Aspectos Moleculares da Água

Prévia do material em texto

BIOQUÍMICA E BIOFÍSICA 
GIOVANA MORETO 
BIOMEDICINA 42 
BIOQUÍMICA E BIOFÍSICA - JOBS BIOMED 42
PHMETRIA E TAMPÕES – T01 
ASPECTO MOLECULAR DA ÁGUA 
→ Nosso sistema está constituído por um meio 
aquoso, dessa forma, é importante deter 
conhecimento acerca do aspecto molecular da água 
POLARIDADE 
→ A água é uma molécula altamente polar (devido À 
diferença de eletronegatividade entre oxigênio e 
hidrogênio), que interage entre ela e forma uma 
malha de interações. Isso contribui para a 
estabilidade de moléculas em meio aquoso 
(contribui para a solvatação, estabilização, e 
estruturação das moléculas no meio aquoso), e para 
as interações intermoleculares em meio aquoso. 
 
 
 
• Moléculas de mesma polaridade que a água -> 
favorece a formação de complexos solvatados, 
ou seja, a molécula de água interage totalmente 
com elas 
• Moléculas de polaridade diferente da água -> 
não há a formação de uma malha de interação 
adequada, o que diminui a formação de uma 
camada de solvatação. Isso altera as 
interações moleculares 
• Moléculas que constituem nosso sistema 
biológico inseridas em meio aquoso -> de acordo 
com a polaridade da água, há uma interferência 
nas interações, favorecendo a estruturação 
das moléculas e a interação entre elas. Assim, 
há uma relação direta no comportamento 
funcional de cada composto. 
➢ Quando há grupos de moléculas altamente 
polares/hidrofílicas, elas interagem com a 
água, possuindo alta solubilidade em água. 
Um exemplo são os carboidratos, que 
possuem alta metabolização. 
➢ Quando há moléculas altamente 
hidrofóbicas/apolares/com cadeias de 
hidrocarbonetos, elas não interagem 
diretamente com a molécula de água, 
havendo uma desestabilização da camada 
de solvatação. Nesse caso, há um agregado 
de moléculas hidrofóbicas para a formação 
de complexos supramoleculares, como a 
formação da membrana biológica. 
➢ Moléculas anfipáticas -> possuem tanto a 
parte polar quanto a parte apolar, ou seja, 
interagem parcialmente com a molécula de 
água, como aminoácidos, alguns 
fosfolipídios de membranas, algumas 
proteínas, etc. 
→ Essa característica das biomoléculas que 
constituem o nosso sistema biológico está 
associada à polaridade da água -> aumentam ou 
diminuem a interação. 
→ OBS: entre uma molécula de água e outro ocorre 
ligação de hidrogênio, enquanto entre os átomos 
da molécula de água, ocorre ligação covalente. 
INTERAÇÕES FRACAS EM SISTEMAS AQUOSOS 
→ Quando há uma série de moléculas polares 
interagindo entre si, há interações de hidrogênio, 
que estabilizam essas moléculas e favorecem seu 
funcionamento. 
• Um exemplo é quando temos proteínas de 
membrana que precisam estar estruturadas 
para servir como ancoragem celular -> presença 
de interações de hidrogênio entre os átomos 
da ligação peptídica para que exerçam sua 
função. 
A imagem ilustra a 
malha de interações 
que ocorrem entre 
as moléculas de 
água, devido a sua 
polaridade e as 
ligações de 
hidrogênio. 
→ Nesse mesmo sistema aquoso, há moléculas 
carregadas positiva e negativamente (de acordo 
com seus íons), podendo haver, assim, tanto 
reações de atração quanto de repulsão, o que 
caracteriza interações iônicas ou interações 
eletrostáticas. Isso ocorre em aminoácidos, 
carboidratos e lipídios fosforilados. 
• Aminoácidos => apresentam interações 
eletrostáticas devido a características 
específicas do grupamento amino, ácido 
carboxílico e moléculas carregadas na presença 
do grupo fosfato. 
→ Moléculas constituídas de hidrocarbonetos 
possuem baixa polaridade, uma vez que não há alta 
diferença de eletronegatividade entre os átomos. 
Elas interagem entre si formando interações 
hidrofóbicas, nas quais a molécula de água 
represente um arcabouço ao redor da molécula, 
como acontece na estrutura da membrana 
biológica, ou interações de lipídios com 
carboidratos, por exemplo. 
→ Outra interação é a interação de Van der Walls. 
Ela é mais fraca e pode ocorrer com qualquer 
átomo, de acordo com a sua proximidade com a 
estrutura molecular. 
CARACTERÍSTICA DE AUTO IONIZAÇÃO DA ÁGUA 
→ A molécula de água tem capacidade de interagir 
com outras moléculas de água e de se ionizar. 
Quando isso ocorre, há a geração de dois íons: 
hidrônio (H3O+) e hidroxônio (OH-), que 
contribuem diretamente para as interações 
moleculares em meio aquoso e sua funcionalidade. 
 
→ A partir da autoionização, é possível chegar a uma 
constante, a qual relaciona a formação de íons e a 
própria molécula de água. 
 
 
 
→ Kw é a constante do produto iônico da água 
• Quando a água se autoioniza, ela gera a mesma 
quantidade de H3O+ e OH-. Esse produto iônico 
da água equivale a 10-14 íons produzidos no meio, 
ou seja, a capacidade de ionização da água é 
baixa, gerando uma baixa quantidade de íons. 
Contudo, como é gerada a mesma quantidade de 
cada íon, há 10-7 H3O+ e 10-7 OH- 
 
→ Quando há outras moléculas no meio interagindo 
com a molécula de água, pode haver o aumento de 
um íon e a diminuição de outro. 
 
FLUIDOS BIOLÓGICOS: 
→ Diferenças de pH revelam diferentes 
concentrações de H3O+ e de OH-. Por sua vez, isso 
interfere diretamente nas interações moleculares, 
na ionização dos compostos e na funcionalidade 
destes em determinados meios. 
• Uma molécula citoplasmática que funciona em 
pH = 7 possui uma diminuição de funcionalidade 
se estiver em outro meio, com um valor de pH 
diferente. 
• O pH do citoplasma é próximo de 7, enquanto o 
pH do lisossomo é próximo de 5, o que indica 
que, dentro da célula, há situações em que o pH 
é diferente. 
→ A maioria dos fluidos biológicos funcionam em uma 
faixa de pH ácido, devido ao fato de que nosso 
metabolismo gera moléculas ácidas. Grande parte 
desses ácidos gerados são excretados pelo 
sistema, quando não utilizados. A liberação de 
ácido ocorre na forma de CO2 na respiração, ou no 
processo de excreção renal, na forma de H+. 
ÁCIDOS E BASES (BRONSTED -LOWRY) 
→ Ácido => moléculas que, quando em meio aquoso, 
possuem capacidade de aumentar a concentração 
de H+ no meio, pois liberam H+ => ocasiona 
diminuição de pH e tornam o meio mais ácido. Um 
ácido interage com uma molécula de água, 
formando íon H+ e uma base (base conjugada) 
• Ka = constante de ionização do ácido 
 HA + H20 <-> H3O+ + A- 
 
→ Base => moléculas que, quando em meio aquoso, 
tendem a diminuir a concentração de H+ no meio, 
por terem capacidade de captação desses íons. Ela 
capta o próton da molécula de água, originando uma 
base protonada (ácido derivado de uma base), 
aumentando a concentração de OH- no meio e 
aumentam o pH e diminuem o pOH. 
• Kb = constante de ionização da base 
B + H2O <-> BH+ + OH- 
 
 
→ O Ka e o Kb determinam a capacidade de doar 
e de receber prótons, isto é, determinam se um 
ácido ou uma base são fortes ou fracos 
→ Exemplo: células do epitélio gástrico produzem 
HCl, para liberar H+ e possibilitar a ação de 
algumas enzimas. O HCl é um ácido forte, pois seu 
Ka é elevado, e isso significa que, quando ele está 
no meio, ele interage com a molécula de água e 
ioniza totalmente, de maneira que a forma ácida 
(HA) quase inexiste. Ou seja, ele tem capacidade 
de doar quase todos os seus prótons, diminuindo 
o pH e tornando o meio ácido. 
→ OH- é uma base extremamente forte, ou seja, seu 
Kb é elevado => quando OH- reage com a água, 
capta totalmente os prótons, de forma que a 
concentração da base quase inexiste. 
→ Bases fortes -> ácido conjugado e OH-, de forma 
que a base é quase inexistente. Uma base forte 
capta quase todos os prótons do meio, aumentando 
o valor de pH e diminuindo o valor de pOH. 
→ Extremos de pH e pOH indicam que há ácidos e 
bases fortes no meio 
→ Ácidos e bases relativamente fracos (Ka e Kb 
baixos) -> o ácido doa apenas parte dos prótons 
(ainda há a forma ácida disponível, ou seja, há um 
equilíbrio entrea produção de H+ e a forma ácida). 
da mesma forma, a base não capta todos os 
prótons, de maneira que ainda há uma parte em 
forma básica. Assim, há um equilíbrio entre forma 
doadora-aceptora e aceptora-doadora. Isso indica 
que há uma relação de par conjugado (há alguém 
para doar e alguém para receber). 
• Manutenção do pH. 
• Impede variações bruscas de pH 
• Associado a equação de Henderson 
HA + H20 <-> H3O+ + A- 
 
