta.
Constante de equilíbrio e pKa
Toda vez que o pKa for igual ao pH, teremos con-
centrações iguais de A- e de HA, caracterizando
uma situação de equilíbrio.
Solução Tampão:
Resistem à variações de pH quando pequenas
quantidades de ácido (H+) ou base (OH-) são adi-
cionados.
Resulta do equilíbrio das duas reações reversí-
veis numa solução aquosa de um doador e um re-
ceptor de prótons, ambos com concentrações
próximas da igualdade.
A concentração de H+ não mudou.
Uma solução tampão é composta por um par áci-
do fraco (ácido conjugado) e sua base conjugada,
mas pode também ser composto de uma base
fraca (base conjugada) e se respectivo par (ácido
conjugado).
Efeito Tampão: é a propriedade de uma solução
resistir a mudanças de pH ( concentração de íons
hidrogênio) ao se adicionar pequenas quantida-
des de ácido ou base.
Capacidade Tamponante: é o quanto uma solução
tampão resiste às mudanças de pH, quando se
adiciona pequenas quantidades de ácido ou base.
É indicada pela alteração do pH provocada pela
adição de ácido ou base.
*Quanto menor a alteração do pH causada pela
adição de uma dada quantidade de ácido ou base,
maior é a capacidade tamponante da solução.
O tamponamento é mais suficiente em pHs próxi-
mos ao pKa da molécula.
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Funcionamento do tampão no corpo:
Na maior parte das vezes, na composição das re-
giões temos compostos tampão.
Exceção: no estômago, existem enzimas que aju-
dam a controlar o pH mais ácido.
Omeprazol: inibidor das enzimas que retiram H+
do sangue e redirecionam para o estômago afim
de diminuir a acidificação.
Fosfato funciona como um tampão extremamente
relevante para a célula, assim como as proteí-
nas.
A manutenção do pH citoplasmático pelo tampão
fosfato acontece por meio da proximidade entre o
pKa deste (entorno de 7,2) e do pH do citoplasma
(entre 6,9 e 7,4).
Tampão da saliva:
Curva de Stephan: maior proliferação de bacté-
rias na presença de excesso de H+, favorecendo
a desmineralização.
Tampão de fosfato e saliva
A saliva constitui um dos sistemas de defesa na-
tural da cavidade oral contra o desenvolvimento
de cáries dentárias. Estas ocorrem devido à des-
mineralização do esmalte de da dentina causada
pelos ácidos produzidos pelo metabolismo bacte-
riano de açúcares. A saliva desempenha um im-
portante papel contra a desmineralização, por-
que ajuda a repor cálcio e fosfato na superfície
do dente. Em pH 7, a saliva está supersaturada
com esses dois minerais, o que favorece a depo-
sição de cálcio nas áreas desmineralizadas. A
cárie ocorre quando a remoção de minerais den-
tárioos é maior que a reposição. O pH da saliva
depende dos tipos ácidos e bases secretados pe-
las glândulas salivares. o pH da saliva pode vari-
ar de 5,6 na saliva não estimulada até 7,8 quando
o fluxo salivar é alto, como na saliva estimulada.
Outra importante função da saliva é o tampona-
mento dos ácidos produzidos , por meio de diver-
sos sistemas tampões. O sistema fosfato é de
menor importância na saliva estimulada, devido
à sua baixa concentração, mas de maior impor-
tância na saliva não estimulada.
O sistema tampão mais importante na saliva esti-
mulada é o ácido carbônico/bicabornato:
H+ + HCO3 -> H2CO3
Alguns trabalhos indicam que uma boa capacida-
de tamponante da saliva, associada a um elevado
fluxo salivar, contribuem para menor incidência
de cárie.
pH sanguíneo:
Através da regulação respiratória.
Resposta à acidose: gera hiperventilação, libe-
rando CO2 e impediando a formação de H2CO3 (
que dissociaria em HCO3- e o H+, o que redifica-
ria mais o meio).