B + H2O <-> BH+ + OH- 
 
 
EQUAÇÃO DE HENDERSON-HASSELBALCH 
 
 
 
doadora aceptora 
aceptora doadora 
SOLUÇÃO TAMPÃO 
 
→ Um sistema tampão é constituído por um ácido 
fraco e sua base conjugada, que resistem a 
variação de pH (contém tanto espécies ácidas 
para neutralizar os íons OH- quanto espécies 
básicas para neutralizar os íons H+). 
→ Quando um ácido é adicionado em meio aquoso, ele 
dissocia, ou seja, libera próton para o meio. Um 
ácido relativamente fraco desprotona, aumenta a 
concentração de H+ no meio, e o valor de pH fica 
em uma faixa de 2 a 3,5. Se fosse adicionada uma 
alta concentração de OH-(base forte), este iria 
consumir H30+ (ou seja, sua concentração no meio 
iria diminuir), de maneira que a forma HA tende a 
diminuir sua concentração (pois o equilíbrio desloca 
para a direita), aumentando a concentração na 
forma A- (base). O pH (que estava entre 2-3,5), 
passa para uma faixa entre 7-7,5, uma vez que 
ficou apenas a base, gerada a partir da dissociação 
do ácido. 
→ Locais da curva onde há uma variação brusca de pH 
(pH 2~3,5 e pH 7~8) -> nesses pontos extremos há 
somente ácido ou somente base, ou seja, apenas 
doador ou apenas receptor, e não há par conjugado. 
→ No intervalo onde a variação é menor, há tanto a 
forma doadora quanto a forma aceptora de prótons 
(par conjugado) -> FAIXA DE TAMPONAMENTO 
há um par conjugado em equilíbrio, impedindo 
variações bruscas de pH. Quando a concentração 
de ácido e base forem iguais, a solução está no 
ponto médio de tamponamento, indicando que pH = 
pKa, e a solução está na capacidade tamponante 
máxima (tanto faz adicionar ácido ou base, a 
variação vai ser a mesma). 
→ Podemos mudar a capacidade tamponante, 
favorecendo a adição de base ou de ácido. 
• Exemplo: uma solução com pH =4,76 (ponto 
médio), significa que há uma concentração 
maior de ácido do que de base, indicando que 
continua sendo tampão, mas o comportamento 
tamponante mudou, de forma que, neste 
momento, o tampão funcionará melhor em 
adições de base, visto que há mais ácido para 
reagir. 
→ A eficiência de um tampão está restrita a uma 
faixa de pH, ou seja, sua eficiência máxima é 
quando pH = pKa. 
TAMPÕES BIOLÓGICOS 
→ No sistema biológico, os tampões devem atuar nos 
fluidos, a afim impedir variações de pH, uma vez 
que isso poderia interferir na ionização das 
moléculas, nas interações intermoleculares, e, por 
consequência, na sua funcionalidade. Dessa forma, 
os valores de pH devem ser mantidos 
relativamente constantes, para que as moléculas 
mantenham sua estruturação e funcionalidade. 
→ Se o pH varia muito, isso compromete a atuação das 
enzimas, que não vai mais conseguir catalisar a 
reação. 
→ Os tampões atuam em conjunto 
→ Os dois sistemas tampões disponíveis no nosso 
organismo são: 
• Tampão fosfato: é o principal tampão 
intracelular => manutenção do pH próximo de 
7,2. 
• Tampão bicarbonato: principal tampão que 
atua no sistema sanguíneo. O ácido carbônico é 
doador de prótons, enquanto o bicarbonato é o 
aceptor. 
➢ Ele é um tampão de sistema aberto -> 
interage diretamente com o meio, pois a 
concentração de ácido carbônico (H2CO3) 
depende da pressão parcial do CO2 dissolvido 
no sangue. Além disso, ele depende da 
retenção e liberação de íons H+, 
principalmente pelo sistema renal 
(alcalinizar ou acidificar a urina de acordo 
com a retenção e liberação de íons H+). 
Então, ele é aberto porque faz interação 
direta com o meio, que contribui para o 
tamponamento. 
➢ Como o tampão bicarbonato atua mais no 
extremo da faixa de tamponamento (pH = 6,1 
enquanto o tampão sanguíneo atua em pH = 
7,4), a concentração de íon bicarbonato é 
maior do que a de ácido carbônico. Isso 
caracteriza uma maior quantidade de base e 
menor de ácido, o que explica a alta produção 
de ácidos orgânicos => o nosso metabolismo 
gera alta quantidade de ácido, que é 
tamponado pela alta quantidade de base do 
sistema sanguíneo. 
 
 
 
 
➢ Par conjugado: pressão parcial do CO2 e íon 
bicarbonato. 
➢ pKa próximo de 6,1 => o sistema sanguíneo 
tamponeia em uma faixa próxima de pH = 7,4. 
Essa capacidade está associada ao fato de 
ser um tampão aberto, e ao fato de ter 
outros tampões em equilíbrio (como a 
hemoglobina e proteínas plasmáticas). 
 
 
O par conjugado que está atuando como tampão possui 
pKa = 5,2 
Quanto há de ácido e quanto há de base? 
Submeter esse tampão a uma alteração de pH, através 
da adição de ácido. Qual vai ser o novo pH? 
 
RADIOLOGIA – T02 
CONCEITO 
→ É o estudo dos efeitos causados pelas emissões 
radioativas sobre os seres vivos e o ambiente. 
→ Fontes de radiação: 
• Naturais => raios cósmicos, crosta terrestre, 
ar, alimentos, água 
• Exposições médicas => raios X, radioterapia, 
radioisótopos para diagnósticos 
• “Background” artificial => material contendo 
fósforo, material de construção 
• Cientificas ou industriais => reatores naturais 
• Explosões nucleares 
→ Os indivíduos mais expostos são radiologistas, 
engenheiros nucleares, populações de locais de alto 
nível de radioatividade, trabalhadores de minas de 
extração, etc. 
TIPOS DE RADIAÇÃO 
CRITÉRIO: SER OU NÃO SER PRODUZIDO PELO HOMEM 
→ Radiação artificial: sintetizados em laboratórios 
pelo ser humano, como explosões e reatores 
nucleares, aceleradores de partículas e pulhas 
atômicas. 
→ Radiação natural: elementos de ocorrência na 
natureza (U, Th, K), material de construção (Ra, Rn, 
Pb), fontes radioativas, raios cósmicos. 
CRITÉRIO: PRODUZIR OU NÃO PERDA DE ELÉTRONS PELA 
MATÉRIA POR ONDE PASSA 
→ Ionizantes: radiação α, β, γ e raios X 
→ Excitantes: radiação ultravioleta (UV) 
 
RADIOATIVIDADE 
→ Radioatividade é um tipo de emissão energética, 
emitida pelo núcleo. *Um núcleo 
instável/desorganizado emite espontaneamente 
Grande quantidade de base e pouca quantidade 
de ácido -> isso explica nossa alta produção de 
ácidos orgânicos, que demanda alta 
disponibilidade de base para tamponar essa alta 
quantidade de ácido 
partículas ou ondas, transformando-as um núcleo 
mais estável. 
→ Os núcleos instáveis são aqueles com excesso de 
energia, ou seja, radioativos. Esse excesso de 
energia é transmitido em forma de ondas 
eletromagnéticas (radiação γ), ou em forma de 
matéria, ou seja, partículas (radiação α e radiação 
β). 
 
ELÉTRON-VOLT (EV) 
 
→ É a energia cinética final que um elétron adquire 
quando é acelerado entre 2 pontos cuja diferença 
de potencial é 1V 
→ Para quebrar uma reação química, precisa-se de 2 
a 10eV. 
→ Os átomos que tendem a ser radioativos são 
aqueles com maior peso molecular (com mais 
prótons e nêutrons no núcleo), precisando de uma 
maior organização para se tornarem estáveis 
ÁTOMOS E REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA 
 
A = P + N 
→ O número atômico corresponde ao número de 
prótons, que é igual ao número de elétrons no 
estado fundamental. 
→ A radiação pode ser emitida por isótopos ou 
isômeros 
→ Isótopos: possuem o mesmo número de prótons 
 
 
→ Dentre as formas do H, o trício é o mais radioativo, 
por possuir mais prótons 
→ Isômeros: possuem o mesmo número de prótons e 
de nêutrons, ou seja, a mesma massa. Entretanto, 
diferem na localização desses prótons, nêutrons e 
dos elétrons. Frente a isso, no processo de 
reorganização, ocorre a emissão de energia na 
forma γ. 
 
TIPOS DE EMISSÕES RADIOATIVAS IONIZANTES E 
SUAS PROPRIEDADES 
→ O problema das emissões radioativassão as 
ionizantes. 
• Emissões primárias (α, β e γ) 
• Emissões secundárias (captura de elétrons, 
transição isomérica e captura isomérica) 
→ Raio X e UV são emitidos pela eletrosfera, e não 
pelo núcleo 
PARTÍCULA ALFA 
→ contém 2 prótons e 2 nêutrons 
• ou seja, o elemento perde 2 prótons e 2 
nêutrons e se transforma em outro elemento. 
 
 
→ nesse caso, o Ra emite a radiação α e perde massa 
(de 226 vai para 222), pois P + N = A, e seu número 
atômico também muda (de 88 para 86), pois perdeu 
2 prótons. 
 
 
CARACTERÍSTICAS DAS PARTÍCULAS ALFA 
→ são partículas grandes, que possuem 2 prótons e 2 
nêutrons 
→ são elementos de maior massa atômica, como Sm, 
Np, Fr, Ra, U, Pu, Po, Cm). 
→ possuem menor penetração, ou seja, capacidade de 
entrar na matéria (não penetram na pele, apenas 
em mucosas), pois são muito grandes 
→ possuem maior poder ionizante => até conseguir se 
estabilizar, ela perde muita energia cinética (muito 
intensa), e, dessa forma, vai ionizando átomos pelo 
caminho. Cada um desses átomos ionizados pela 
partícula alfa é extremamente reativo (-> reação 
cadeia). 
 
PARTÍCULA BETA 
→ é uma partícula do tamanho de um elétron. 
→ sua carga pode ser positiva (pósitron) ou negativa 
(negatron). É a forma como o núcleo tende a emitir 
carga sem emitir massa, uma vez que a massa do 
elétron é desprezível 
 
 
CARACTERÍSTICAS DAS PARTÍCULAS BETA 
→ possuem maior penetrância (atravessam mais 
matéria), pois são menores 
→ são menos ionizantes (pois possuem menos energia) 
 
→ quando o negatron e o pósitron se juntam, há um 
processo de aniquilação (transformação de massa 
em onda eletromagnética) 
RAIOS GAMA 
→ energia eletromagnética sem carga elétrica, que 
ocorre após emissões alfa ou beta, ou quando o 
núcleo tem excesso de energia 
→ quanto maior a frequência, maior a energia 
→ emitidos pelos núcleos dos átomos, em alta 
frequência 
→ é a energia eletromagnética com capacidade de 
promover perda de elétrons. 
 
 
 
RADIAÇÃO RAIOS X 
→ energia eletromagnética sem carga elétrica que é 
formada em ampolas construídas para a sua 
produção. 
 
→ essa radiação incide sobre os elementos, mas não é 
capaz de ionizá-los. Os elétrons apenas se excitam, 
e emitem energia, que é o raio X. 
→ é um efeito secundário a ação da radiação 
 
 
CARACTERÍSTICAS DA RADIAÇÃO GAMA E DO RAIO X 
→ pouco ionizantes 
→ altamente penetrantes 
→ interação com a matéria 
 
 
LUZ ULTRAVIOLETA 
→ aceleração de reações fotossensíveis 
→ tratamento de pele 
→ polimerização de plásticos 
→ esterilização de materiais e ambientes 
→ espectrofotômetro (medir a concentração de 
substâncias) 
• ou seja, ela pode interferir nas reações 
químicas 
 
DESINTEGRAÇÃO E ATIVIDADE RADIOATIVA 
 
→ decaimento: diminuição da radiatividade com o 
passar do tempo. 
→ tempo de meia vida (tm): tempo de duração de 
determinado radioisótopo. Para ser usado na área 
terapêutica, ele deve ter um baixo valor numérico. 
→ meia vida: tempo necessário para a radioatividade 
cair à metade 
→ atividade: número de desintegrações de uma 
amostra por umidade de tempo (A = N. lambda). por 
exemplo: 3,7 x 1010 desintegrações. 
 
 
→ se continuar tendo a emissão radiativa, vai afetar 
as células sadias. Por isso é necessário saber a dose 
utilizada. 
 
INTERAÇÃO DA RADIAÇÃO COM BIOSSISTEMAS 
(SERES VIVOS) 
→ ação direta (20%): age sobre as biomoléculas, 
tendo maior chance de atingir molécula de água, 
mas também pode atingir o DNA 
→ ação indireta (80%): radiação absorvida pela água, 
formando radicais reativos/livres, que são 
responsáveis pelo nosso envelhecimento (degradam 
o colágeno da nossa pele, por exemplo). 
→ Há enzimas que impedem a produção de radicais 
livres 
→ Quanto maior a produção de radicais livres, maior 
a chance de lesão no DNA. 
→ O problema das radiações é a energia (quebram 
ligações) 
 
→ A organela mais suscetível é a mitocôndria, que 
pode parar de produzir energia 
→ A célula pode se tornar cancerígena (iniciação de 
mitose) 
Nível molecular: envolvem modificações nas 
propriedades das moléculas; estrutura, função, carga 
elétrica, formação de dímeros, quebra de cadeia, perda 
de grupamentos químicos, etc. 
→ Valor G => parâmetro para se medir os efeitos 
moleculares das radiações 
 
Nível supramolecular: tecidos 
 
→ Quanto maior a quantidade de água, maior o efeito. 
→ Quanto maior a quantidade de moléculas, maior a 
quantidade de DNA, mais sensível 
→ Quanto maior a taxa de reprodução, mais sensível. 
→ Quanto maior o grau de diferenciação, mais 
resistente. 
→ Tecido hematopoiético, epitelial e gônadas são os 
mais sensíveis 
→ Quanto aos organismos, quanto menor a idade, 
maior a quantidade de água e maior a taxa de 
reprodução celular, e mais sensíveis 
USOS DO RADIOISÓTOPOS NA ÁREA MÉDICA 
→ Diagnósticos 
→ Exemplo: estudo da função tireoidiana para 
determinar o tamanho, a forma e a atividade. 
• A tireoide é o único tecido do corpo que usa 
iodo. Portanto, se adicionarmos iodo no 
organismo, ele vai tentar ser absorvido por 
esse tecido e vai se concentrar no pescoço 
• O I131 é incorporado ao T3 e T4. 
• Possibilita analisar a tireoide do indivíduo 
PROPRIEDADES DO RAIO X 
→ A emissão parte de um ponto 
→ Deve haver uma penetrância boa 
→ A imagem é contrária 
→ Tecidos radiopacos absorvem a radiação (tudo o 
que fica escuro é onde o raio X chegou e oxidou à 
placa; o que fica claro é onde o raio X foi absorvido 
pelos ossos). 
• Tecidos mais densos (ossos e dentes) -> maior 
absorção -> ficam mais claros. 
• Tecidos menos densos (tecido adiposo, 
muscular e vísceras) -> menor absorção -> ficam 
mais escuros. 
 