Resposta à alcalose: gera hiperventilação, visan-
do a pouca liberação de CO2 e tornando viável a
formação de H2CO3 (que dissociaria em HCO3-, o
que redificaria o meio, neutralizando a alcalose.
AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS:
As proteínas possuem funções de defesa (anti-
corpos), ligação e transporte de moléculas, estru-
tural, contração muscular, enzimas, poros nucle-
ares, organização do DNA, fatores de transcrição,
receptores celulares, canais iônicos, hormônios,
citoesqueleto, etc.
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Os aminoácidos possuem um átomo de carbono
central chamado de carbono alfa. Este carbono
está ligado à um grupo amino, a um grupo carbo-
xílico, a um hidrogênio e a um grupo R, que varia.
Existem 20 diferentes tipos de aminoácidos.
Espectro de absorção: Fenilalanina, triptofano e
tirosina. Os aminoácidos aromáticos são maiores,
sendo eles capazes de absorver luz em 280 nm.
Muito importante para purificar uma proteína, de
forma que caso ela possua triptofano ou tirosina,
ela absorverá luz.
Existem alguns aminoácidos não comuns encon-
trados em proteínas, os quais sofrem modifica-
ções pós traducionais (ex: prolina e hidroxiproli-
na, lisina e hidroxilisina).
-Fosforilação: regulação metabólica (ex: serina e
fosfoserina, treonina e fosfotreonina, tirosina e
fosfotirosina).
Os aminoácidos são considerados ácidos e bases
fracas, podendo assim assumir a forma zwitteri-
ônica e podendo expressar uma curva de titula-
ção.
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Exemplo de AA sem radical interferente:
Ligação Peptídica:
Exemplo de AA com radical interferente:
______________________________________________
A ligação ppeptídica dá origem à um peptídeo. Na
formação desta, há perda de uma molécula de
água, ocorrendo uma síntese por reação conden-
sação entre aminoácidos.
A ligação peptídica é rígida, não existindo rotação
entre os átomos envolvidos e estando esses no
mesmo plano. Nessa ligação, o primeiro AA terá
sempre seu amino livre, enquanto o último AA te-
rá sempre sua carboxila livre.
Þ Exemplos de peptídeos ativos:
Aspartame: formado pelo aspartato, fenilalanina
(aromático) e metanol. Tem sabor adocicado en-
tão é usado como adoçante.
Ocitocina: espécie de peptídeo cíclico, é o hormô-
nio do prazer formado por 9 AA e importante no
nosso organismo.
Þ Níveis organizacionais:
Proteínas são polímeros lineares formados por
unidades chamadas de aminoácidos.
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Níveis hierárquicos de organização.
Níveis organizacionais de uma proteí-
na:
•ESTRUTURA PRIMÁRIA•
sequência linear dos aminoácidos (ordem), deter-
minada pelo nosso código genético. A mudança
ma sequência primária dos aminoácidos pode
causar muitas doenças.
*Importância dessa sequência ser genéticamente
determinada:
-Elucidar seu mecanismo de ação, se for uma en-
zima;
-Conhecer sua estrutura tridimensional;
-Entender determinadas patologias, ex: anemia
falciforme, fibrose cística, etc.;
-Compreender a evolução das espécies do nosso
planeta.
-Mutação e Anemia Falciforme:
Essa região 85 e 88 é EXTREMAMENTE apolar, o
que permite a interação com a valina. Em pesso-
as que possuem a anemia, suas hemoglobinas
forma um “trem”, assim como retratado na ima-
gem (c). A hemácia dessas pessoas ganha um
formato de elipse, dificultando sua circulação nos
vasos e causando dores e entupimentos. A valina
(apolar) naquela extremidade 6 permite esse tipo
de disfunção.
A estrutura primária determina todas outras es-
truturas, se a mudança for para mesma família
não terá impacto.
As Cisteínas podem formar pontes de enxofre por
possuírem enxofre na ponta: amarra bastante a
estrutura da proteína.
Só a cisteína faz ponte de enxofre mas esta exis-
te em diversas proteínas sem fazer necessaria-
mente ponte. Essa ligação covalente não é rompi-
da pelo calor na desnaturação.