→ Menos tempo // mais tempo 
→ Mais longe // mais perto 
AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS – T03 
AMINOÁCIDOS 
CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS DOS 
AMINOÁCIDOS 
→ Presença da função amino e da função ácido 
carboxílico, um hidrogênio e um radical R = estão 
ligados a um carbono alfa (tetraédrico). 
• O ácido carboxílico pode estar protonado 
(COOH) ou desprotonado (COO-), ou seja, ele 
pode perder ou ganhar prótons, de acordo com 
a concentração de H+ do meio. 
• O grupamento amino também pode estar 
desprotonado (NH2), ou protonado (NH3
+). 
• Em pH fisiológico (7,4), o grupo carboxila se 
encontra dissociado, e o grupo amino se 
encontra protonado. 
• O radical R é o grupo lateral dá a identidade do 
aminoácido. 
→ Há 20 aminoácidos primários (possuem códon 
correspondente no nosso DNA) 
 
→ Carbono quiral ou assimétrico possui os quatro 
ligantes distintos, como é o caso da alanina. Isso 
possibilita que a molécula, com a mesma estrutura 
química, tenha duas disposições no espaço. 
• Desvia a luz para a direita = Destrógenos (D) 
• Desvia a luz para a esquerda = Levrógenos (L) 
➢ Todos os aminoácidos presentes nos 
organismos vivos só são utilizados na forma 
de L-aminoácidos, pois são comparados a 
um carboidrato, o L-gliceraldeído. 
➢ Não temos a capacidade de absorver D-
aminoácidos 
 
 
→ Normalmente, os aminoácidos são representados 
com o grupo amina protonado, e o ácido carboxílico 
desprotonado, pois representam o aminoácido em 
um pH fisiológico, ou seja, próximo a 7. 
CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS 
→ Os aminoácidos, a partir dos átomos que compõem 
seu grupo lateral (radical R), são classificados em 
5 grupos principais: 
1. Aminoácidos com grupo lateral polar e sem 
carga. Nesse caso, o grupo lateral precisa ter 
algum grupo ou átomo que apresente 
eletronegatividade, como OH, SH, cadeia lateral 
ligada ao grupo amino (como na prolina), ou amida 
(oxigênio e nitrogênio). São eles: serina, treonina, 
cisteína, prolina, asparagina e glutamina. 
 
2. Aminoácidos com grupo lateral apolar e 
alifático. Os grupos laterais são compostos 
principalmente por carbono e hidrogênio. São eles: 
glicina, alanina, valina, leucina,metionina (ela possui 
um enxofre entre dois carbonos, mas não deixa de 
ser apolar) e isoleucina. 
 
3. Aminoácidos com grupo lateral com anel 
aromático. São eles: fenilamina, tirosina e 
triptofano. 
 
4. Grupo lateral positivamente carregado. 
Geralmente possuem uma base (amino) no grupo 
lateral, que recebe prótons do meio e adquire carga 
positiva. São eles: lisina, arginina e histidina. 
 
5. Grupo lateral negativamente carregado. Nesse 
caso, o grupo lateral é constituído por ácidos (como 
os ácidos carboxílicos, que se tornam COO-), os 
quais doam prótons e adquirem carga negativa. São 
eles: aspartato e glutamato. 
 
Cadeias laterais apolares 
 
 
 
Cadeias laterais polares sem carga 
 
 
 
Cadeias laterais ácidas 
 
Cadeias laterais básicas 
 
 
 
→ Em proteínas solúveis e proteínas de membrana, as 
cadeias laterais apolares dos aminoácidos tendem 
a se agrupar no interior da proteína, uma vez que 
os grupos R são hidrofóbicos. Assim, os grupos 
laterais apolares preenchem o interior da proteína 
na medida em que ela se enrola, e ajuda a 
estabelecer sua forma tridimensional. Em 
proteínas encontradas em um ambiente 
hidrofóbico (lipossolúvel), os grupos R são 
encontrados na superfície da proteína, interagindo 
com o ambiente lipídico. 
EQUILÍBRIO IÔNICO 
→ Se houver muito próton no meio, ou seja, o pH for 
baixo, o equilíbrio será deslocado no sentido dos 
reagentes (desloca no sentido de protonação do 
ácido carboxílico) 
→ Se o pH for aumentado, ou seja, se for retirado 
próton do meio, o equilíbrio se desloca no sentido 
dos produtos (formação da base conjugada) 
HA -> H+ + A- 
pH < pKa = há mais próton, ou seja, favorece a forma 
protonada (forma ácida) 
pH > pKa = favorece a forma desprotonada 
 
 
pH > 9 haverá NH2 presente 
pH < 9 haverá NH3+ presente 
pH > 2 haverá COO- presente 
pH < 2 haverá COOH presente 
→ O pH fisiológico é 7, ou seja, o grupo carboxílico 
está presente na forma desprotonada (COO-) e o 
grupo amino está presente na forma protonada 
(NH3+). TODOS OS AMINOÁCIDOS NO NOSSO 
ORGANISMOS SÃO ENCONTRADOS NESSA 
FORMA. 
PONTO ISOELÉTRICO 
→ É a média de dois valores de pKa (o do ácido 
carboxílico e do grupo amino) 
→ O ponto isoelétrico é um valor de pH no qual as 
cargas positivas anulam as cargas negativas 
 
AMINOÁCIDOS PRIMÁRIOS: ESSENCIAIS E NÃO 
ESSENCIAIS 
→ Aminoácidos essenciais são aqueles que obtemos 
através da dieta (não conseguimos sintetizar) 
• Arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, 
metionina, fenilalanina, treonina, triptofano e 
valina. 
→ Aminoácidos não essenciais são aqueles 
produzidos enzimaticamente pelo corpo 
(sintetizados a partir de outros aminoácidos no 
corpo, após a tradução dos essenciais) 
• Alanina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, 
glutamato, glutamina, glicina, prolina, serina e 
tirosina. 
→ Necessitamos de todos os 20 aminoácidos 
primários para a produção de proteínas 
 
AMINOÁCIDOS NÃO PRIMÁRIOS 
→ São aminoácidos presentes no nosso organismo que 
são modificados (não estava programado no DNA). 
→ São modificações após a tradução da proteína 
→ Como exemplo, há a hidroxiprolina => ela entra no 
colágeno, o qual precisa ser hidroxilado (OH-) 
posteriormente. Enzimas que utilizam vitamina C 
adicionam essa hidroxila à prolina (aminoácido 
primário), dando origem à hidroxiprolina. 
AMINOÁCIDOS AGINDO COMO ÁCIDOS E BASES 
→ Os aminoácidos, em solução aquosa, contêm grupos 
carboxila fracamente ácidos e grupos amino 
fracamente básicos, ou seja, ácido e base fracas 
→ Ácidos e bases fracas formam TAMPÕES, ou seja, 
soluções capazes de impedir variações bruscas de 
pH. Assim, os aminoácidos podem atuar como 
tampões. A relação quantitativa entre a 
concentração de HA e sua base conjugada (A-) é 
descrita pela equação de Henderson-Hasselbalch. 
 
 
 
→ A capacidade tamponante máxima ocorre quando 
pH = pKa (quando as concentrações de ácido e base 
forem iguais). 
→ Se o ácido possuir pKa, isso indica que se trata de 
um ácido fraco, uma vez que ácidos fortes possuem 
ionização de 100%. 
→ No exemplo há duas regiões tamponante, sendo 
uma entre 1,34 e 3,34 (pKa1 = 2,34) e a outra entre 
8,6 e 10,6 (pKa2 = 9,6) 
→ A histidina é o aminoácido que mais participa do 
tamponamento sanguíneo por ter uma das regiões 
de tamponante entre 5 e 7 (pKa = 6), sendo a mais 
próxima do pH fisiológico. 
→ Exemplo: a glicina possui pKa = 2,34 então seu 
tampão vai de 1,34 a 3,34 (sempre -1 e +1) 
 
pI (ponto isoelétrico) => carga elétrica líquida é zero 
pH > pI => carregado negativamente 
pH < pI => carregado positivamente. 
 
→ Aminoácidos podem possuir cadeia lateral 
ionizável, sendo que a capacidade de ionização 
influencia a reatividade química do aminoácido. 
• As cargas elétricas das cadeias laterais dos 
aminoácidos nas proteínas geram proteínas 
carregadas, e, portanto, com pI 
→ Os aminoácidos moldam as propriedades das 
proteínas. 
ABSORÇÃO DE DROGAS 
→ No pH do estômago (1,5), uma droga como a 
Aspirina (ácido fraco, pKa = 3,5) estará 
predominantemente na forma protonada (COOH), 
portanto, desprovida de carga. Drogas desprovidas 
de carga elétrica geralmente atravessam a 
membrana por difusão simples. DÚVIDA!!! 
PEPTÍDEOS 
→ São resultantes da união entre dois ou mais 
aminoácidos. 
→ A ligação que une dois aminoácidos é a ligação 
peptídica. Eles são unidos covalentemente. 
→ O grupamento ácido carboxílico de um aminoácido 
se liga ao agrupamento amino de outro aminoácido, 
formando a ligação peptídica (C=O-NH), que é 
idêntica à ligação de amida. Nesse processo, há a 
liberação de uma molécula de água. Para a quebra 
dessa ligação, é necessária uma hidrólise. 
• É isso que acontece no estômago quando 
ingerimos muita carne 
• A ligação peptídica é extremamente forte, 
principalmente devido a sua capacidade de 
ressonância (ligação parcialmente dupla; o 
átomo altamente eletronegativo tende a puxar 
o par de elétrons, de modo que a ligação dupla 
muda de lugar) 
 
→ Essa ligação acontece entre os aminoácidos até que 
a proteína desejada esteja formada. Quem 
descreve a quantidade de aminoácidos são os genes 
(determinam a sequência necessária para a 
formação da proteína em específico). 
→ A amida (que é formada pela ligação peptídica) não 
possui característica ácida nem básica, dessa 
forma, após a ligação, é pedida a característica 
ácido/base. 
• Houve a saída de uma molécula de água 
• Não possui pKa 
• Passa a ter apenas os grupos (NH3+ e COO-) nas 
extremidades, e os grupos laterais. 
 
→ A ligação peptídica é rígida e planar. 
→ Cada peptídeo possui sua função (alguns não 
possuem função). Eles podem atuar como 
hormônios ou fatores liberadores destes; como 
neuropeptídeos, neurotransmissores, toxinas, 
antibióticos, adoçantes, etc. 
• Hormônios peptídicos: calcitonina, ACTH, 
glucagon, ocitocina, vasopressina. 
→ Se trocarmos a ordem dos aminoácidos, o peptídeo 
não é mais o mesmo 
 
PROTEÍNAS 
→ Após 50 aminoácidos, o peptídeo passa a ser uma 
proteína. Além disso, para que seja uma proteína, a 
estrutura do polipeptídeo precisa se dobrar e 
formar uma estrutura terciária (necessária 
quando a proteína for se ligar a receptores -> um 
anticorpo, antígeno, ou substrato, por exemplo) 
 
 
 
 
→ Se consumirmos muita proteína e não gastarmos 
energia, ela será armazenada na forma de gordura 
(nosso organismo tende a armazenar o excesso da 
energia em carboidratos e lipídios). Para 
transformarmos as proteínas em músculo, o 
músculo precisa ser ativado pela atividade física, 
para que tenha síntese proteica. Por outro lado, se 
ficarmos muito tempo sem nos alimentar e 
perdermos a reserva se carboidratos e lipídios, 
nosso organismo começa a degradar proteína, de 
forma a perder massa magra/muscular. 
• Esse é um mecanismo de sobrevivência do 
organismo, pois compensatirar coisa do 
músculo do que do cérebro, por exemplo. 
NÍVEIS ESTRUTURAIS E CONFORMAÇÃO PROTEICA 
→ O carbono alfa que forma os aminoácidos é 
assimétrico, ou seja, ele se liga a quatro grupos 
diferentes, o que lhe garante livre rotação em seu 
eixo. Essa flexibilidade da molécula proteica dada 
pelo carbono alfa confere uma grande 
versatilidade à proteína, o que faz de sua estrutura 
tridimensional o ponto chave para sua função. 
Peptídeo: < 50 aminoácidos 
Polipeptídeo: > 50 e <100 aminoácidos 
Proteína: > 100 aminoácidos 
→ A sequência de aminoácidos que está codificada no 
gene é traduzida em uma sequência de aminoácidos 
específicos, chamados de estrutura primária. A 
água começa a interferir nos grupos laterais dos 
aminoácidos e, à medida que a estrutura cresce, a 
molécula se desloca e adquire estruturas 
tridimensionais. Quando adquire configuração 3D, 
torna-se uma estrutura secundária, que são 
estruturas repetitivas em formato de alfa hélice, 
a qual é mantida por ligações de hidrogênio. Então, 
a estrutura secundária se dobra ainda mais, 
formando uma “bolinha” enovelada, que possui 
forma 3D e é a estrutura terciária. 
• Essa estrutura é mantida por forças como as 
pontes de hidrogênio, interações entre 
moléculas positivas e negativas e ligações 
covalentes. 
• Ela é a forma da molécula (anticorpos, por 
exemplo, se assemelham a um Y) 
→ Na estrutura terciária, os aminoácidos 
hidrofóbicos estão no centro, e os hidrofílicos 
estão nas extremidades, para que interajam com a 
água. 
→ Quando há mais de uma unidade de estrutura 
terciária ligada uma à outra, há a estrutura 
quaternária. 
 
 
→ Estrutura primária: é a sequência linear de 
aminoácidos, dada pela sequência de nucleotídeos 
do DNA. Nessa estrutura são encontradas ligações 
peptídicas, e eventualmente, pontes de dissulfeto. 
• Essa sequência deve ser mantida, evitando que 
a proteína perca sua função, como é o caso da 
presença da valina ao invés de glutamato no 6º 
aminoácido da cadeia polipeptídica da 
hemoglobina = resulta em anemia falciforme. 
 
→ Estrutura secundária: relaciona a forma que a 
cadeia polipeptídica assume no espaço (α-hélice ou 
β-folha pregueada, a qual é possível graças a 
ligações de hidrogênio entre duas partes da cadeia 
polipeptídica) 
• α-hélice => essa conformação é conferida 
através do ângulo de torção que os resíduos 
dos aminoácidos apresentam na ligação 
peptídica, estabilizada por pontes de H entre o 
oxigênio do grupo ácido carboxílico de um 
carbono alfa e o H do grupo amino do outro 
aminoácido. Ou seja, ela é possível graças à 
formação de pontes de H entre os grupos 
funcionais dos aminoácidos da ligação peptídica 
e ao posicionamento contrários dos grupos 
laterais. 
• β-folha pregueada => é possível graças a 
pontes de H que ocorrem entre duas partes da 
cadeia polipeptídica dentro da molécula 
proteica. 
 
 
 
 
A estrutura molecular da enzima apresenta regiões 
em α-hélice (espirais em azul) e em β-folha pregueada 
(setas vermelhas) 
→ Estrutura terciária: corresponde às relações da 
cadeia polipeptídica no sentido de estabilizar a 
conformação tridimensional. 
• Interações químicas garantem essa 
estabilidade, sendo as ligações covalentes as 
mais fortes (como a que ocorre entre dois 
aminoácidos cisteína, que se unem através de 
pontes dissulfetos entre os grupamentos, 
formando o complexo cistina. 
➢ Pontes de H: há um grande número de pontes 
de H formadas no interior e na superfície 
das proteínas. Os grupos polares das cadeias 
laterais dos aminoácidos podem interagir 
com a água por meio desse tipo de interação. 
➢ Interações hidrofóbicas: são as forças não-
covalentes mais importantes para a 
estabilidade da estrutura enovelada. 
Ocorrem entre os aminoácidos de cadeia 
lateral hidrofóbica, excluindo e afastando a 
molécula de água no momento da ligação. 
➢ Interações iônicas: ocorrem entre 
aminoácidos que possuem carga positiva ou 
negativa na cadeia lateral. 
➢ Forças de van der Walls: ocorre quando 
dois átomos quaisquer estão próximos. 
Apesar de ser fraca, o efeito cumulativo de 
várias interações tem influência para a 
estabilidade da estrutura enovelada. 
 
 
Estrutura terciária final da mioglobina, formada por 
apenas uma cadeia peptídica. 
→ Estrutura quaternária: é o arranjo espacial entre 
cadeias peptídicas das proteínas. Diz respeito ao 
arranjo não covalente formado por várias cadeias 
polipeptídicas. A configuração espacial final das 
proteínas é determinante das funções biológicas 
por elas exercidas. 
 
Estrutura quaternária da hemoglobina (proteína 
oligomérica formada por quatro cadeias peptídicas 
unidas por grupamentos prostéticos heme). 
 
 
→ Proteínas fibrosas => estruturalmente simples e 
geralmente insolúveis em água. A maioria das 
proteínas que pertencem a essa classe possui um 
único tipo de estrutura secundária. Assim, 
adquirem a forma de longos filamentos, geralmente 
entrelaçados como uma corda, gerando fibras 
altamente resistentes, sendo, por isso, adaptadas 
para exercer função estrutural. É o caso do 
colágeno, da queratina e da elastina. 
 
A estrutura do colágeno evidenciando as cadeias 
peptídicas unidades em feixes e estabilizadas por 
pontes de H. 
→ Proteínas globulares => são estruturalmente mais 
complexas por conterem vários tipos de estruturas 
secundárias, além de apresentarem estruturas 
terciárias. A molécula encontra-se muito dobrada 
entre si, apresentando formato esférico, o que 
contribui para a solubilidade dessas proteínas em 
água, pois os grupos hidrofóbicos ficam agrupados 
no interior. É o caso da hemoglobina, da mioglobina 
e das enzimas. 
DESNATURAÇÃO DAS PROTEÍNAS 
→ Para desempenhar suas funções biológicas, as 
proteínas precisam estar em seu estado nativo 
(conformação na qual a proteína existe em seu meio 
natural), com suas estruturas primárias, 
secundárias, terciárias e quaternárias, quando for 
o caso. 
→ Exposição a pH extremos ou temperaturas 
elevadas => acarreta em modificações físicas das 
conformações tridimensionais e, 
consequentemente, nas funções fisiológicas. Ou 
seja, a perda da configuração espacial modifica 
sua função. 
→ Na desnaturação não há perda da estrutura 
primária, ou seja, os aminoácidos continuam unidos 
na mesma sequência. 
→ Agentes desnaturantes: calor, luz, frio, micro-
ondas, agitação e pressão. 
 