-Importante para a insulina: Pontes de enxofre
entre as cadeias e entre AA da mesma cadeia. A
insulina precisa ter as 3 pontes para se estrutu-
rar e funcionar.
•ESTRUTURA SECUNDÁRIA•
1) alfa hélices formadas por ligações de hidrogênio:
São relativamente fracas (1-3 kcal/mol). Se rompem ao es-
quentar.
O átomo de H é parcialmente compartilhado por dois áto-
mos relativamente eletronegativos, como o O e o N.
Os radicais se projetam para fora da hélice.
A prolina não participa de hélices, já que possui o último
átomo da cadeia lateral ligado ao N da cadeia principal.
Formadores de hélice:
 *bons: alanina, ácido glutâmico, leucina, etc.
 *ruins: glicina, tirosina, prolina, serina…
Ex de hélice: troponina, hemoglobina.
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2) beta hélices também formadas por pontes de
H:
Os radicais se projetam para cima ou para baixo
do plano. Existem dois tipos:
folha beta: conjunto de fitas betas.
os R estão sempre projetados para fora (para ci-
ma ou para baixo), não são projetados no plano
zig zag.
3) Voltas:
Forma loopings que conectam quatro resíduos de
aminoácidos.
Geralmente ricas em glicinas.
Existe um aparelho que consegue medir a quanti-
dade de cada conformação a proteína tem, cha-
mado de dicroísmo circular
•ESTRUTURA TERCIÁRIA•
É como a proteína se organiza no espaço, que se
mantém por pontes de hidrogênio, pontes de en-
xofre e interações eletrostáticas (proteína mon-
tada).
•ESTRUTURA QUATERNÁRIA•
Junção de mais de uma cadeia de proteína, nem
todas possuem essa conformação.
Ex: hemoglobina, formada por 4 subunidades
*OBS.: os AA apolares ficam voltados para o inte-
rior das proteínas, enquanto os polares ficam em
maioria para o exterior, onde ficam em contato
com a água. Sendo uma proteína de membrana
sofredora do contrário.
As proteínas são desnaturadas com o aumento
de temperatura e alteração de pH devido à que-
bra das pontes de hidrogênio. Entretanto, a estru-
tura primária sempre se mantém, visto que a li-
gação peptídica (covalente) não se rompe com a
temperatura e nem com a alteração de pH, tendo
para digestão no estômago humano além do áci-
do, proteases que separam os AA.
ENZIMAS:
*Lembrete: qualquer molécula possui certa quan-
tidade de energia interna armazenada em seu in-
terior que são liberadas com a quebra de liga-
ções.A liberação da energia presente em molécu-
las orgânicas, como a glicose, por exemplo, acon-
tece por meio da oxidação aeróbica. Nesse pro-
cesso de degradação se formam água e gás car-
bônico, liberando energia para as atividades celu-
lares.
As enzimas são catalisadores das reações quími-
cas nos sistemas e são necessárias para permitir
que as reações fisiológicas aconteçam na veloci-
dade necessária (mais rápido).
Funções das enzimas:
•Aceleram reações químicas;
•Acoplam duas, ou mais, reações químicas (ener-
gia gasta de uma reação somada à energia libe-
rada de outra, permitindo a ocorrência espontâ-
nea- fazem com que uma reação desfavorável
aconteça)
•Alto grau de especificidade pelos substratos
•Funcional em soluções aquosas em condições de
temperatura e pHs fisiológicos;
•Atuam em pequena quantidade e são recicláveis;
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•Podem ser reguladas
*A Especificidade:
cada enzima acelera determinada reação, são es-
pecíficas, não aceleram qualquer reação - preci-
sam ter complementariedade física e química en-
tre a enzima e o substrato.
Estrutura tridimensional das proteínas.
Pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas e
ligações iônicas são importantes.
•Exemplos:
-Caso exista muito OH no substrato, a enzima de-
ve possuir prótons, ou oxigênio e
nitrogênio para formar pontes.
-Caso a superfície do substrato seja apolar, a en-
zima também deve ser
A enzima modifica o ambiente onde a reação quí-
mica está acontecendo, facilitando que o proces-
so aconteça. Elas se ligam aos substratos e mu-
dam o ambiente para facilitar que a reação quí-
mica aconteça.
A maioria das enzimas são proteínas, mas tem
uma exceção: as ribozimas, um pequeno grupo
de moléculas de RNA catalítico. Em suma, todas
são codificadas no código genético dos organis-
mos.
Funcionamento enzimático:
-Uma enzima oferece um ambiente específico
dentro de sua estrutura tridimensional no qual
uma certa reação possa ocorrer mais rapidamen-
te. Assim, a enzima acelera reações químicas.
-•Favorecem o estado de transição dosubstra-
to/produto.
-A enzima fornece um sitio de ligação com gru-
pos funcionais para interações iônicas, ligações
de hidrogênio e interações hidrofóbicas posicio-
nados precisamente para que o estado de transi-
ção seja estabilizado, é por isso que há acelera-
ção, pois as enzimas estabilizam o estado de
transição.
-A energia derivada da interação enzima-estado
de transição é denominada energia de ligação
ΔGb, sendo a principal utilizada pelas enzimas
para diminuir a energia de ativação da reação.
-ESTADO DE TRANSIÇÃO:
É o momento molecular transitório no qual even-
tos como a quebra de ligações e formação de no-
vas ligações para formar o produto ocorrem. É
um estado instável, com alta energia livre.
*OBS: Quando o substrato está em maior nível
energético do que seu produto, significa que a re-
ação libera energia e tende a ocorrer natural-
mente.
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→Exemplo prático:
•A glicose pode ser armazenada em um recipien-
te com oxigênio indefinidamente sem reagir.
•Queimar glicose no fogo é possível, mas requer
muita energia (chama).
•Na presença das nossas enzimas, essa reação
acontece sem segundos, em condições mais
brandas, com necessidade de menos energia e
ainda converte
parte da energia liberada em ATP
Diferentes formas de regular a ativida-
de de uma proteína:
•Transcrição (não ocorre)
•Processamento pós-transcricional (splicing)
•Degradação de RNA (não sintetiza a proteína ou
degrada a própria ribozima)
•Tradução (não ocorre)
•Regulação por ligantes (algum tipo de ligação
fraca que interage com a proteína)
•Localização subcelular (retira do seu lugar de
ação)
•Processamento pós-traducional (ligação cova-
lente com alguma molécula química,
ex: fosforilação, acetilação…)
•Fosforilação:
-É o tipo mais comum em proteínas (enzimas) em
células eucarióticas.
-Essa reação é catalizada por proteínas quinase
(fosfotransferase). Quebra de ATP
da ligação P-P + ligação P-OH.
-A desfosforilação é catalizada por proteínas fos-
fatases. Hidrólise, pega água e
quebra a ligação P-OH.
-A adição dos grupos fosforilas ocorrem nos resí-
duos AAs: Ser, Thr e Tyr (presença
de hidroxila na cadeia lateral).
Classificação:
•Oxidorredutases: transferência de elétrons;
•Transferases: reações de transferência de gru-
pamentos químicos;
•Hidrolases: reações de hidrólise;
•Liases: adição ou remoção de grupos a ligações
duplas;
•Isomerases: transferência de grupos dentro de
moléculas para produzir formas
isoméricas;
•Ligases: formação de ligações acopladas a cliva-
gem do ATP.
Co-fatores e Co-enzimas:
•Algumas enzimas necessitam de algo a mais pa-
ra funcionar.
•A maioria dass vitaminas são co-enzimas.