→ A desnaturação das proteínas ocorre quando elas 
perdem sua estrutura. Isso pode ocorrer pelo 
aumento da temperatura; entretanto, esse não é 
um fator suficiente para a degradação (processo 
de quebra da ligação peptídica), sendo que a 
hidrolise é o único mecanismo capaz disso. 
• A gente desnatura as proteínas do ovo, por isso 
ele fica duro 
PROTEÍNAS SIMPLES E CONJUGADAS 
→ Proteínas simples são aquelas que possuem apenas 
aminoácidos em sua composição. Contudo, a 
hemoglobina, por exemplo, possui um grupo heme, 
que é uma molécula orgânica complexa chamada 
grupo prostético. Uma vez que não possui apenas 
aminoácidos, ela é uma proteína complexa. 
• Grupo prostético: moléculas não proteicas 
ligadas de forma covalente ou não aos 
aminoácidos das proteínas. 
→ As glicoproteínas são proteínas conjugadas muito 
importantes. Elas estão presentes na superfície 
celular (como a mucina), fazem parte de proteínas 
estruturais (como o colágeno), são hormônios 
(glucagon) ou receptores de membrana. 
ENZIMAS – T04 
→ Possuem função catalítica 
→ Função catalítica é a capacidade de converter 
moléculas em compostos em produtos com funções 
especificas no nosso organismo. Essa 
transformação acontece de forma dinâmica, e por 
isso as enzimas são caracterizadas como 
catalisadoras (agilizam o processo). 
→ A maioria das enzimas possuem natureza proteica, 
ou seja, são formadas por aminoácidos e possuem 
estruturação e funcionalidade de proteínas.Entretanto, há moléculas de natureza lipídica, 
como as ribozinas, que também possuem 
capacidade catalítica (agem na transcrição, por 
exemplo). 
CARACTERÍSTICAS GERAIS. 
→ Catalisadores biológicos (aumentam a velocidade 
das reações). 
• Se ingerirmos amido e não tivéssemos enzimas 
para degradá-lo, ele ainda seria quebrado, por 
variações de pH e temperatura, mas esta seria 
uma reação lenta e demorada. Entretanto, não 
haveria absorção desse amido. A amilase 
salivar, então, quebra a molécula de amido. Ela 
hidrolisa as ligações do amido, quebrando suas 
ligações e transformando em moléculas 
menores. Sem a amilase, grande parte do amido 
não seria hidrolisado e não seria absorvido pelo 
trato digestório. 
• Quanto mais tempo a enzima estiver em 
contato com o alimento, maior a velocidade de 
reação, e maior eficiente na absorção. 
→ Elevada especificidade (configuracional e 
geométrica) 
• Para que as enzimas consigam catalisar os 
substratos, precisa haver a formação de um 
complexo chamado complexo-enzima-
substrato, no qual o substrato se liga à enzima 
(interações não covalentes), e isso viabiliza a 
transformação do composto no produto da 
reação. Para que isso ocorra, há um local 
especifico onde o substrato deve se ligar, e 
esse local possui especificidade (os substratos 
só se acoplam se possuírem uma conformação 
complementar ao sítio catalítico). Essa 
característica de ligação depende dos 
aminoácidos que fazem parte da enzima, por 
isso deve ter uma complementariedade de 
interações. 
• Especificidade configuracional: a configuração 
das moléculas que metabolizamos tem que ser 
na configuração de L-aminoácidos. se eles 
estiverem na configuração de D-aminoácidos, 
eles não são absorvidos pelo organismo. 
• Especificidade geométrica: diz respeito ao 
tamanho da molécula (deve caber no sítio 
catalítico). A diferenciação geométrica 
interfere no tipo de substrato que é 
metabolizado. 
→ Condições reacionais ideias 
• Variações de pH e temperatura interferem no 
comportamento das enzimas por promover as 
condições ideias 
• Como as enzimas são moléculas de natureza 
proteicas, elas precisam ter as estruturas 
primarias, secundárias e terciárias 
(conformação nativa), para que sejam capazes 
de catalisar a reação. Para tanto, as condições 
do meio devem ser adequadas, para que 
mantenha sua estrutura funcional, e possa 
desempenhar sua atividade catalítica. 
→ Controle de atividade (regulação) 
• Há mecanismos que aumentam e diminuem a 
velocidade da reação. Isso pode ser observado 
na regulação de enzimas alostéricas (elas 
possuem um outro sítio, chamado sítio 
alostérico, ao qual moléculas se acoplam e 
promovem uma mudança conformacional das 
enzimas, aumentando ou diminuindo a 
capacidade de converter o substrato em 
produto da reação). 
CLASSIFICAÇÃO 
 
→ As enzimas, como são mais complexas e variadas, a 
classificação é baseada no tipo de reação que ela 
catalisa. 
→ São divididas de acordo com a característica da 
reação proposta 
HIDROLASES 
→ Reações de hidrólise 
→ Promovem a quebra de uma ligação química, na 
presença de uma molécula de água 
→ É o caso das enzimas digestivas (há hidrolise das 
ligações para absorção dos componentes) 
→ Metabolização -> absorção 
 
LIGASES 
→ Reações de condensação (condensa componentes) 
→ Síntese de ligações. 
→ Funde componentes para a formação de moléculas 
maiores. 
→ No processo de replicação gênica, são ligados 
vários nucleotídeos para a formação de uma cadeia 
polinucleotídica. A DNA polimerase é classificada 
como uma ligase. 
→ Todas as vias de biossíntese do nosso sistema 
possuem enzimas com essas características de 
promover interação entre compostos, para que 
haja produção de moléculas 
→ Exemplo da biossíntese de carboidratos. O sistema 
hepático condensa duas moléculas de piruvato na 
matriz mitocondrial. Elas são ligadas (ATP) e é 
formado o oxalacetato. 
 
OXIDORREDUTASES 
→ Enzimas capazes de fazer transferência de 
elétrons. Elas participam do fluxo de elétrons no 
metabolismo celular 
→ Reações de oxidação-redução (há alguém doador e 
alguém receptor) 
→ Na respiração celular (metabolismo aeróbico), toda 
vez que necessitar-se energia e a cadeia 
respiratória estiver funcionando, as oxirredutases 
têm capacidade de fazer o fluxo de elétrons. 
→ Acontecem de forma “obrigatória” no processo 
→ Há transferência de elétrons, até chegar o aceptor 
final (o oxigênio na cadeia respiratória). Esse 
princípio da transferência de elétrons contribui 
para a produção de energia. 
→ Exemplo: ingestão do álcool. Quando há etanol 
disponível (principalmente no sistema hepático), o 
organismo, através de oxirredutases, tem 
capacidade de oxidar o etanol, na presença de 
NADH+, formando NAD+ e acetaldeído. Esse 
composto sofre uma nova reação de oxirredução, 
forma acetoacetato, e este pode ser utilizado para 
a produção de energia => metabolização por meio 
da transferência de elétrons. 
 
TRANSFERASES 
→ Enzimas capazes de fazer a transferência de 
grupos funcionais. 
→ O exemplo abaixo está representando 
transferência do grupo amino (aminotransferases), 
entre aminoácidos e entre esqueletos carbônicos 
do metabolismo celular (fluxo de H) 
→ OBS: o esqueleto carbônico é a molécula sem o 
grupo funcional 
→ No nosso metabolismo, as principais transferases 
são aquelas que transferem fosfato no sistema 
biológico (cinases = fosforilação e 
desfosforilação). 
 
LIASES 
→ Enzimas que fazem adição ou remoção de grupos 
em ligações duplas 
 
ISOMERASES 
→ Modificam a estruturação da molécula sem haver 
ganho ou perda de algum composto (reestruturação 
molecular) 
→ Transferência de grupos na mesma molécula 
→ Exemplo: metabolismo de carboidrato, onde 
fazemos transferências na mesma molécula, 
através de mudanças estruturais 
 
 
 
 
 
 
Grande parte das enzimas têm 
denominação/classificação associada ao 
substrato que utiliza, e ao tipo de reação que 
ela catalisa. Exemplo: piruvato desidrogenase 
=> promove a oxirredução da molécula de 
piruvato. 
 