•Exemplo: Escorbuto é uma doença causada pela
falta de vitamina C (cofator de prolil-hidroxilase
que produz um AA modificado chamado hidroxi-
prolina). A Hidroxiprolina é um aminoácido modi-
ficado essencial para a estrutura do colágeno. Os
sintomas iniciais mais comuns são fraqueza, can-
saço e pernas e braços doridos. Se a doença não
for tratada na fase inicial, podem-se começar a
manifestar sintomas como diminuição do número
de glóbulos vermelhos, inflamação das gengivas,
alterações no cabelo e hemorragias na pele.[1][3]
À medida que a doença avança, podem ocorrer
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dificuldades de cicatrização das feridas, altera-
ções na personalidade da pessoa e, por fim, mor-
te causada por infecção ou hemorragia.
Espontaniedade de reação
•Uma reação tem tendência de ir da região mais
organizada (mais energia livre) para a menos or-
ganizada (menos energia livre).
Equilíbrio
•Acontece quando a velocidade da reação para
formação dos produtos é igual a velocidade de
transformação do produto em substrato.
•Nessa condição de equilibro, as concentrações
de substrato e produto não mudam durante o
tempo.
•O balanço da reação vai render pra algum dos
lados de acordo com a quantidade
de energia livre.
•Quanto mais produto se forma, maior o K’. Sendo
assim, consequentemente temos um menor ΔG,
significando que a reação vai liberar energia.
-RELAÇÃO ENTRE ΔG E ΔS:
Significado dos termos: ∆G = variação da energia
livre; ∆H = variação da entalpia; T = temperatura
em Kelvin (sempre positiva); ∆S = variação da en-
tropia.
•Considerando que a temperatura não mude,
quanto maior o valor da entropia (maior desorga-
nização do sistema), mais negativo é o ΔG, o que
significa que a reação acontece de uma região
mais energética para uma menos energética
(liberando e ocorrendo de forma espontânea).
-Concentração de substratos:
•Um fator chave que afeta a velocidade de uma
reação é a [S].
•A concentração de substrato se altera durante o
curso de uma reação.
•Deve-se medir a velocidade inicial quando [S] é
muito maior que [E]:
Quanto maior a quantidade de substrato, maior a
formação de ES
Quando o conjunto ES chega a 100% (maior velo-
cidade), não importa a quantidade de substratos
adicionados que a velocidade não irá aumentar,
pois não terá mais enzimas livres, todas estarão
ligadas ao substratos.
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-Exemplo:
1)se tivermos uma enzima com baixa afinidade
pelo substrato junto à pouca [S], a reação não
acontece.
2) Se você fornece mais substrato para uma rea-
ção, cada vez mais enzimas são ocupadas e mais
rápido a reação acontece. Entretanto, em algum
momento atinge-se a etapa limitante da enzima,
e a velocidade estagna.
*em reações não enzimáticas, não há saturação
da reação, visto que a velocidade depende ape-
nas da quantidade de substrato disponível.
-Constante de Michaelis-Menten:
•O Km consiste na [S] que equivale à metade da
velocidade máxima.
É possível analisar a afinidade da enzima pelo
seu substrato através do tempo, quanto menor a
concentração de substrato e maior a velocidade
da reação, mais afinidade possui.
-Reações com dois ou mais substratos:
•Em enzimas que possuem dois substratos, exis-
tem enzimas que se ligam ao S2 e depois ao S1,
gerando dois produtos independente da ordem de
ligação. Existem outras que podem se ligar ao S2
apenas após se ligar ao S1. Nesse sentido, nem
todas as enzimas se comportam na fase interme-
diária da mesma forma, entretanto, o raciocínio
geral da saturação de substrato é o mesmo.
→Alosteria:
•A mioglobina satura ao se ligar com apenas 1
oxigênio, já a hemoglobina tem capacidade para
4 oxigênios e aumenta sua afinidade por este
conforme sua molécula se liga à ela (para a he-
moglobina se ligar ao primeiro oxigênio demora
mais e para se ligar aos outros 3 é mais rápido -
fenômeno cooperativo: o primeiro ajuda o segun-
do que ajuda o terceiro e o terceiro ajuda o quar-
to)
•Proteína alostérica é aquela que tem comporta-
mentos diferentes em baixas concentrações de
substrato e em altas concentrações, sendo a liga-
ção de uma molécula em um espaço interferente
na conformação de outro espaço (forma de S
no gráfico).
•A maioria das enzimas alostéricas tem mais de
um sítio de ligação para substrato,
possuindo estrutura quaternária (várias subuni-
dades e cada uma delas com um
sítio de ligação)
Inibição enzimática:
•Os inibidores são moléculas que interferem com
a catálise, diminuindo ou interrompendo reações
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enzimáticas.
•Muito utilizada em fármacos.
•Pode ser reversível ou irreversível.
-Exemplo: aspirina; inibe a cicloxigenase 2, enzi-
ma envolvida na reação de prostaglandinas rela-
cionadas à produção de dor.
-Tipos de inibição:
•Inibição competitiva:
-O inibidor tem afinidade pelo mesmo sítio de li-
gação do substrato, competindo assim com a li-
gação com a enzima. Ligada ao inibidor, a enzima
não efetua seu papel biológico.
-Alteram a a afinidade enzimática e consequente-
mente o KM (precisa-se de mais
substrato), mas não altera sua velocidade máxi-
ma.
-São corrigidoscaso aumente-se a [S] pois o
efeito inibidor irá diminuir.
•Inibição não-competitiva:
-O inibidor liga-se a um sítio distinto do sítio ati-
vo de um substrato, podendo se ligar
somente ao complexo ES.
-Altera sua velocidade máxima diminuindo a
mesma (já que influencia a segunda
etapa, chamada de limitante), entretanto, não al-
tera o KM da enzima e nem sua afinidade.
-Mais eficiente.
•Inibição mista:
-Muito parecida com a inibição não competitiva, a
diferença é que o inibidor pode se ligar a enzima
na ausência do substrato. Por isso ele também
interfere na afinidade ao substrato.
-Aumenta o Km e reduz a velocidade máxima.
•Inibição irreversível:
-São aqueles inibidores que se ligam de forma
covalente ou destroem o grupo
funcional de uma enzima que é essencial para a
atividade enzimática.
-A seta é única, indicando que não há possibilida-
de de reversão. Há o travamento
da enzima e desligamento desta.
→Rotas metabólicas ou via:
•Série de reações que acontecem em cadeia por-
que o produto de uma reação catalizada por uma
enzima é o substrato de outra enzima.
•A regulação desta acontece pelo controle das
enzimas.
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DNA, PROTEÍNAS E AS TÉCNICAS DA
BIOLOGIA MOLECULAR
Um mal funcionamento das proteínas pode levar
às mudanças no fenótipo.
Estrutura dos ácidos nucleicos:
•O DNA e o RNA são polímeros formados por nu-
cleotídeos. Os últimos tem uma estrutura básica
formada por uma pentose, um grupo fosfato e
uma base nitrogenada.
*ligação fosfodiéster: responsável por ligar os
nucleotídeos entre si. Ocorre entre o
grupo químico hidroxila (OH) ligado ao terceiro
carbono da pentose de um
nucleotídeo seguinte ligado ao carbono 5 da pen-
tose do mesmo.
•A dupla fita do DNA acontece devido ao parea-
mento entre as bases nitrogenadas
formado por pontes de hidrogênio.
Replicação:
-Processo no qual uma molécula de DNA dupla fi-
ta é duplicada.
-Processo semiconservativo, propagação da in-
formação genética.
-Baseada na complementaridade de bases →
DNApolimerase.
-Participação da Helicase (rompe as pontes de hi-
drogênio) e das proteínas SSB (mantém a fita de
DNA separada).
-Primase e primer de RNA para reconhecimento.
-Outra DNApol produz os fragmentos antes ocu-
pados por primers na fita lag.
-DNA ligase une os fragmentos, tanto nos frag-
mentos de Okazaki quanto os das diversas forqui-
lhas de replicação que se abrem.
-A ligação quebrada pela DNApol entre os fosfa-
tos libera energia para que esta faça reação de li-
gação entre o fosfato e oxigênio (acoplamento).
-A DNApol tem a capacidade de reconhecer o pa-
reamento errado e substituí-lo.