ESTRUTURA CATALÍTICA 
 
→ A estrutura em azul está em uma conformação de 
α-hélice (estrutura secundária), caracteriza a 
estrutura conformacional da enzima, ou seja, é a 
conformação nativa que a enzima deve adquirir 
para poder desempenhar sua função. 
→ A parte em azul é a estrutura tridimensional da 
enzima 
→ As partes em vermelho e verde representam 
posições específicas na estruturação da enzima, 
que devem estar disponíveis para que o substrato 
consiga ser ligado e ele possa ser convertido em 
produto. 
→ A região enovelada é o local onde liga a molécula 
que será catalisada, e recebe o nome de SÍTIO 
CATALÍTICO. Ele forma uma concavidade, uma 
fenda. Para que a enzima consiga atuar, ela precisa 
ter esse sitio catalítico (local de ligação com o 
substrato). 
 
 
 
 
→ Dizer que há uma enzima atuando em uma via quer 
dizer que há uma molécula de natureza proteica, 
enovelada, estruturada, e nesse enovelamento, há 
uma região pré-estabelecida (sítio catalítico) na 
qual irá se ligar uma molécula para ser catalisada. 
 
 
→ Se a enzima possui um sítio catalítico estruturado, 
quem é o composto que se liga??? Há enzimas com 
sítio catalítico simples, e enzimas com o sítio 
catalítico complexo. Independente da 
complexidade com o sítio catalítico, a molécula que 
se liga é chamada SUBSTRATO DA REAÇÃO. No 
exemplo dado nas ligases, podemos dizer que os 
substratos são: bicarbonato, piruvato e ATP 
(auxilia o processo da reação). O substrato se liga 
por interações fracas (não covalentes), em 
complementariedade aos aminoácidos que fazem 
parte do sitio catalítico. Normalmente, são as 
cadeias laterais dos aminoácidos que fazem essa 
interação no sítio catalítico, para identificar que 
tipo de molécula será transformada. Por exemplo:se um sitio catalítico é constituído por lisana, e 
esta é composta por aminoácidos básicos 
carregados positivamente em pH neutro, quem se 
liga são moléculas carregadas negativamente. 
→ O substrato também pode se ligar ao sítio 
alostérico, mas, nesse caso, é descrito como 
regulador do sítio alostérico, regulando a atividade 
da enzima. 
ENZIMAS ALOSTÉRICAS 
→ O local indiciado em C é o local onde irá se ligar a 
molécula que será convertida em produto da 
reação, ou seja, o sítio catalítico. 
→ Há enzimas que possuem outras regiões também 
enoveladas, mas que recebem o nome de sítio 
alostérico (indicado pela letra R, pois também pode 
ser chamado de sítio regulatório) 
Sítio catalítico: 
Pequenas porções da enzima que interagem 
com os substratos por ligações fracas. Eles 
formam fendas e possuem arranjo definido. 
→ Além dos sítios de catálise, então, há sítios que 
regulam a enzima. Por exemplo: promovem 
alterações conformacionais e alteram a atividade 
da enzima. 
→ Essas enzimas são enzimas maiores e mais 
complexas, com várias subunidades proteicas, 
formando a estrutura quaternária. 
 
COFATORES E COENZIMAS 
→ Proteínas simples possuem apenas aminoácidos em 
sua composição, os quais são capazes de atribuir às 
proteínas as suas funções. As proteínas 
conjugadas, por outro lado, para que consigam 
exercer sua função, necessitam de compostos não 
proteicos (derivados de outras moléculas), que são 
os grupos prostéticos. Assim, há enzimas que 
dependem de zinco, de carboidrato, de 
nucleotídeo, etc. No caso da estrutura de enzimas, 
o raciocínio é o mesmo. Há enzimas simples e 
enzimas conjugadas. Nessa imagem, novamente, a 
parte amarela não é de natureza proteica; trata-se 
de uma molécula de natureza nucleotídica. Ela está 
auxiliando a catalise, isto é, a enzima, para 
converter o produto, dependente dessa estrutura 
não proteica. Essa parte não proteica que auxilia no 
desempenho da função são os COFATORES E 
COENZIMAS. Além da estrutura proteica, deve 
haver cofatores (elementos inorgânicos) e 
coenzimas (moléculas de natureza orgânica, 
derivadas de complexo vitamínico B). Várias 
moléculas de natureza proteica que atuam como 
enzimas dependem desses cofatores e dessas 
coenzimas. A DNA polimerase, por exemplo, 
depende de átomos de zinco. 
→ Essas enzimas podem ser encontradas a forma 
holoenzimática (é a forma na sua integralidade, 
com o cofator ou a coenzima, ou seja, são 
funcionais) e a forma apoenzimática (é enzima na 
ausência do cofator ou da coenzima, ou seja, não é 
capaz de catalisar a reação). 
→ Uma mesma enzima pode ter vários cofatores e 
coenzimas. 
→ As coenzimas são moléculas orgânicas, e os 
cofatores são íons (moléculas inorgânicas). 
 
 
CINÉTICA ENZIMÁTICA 
→ A enzima (E) acopla o substrato (S) específico em 
seu sítio catalítico. Forma-se, então, o complexo 
enzima-substrato (ES). Ocorre a catálise 
(substrato convertido em produto - EP), e há a 
liberação da enzima e do produto da reação. 
 
→ A formação do complexo enzima-substrato é 
formada a partir de uma concentração constante 
de enzima e uma variação na concentração do 
substrato, o que influencia na formação do 
complexo e na velocidade da reação. 
 
→ No eixo y há uma variação de energia livre do 
sistema. No eixo x há a sequência da reação. Há 
duas curvas energética no gráfico. O caminho em 
preto indica ausência de enzima, enquanto o 
caminho azul indica a presença. ou seja, há duas 
formas de converter o substrato em produto (mais 
lento ou mais rápido, com a enzima). 
→ O inicio e o final da reação é o mesmo, mas há duas 
formas de fazer essa conversão. 
Independentemente de ter ou não a enzima, o nível 
de energia do substrato e do produto são sempre 
os mesmos. Isso quer dizer que a variação de 
energia livre padrão de Gibbs não se altera. A 
energia que possui variação é a energia de ativação 
(ela é menor na presença de enzima), indicando que 
há diferença nas velocidades das reações => quanto 
menor a energia de ativação, maior a velocidade. 
→ A constante de equilíbrio não se altera, pois, 
mantidas as condições padrões, a variação de 
energia entre substrato e produto não se altera. 
 
 
DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE DAS REAÇÕES 
 
[E] = constante 
[S] = concentração de substrato (variável) 
[S] >>>> [E] 
V0 = velocidade inicial (1 minuto) 
Vmáx = velocidade máxima (saturação enzimática) 
Km = constante de Michaelis-Menten 
→ O ponto máximo de velocidade indica que todos os 
substratos estão acoplados às enzimas. 
→ O Km diz respeito à formação do complexo enzima-
substrato. Ele caracteriza, no eixo x, a quantidade 
de substrato que tem que estar disponível para que 
a enzima consiga alcançar metade da sua 
velocidade máxima. 
 
 
 
 
→ Há um aumento da velocidade quando as 
concentrações de substrato são baixas. Mas, a 
partir do momento em que todas as enzimas 
começam a catalisar a reação, há uma constância da 
velocidade inicial, que chega à velocidade máxima. 
Esse comportamento é encontrado nas enzimas 
Michaelianas (enzimas mais simples e com um único 
sítio catalítico). No eixo x, há o Km que determina 
a quantidade de substrato disponível para que a 
enzima consiga alcançar metade de velocidade 
máxima. 
→ Hipérbole retangular 
→ Identificar se há influência de inibidores 
 
→ Podemos fazer a cinética enzimática para analisar 
o comportamento de uma enzima em relação a 
diferentes substratos. Podemos também comparar 
o comportamento cinético de enzimas em 
diferentes condições. Por exemplo: enzima renal e 
enzima pancreática; enzimas de adolescentes e 
enzimas de idosos; enzimas de tecido saudável e 
tecido tumoral; enzima gástrica na presença de 
inibidores => comparação do comportamento 
cinético das enzimas. Isso também é muito 
importante no contexto clínico. A fosfatase 
alcalina prostática, por exemplo, deve estar 
sempre em uma atividade baixa. Se sua atividade 
aumentou, isso pode estar relacionado a um 
aumento da próstata (crescimento tumoral). 
→ Os valores da equação não são precisos (há um valor 
aproximado da velocidade máxima, e assim em 
diante) = análise subjetiva. Para termos uma analise 
mais precisa, fazemos uma transformação dessa 
equação em uma equação da reta (valores mais 
exatos, pois há pontos específicos no eixo x e eixo 
y. 
EQUAÇÃO DE LINEWEAVER-BURK 
 
Y = a.x + b 
• b é onde cruza o eixo y 
• a é onde cruza o eixo x 
 
→ O ponto b (cruza o eixo y) determina a velocidade 
máxima (nesse ponto, a velocidade é constante, 
pois é Vmáx). 
→ O ponto a (cruza o eixo x) determina o valor de Km. 
→ Velocidade máxima é o ponto máximo de catálise 
(grau máximo de atividade => saturação catalítica) 
→ Esse modelo é utilizado para avaliarmos 
comportamento inibitório de compostos com 
enzimas. 
 