*Esse processo está sujeito à erros, ~3,2 bilhões
de pb.
•Mudança permanente na sequência de nucleotí-
Melissa Souza - 2022.1 - Bioquímica - resumo prova 1
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deos do DNA é chamada de mutação.
•Durante a replicação, a própria DNApol é capaz
de reconhecer um erro e corrigi-lo, o que aumen-
ta a fidelidade deste processo.
•Para prevenir mutações as células possuem di-
versos sistemas de reparo de DNA.
→Mutações dependem do sistema de reparo de
DNA!
DANO-ERRO-MUTAÇÃO:
-No primeiro caso, temos uma modificação quími-
ca na molécula de DNA, em que a ligação entre
as timinas tem mais do que a única necessária.
Isso pode ser causado por radiação ultravioleta
por exemplo. É uma modificação física.
*o sistema consegue reconhecer o problema.
-O segundo caso indica que existe um erro de pa-
reamento. Não há alteração química.
*o sistema de reparo nesse caso é aleatório, ten-
do 50% de chance de corrigir a fita correta
(nova). Ou a informação genética se mantém ou
ocorre mutação. Durante a replicação, normal-
mente existe uma diferenciação química entre as
fitas, e o sistema de reparo consegue corrigir.
Em algumas outras situações no entanto, a corre-
ção é realmente aleatória.
-No terceiro, não existe notificação química de al-
teração da molécula. Porém, a mudança na se-
quência da fita de DNA interfere na informação
genética e é uma mutação.
Uma mudança permanente na sequência de nu-
cleotídeos do DNA é chamada de mutação que po-
de ser transmitidas às novas células.
Uma vez que as proteínas sintetizadas na célula
dependem da sequência de DNA, tais mutações
podem levar à síntese de uma proteína diferente
e, portanto, com funções comprometidas. Mas
também podem acabar gerando proteínas com
novas funções! Esta é a base da teoria evolutiva
de seleção natural.
-Quanto mais se multiplica a célula, maior a sus-
cetibilidade de erro na replicação.
Além disso, quanto maior a exposição à molécu-
las físico e químicas que causam
danos no DNA, maior a chance de replicação.
-Ex de doença: câncer de pele produzido por um
defeito em uma enzima que repara dímeros de pi-
rimidina.
→Porque os vírus tem maior taxa de mutação?
Devido ao número muito maior de
replicações seguidas.
Quanto maior a frequência de erro, maior a chan-
ce de mutação.
-GENE E TRANSCRIÇÃO:
•Gene é toda informação hereditária de um orga-
nismo que está codificada em seu
DNA (ou, em alguns vírus, no RNA). Isto inclui tan-
to os genes como as sequências
não-codificadoras.
•Um conjunto de proteínas chamado fatores de
transcrição, gerais ou específicos, se ligam à re-
gião promotora e servem de ativadores ou re-
Melissa Souza - 2022.1 - Bioquímica - resumo prova 1
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pressores, inativando ou ativando o gene e regu-
lando o processo de transcrição. Esse processo é
necessário para o recrutamento da RNApol.
•A transcrição acontece dentro do núcleo.
•A RNApol é fosforilada e utiliza a molécula de
DNA mas não a modifica, não existindo atividade
de separação das fitas de DNA, podendo essa ser
utilizada novamente depois.
•O processamento do RNA
•Em eucariotos, os RNAm são modificados com
capeamento na ponta 5’, splicing (retirada dos in-
trons e fusão dos éxons pelos spliceossomos) e
com o processo de interrupção da transcrição
(terminação) e adição da cauda poliA na extremi-
dade 3’ pela poliApolimerase.
•Existem proteínas que fazem o primeiro e o últi-
mo processo, e servem como um controle de qua-
lidade da síntese de RNA dentro do núcleo, só
permitindo que saiam para o citosol RNAs que fo-
ram corretamente processados. Além disso, es-
tas também ajudam na estabilidade da molécula
e no processo de tradução.
-TRADUÇÃO:
As proteínas dessas extremidades não se mon-
tam linearmente, e sim ligam-se formando uma
estrutura circular. A subunidade do ribossomo
chamada de 40S, unido à proteínas e ao RNAt da
metionina, se ligam próximos à ponta 5’ do RNA,
ao códon AUG. Nesse momento de pareamento,
há o recrutamento da subunidade 60S do ribosso-
mo. Este ao se completar, inicia o processo de
tradução.*importante para a aproximação do iní-
cio e do fim, de forma à agilizar o recrutamento
do ribossomo para uma nova síntese de proteína.
•Conforme o processo de tradução ocorre, a cau-
da poliA vai diminuindo de tamanho, de forma à
chegar em um estágio que não é mais possível a
proteína se ligar. Nesse momento, o complexo
perde a forma circular e se desmonta. O RNA se
desestabiliza e é degradado.
-A importância da transcrição:
•Dependendo do estágio de desenvolvimento, as
células, com a mesma informação genética, ex-
pressam genes diferentes. São produzidos diver-
sos conjuntos de RNA e proteínas.
-Papel da biologia molecular:
•Identificação de uma nova doença infecciosa
•Identificação do agente patogênico;
• Métodos diagnósticos;
• Desenvolvimento de vacinas;
• Monitoramento da evolução de variantes.
-PCR:
1)Extração de ácidos nucleicos a partir da amos-
tra, que possui fluidos respiratórios, células do
epitélio nasofaríngeo e eventualmente haverão
partículas virais.
2)Preparação de RNAs totais da amostra, que são
transformados em DNA.
3)Uso da transcriptase reversa (transcrição re-
versa).
4)Especificidade da replicação à partir da separa-
ção das fitas com o aumento da temperatura, adi-
ção de dois primers queserão complementares à
sequência que você está interessado.
Melissa Souza - 2022.1 - Bioquímica - resumo prova 1
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5)Chegada dos cofatores e da DNApol.
→Ocorre o segundo ciclo, já é possível selecio-
nar melhor a sequência de interesse. E conforme
os ciclos acontecem, há um crescimento expo-
nencial das fitas. Chega-se a um número em tor-
no de 1 bilhão de moléculas e se é analisado a
presença do DNA viral.
→Testa se os reagentes para possuir controle do
exame. Em um dos testes acrescenta-se água,
enquanto no outro acrescenta-se DNA viral. Des-
sa forma, deve-se ter certeza que o primeiro da-
rá negativo e o último positivo.
→Porque esse é considerado o melhor? Para o
teste dar positivo, esse RNA precisa estar sendo
produzido e o genoma viral está presente, o que
significa que a infecção está ativa. Diferente da
presença de anticorpos, que pode significar a
ação da vacina ou a exposição ao vírus por aque-
le organismo em algum momento.
-Vacinas:
•CoronaVac: inativação viral.
-Vantagem: imunidade à praticamente todas as
proteínas.
-Desvantagem: conformação não natural do ví-
rus, o que modifica sua estrutura e
por consequência permite a perda de algumas
proteínas.
•Algumas tentativas ainda não aprovadas:
1)Vacinas por subunidades: tecnologia a partir da
produção artificial de proteínas e introdução des-
tas purificadas no organismo.
2)Vacina de DNA: uso de uma sequência de DNA
que possui gene para síntese da proteína spike
que desencadeia a resposta imunológica.
-Perigo: unir-se ao DNA da célula.
•Astrazeneca e Janssen: baseadas em vetores vi-
rais.
-Coloca-se informação genética do corona vírus
em outro vírus já modificado, o qual não causa
mais doença. Dessa forma, este vírus agora pode
produzir a proteína spike, que desencadeia a res-
posta imunológica do organismo.
•Pfizer e Moderna: vacina de RNA.
-Pula-se uma etapa, injetando diretamente o
RNA para a proteína spike. Este é um pouco modi-
ficado quimicamente, o estabilizando e aumen-
tando sua eficiência de tradução.
-Desvantagem: cria-se anticorpos apenas para a
proteína spike.