 
 
 
INIBIDORES ENZIMÁTICOS 
→ Os inibidores são classificados de acordo com o 
tipo de ligação que eles fazem com o sítio catalítico 
de uma enzima 
→ Inibidores se ligam ao sítio catalítico, causam 
modificações estruturais na enzima, e compromete 
a sua cinética, ou seja, diminui a velocidade 
enzimática. 
→ Eles podem ser inibidores irreversíveis (acoplam 
por ligações covalentes, de modo que não se 
desacoplam mais => comprometimento geral da 
atividade da enzima) ou inibidores reversíveis (se 
acoplam, compromete a catalise, mas, por fazerem 
interações não covalentes, eles se dissociam do 
sítio catalítico). 
INIBIDORES IRREVERSÍVEIS 
→ Inibidores suicidas: o composto em si não é tão 
reativo, mas, quando se liga no sítio catalítico, ele 
se torna altamente reativo, e pode se ligar de 
forma covalente, ou pode até mesmo provocar a 
perda de uma parte da enzima. Eles promovem a 
perda definitiva da atividade catalítica. 
• Há drogas que atuam em enzimas com o 
objetivo de impedir com que elas catalisem a 
reação. 
→ Várias moléculasque ingerimos e inalamos podem 
atuar como inibidores, causando irreversibilidade 
do processo. Um exemplo é o monóxido de carbono, 
que se liga a enzimas de forma irreversível. O 
sistema deve destruir essa enzima e formar um 
novo comporto para desempenhar essa função. 
INIBIDORES REVERSÍVEIS 
→ Competitivos: há uma competição entre inibidor e 
substrato. 
→ Incompetitivos: estão num grupo chamado 
inibidores mistos. 
→ Mistos 
INIBIÇÃO COMPETITIVA 
→ O inibidor ocupa o local do substrato. 
→ Há a formação de um complexo chamado complexo 
enzima-inibidor, e a reação deixa de acontecer (a 
velocidade decai) 
 
 
→ Quando a concentração do substrato estiver baixa, 
o inibidor é favorecido para se ligar ao sítio 
catalítico. Mas quando a concentração de 
substrato está alta, ele é quem tende a se ligar no 
sítio catalítico (inibição não acontece). Assim, a 
concentração de substrato interfere na ação no 
inibidor. 
→ Nas retas 2 e 3, houve adição de inibidor. Na 
equação da reta, o a representa Km/Vmáx, que é a 
inclinação da reta. Como nas retas 2 e 3 houve 
mudança na inclinação, concluímos que houve 
mudança no Km ou no Vmáx. 
→ As três retas cruzam o eixo y no mesmo ponto. Isso 
quer dizer que, em altas concentrações de 
substrato, todas as enzimas, estando inibidas ou 
não, atingem o mesmo ponto, ou seja, o inibidor 
competitivo não interfere na reação quando a 
quantidade de substratos está elevada. 
→ Portanto, concluímos que a variável que mudou foi 
Km. 
→ A reta 3, com mais inibidor, cruza o eixo x próximo 
ao 0, o que indica que estamos deslocando mais 
próximo do 0, então, há uma maior quantidade de 
substrato (1/Km) para alcançar a metade da 
velocidade máxima. Portanto, houve um aumento do 
Km. 
→ Nesse caso, a inibição competitiva aumenta o valor 
de Km, ou seja, a quantidade de substrato para 
alcançar metade da velocidade máxima tende a ser 
maior. 
 
INIBIÇÃO MISTA 
→ O inibidor competitivo pode se ligar tanto na 
enzima livre quanto no complexo enzima-substrato. 
Isso culmina em uma etapa enzima-substrato-
inibidor. 
→ A velocidade vai cair, pois a enzima não vai mais ser 
capaz de catalisar a reação. 
 
→ Apesar de se acoplar ao sítio catalítico, o inibidor 
não interfere na ligação do substrato, mas impede 
a enzima de realizar seu trabalho. 
→ É como se tivesse características tanto de inibição 
competitiva como incompetitiva. 
 
 
INIBIÇÃO INCOMPETITIVA 
→ Pode haver a ligação simultânea do inibidor e do 
substrato no sítio, assim como na mista. Há 
formação do complexo enzima-substrato, mas o 
inibidor pode se ligar também, formando o 
complexo enzima-substrato-inibidor, e a enzima 
não é capaz de catalisar a reação. 
→ A adição do inibidor altera a inclinação da reta, o 
que quer dizer que alterou Km ou Vmáx, ou ambos. 
→ Na inibição mista, parte das enzimas não são 
capazes de converter o substrato em produto. Isso 
quer dizer que uma parte delas está 
constantemente inibida, então a velocidade máxima 
diminui (lembrar que é 1/Vmáx). 
 
 
→ Nesse caso, a diminuição da velocidade máxima é 
proporcional à diminuição do Km. 
→ Diminuição da velocidade máxima e do Km. 
 
→ Na NÃO COMPETITIVA, as retas convergem para 
o mesmo ponto, indicando que o valor de Km é 
constante (pois a ligação do inibidor não altera o 
acoplamento do substrato ao sítio catalítico). Pode 
se ligar tanto à enzima livre como no complexo 
enzima-substrato. A velocidade máxima diminui. 
REGULAÇÃO DA ATIVIDADE ENZIMÁTICA 
→ A regulação enzimática pode ser feita por meio de 
enzimas alostéricas (possuem um sítio ativo e um 
sítio alostérico/regulador) em subunidades 
separadas. 
→ Algumas moléculas se ligam ao sítio alostérico, 
modificam a estrutura da enzima, e podem 
promover o aumento ou diminuição da velocidade da 
catálise. 
→ Forma uma curva em S (curva sigmoide) 
 
→ No exemplo abaixo, a enzima possui um sítio 
regulador, ou seja, é uma enzima alostérica. Ela, 
por possuir atividade catalítica lenta, recebe um 
modulador positivo, que se liga ao seu sítio 
alostérico. Ele modifica a conformação da enzima e 
a torna mais ativa, favorecendo a ligação com o 
substrato e aumentando a velocidade. 
→ Vários compostos podem ligar e desligar do sitio 
regulatório 
→ É um mecanismo de regulação rápida 
→ A maior parte das enzimas do nosso organismo são 
alostéricas 
→ É um processo reversível 
 
REGULAÇÃO ENZIMÁTICA POR ZIMOGÊNIOS 
→ Uma enzima sintetizada está na forma inativa, sem 
catalisar reação. Após sofrer uma modificação 
estrutural, ela adquire uma conformação ativa e 
passa a ter atividade catalítica. 
→ Diferente da regulação alostérica, a regulação por 
zimogênios é irreversível 
→ Há a clivagem de algumas ligações peptídicas. 
→ Processamento proteolítico 
→ Isso ocorre, principalmente, nas enzimas 
digestivas e enzimas envolvidas no processo de 
coagulação sanguínea. A não ativação dessas 
enzimas pode levar a distúrbios. 
RESUMO – INIBIÇÃO 
→ Inibição competitiva: 
• Inibidor compete com o substrato pelo sítio 
catalítico, pois há uma semelhança na estrutura 
molecular entre os dois 
• Vmáx é constante 
• Km aumenta 
→ Inibição incompetitiva: 
• Formação do complexo enzima-substrato-
inibidor, de maneira que a enzima perde sua 
capacidade de catalisar a reação 
• Vmáx diminui 
• Km diminui 
→ Inibição não competitiva: 
• O inibidor pode se ligar tanto à enzima livre 
quanto ao complexo enzima-substrato 
• A inibição do inibidor não altera a ligação do 
substrato ao sítio catalítico, pois, quando o 
inibidor se liga à enzima livre, é em um sítio que 
não o sítio catalítico. Assim, o substrato não 
compete, e por isso o Km é constante. 
Entretanto, a enzima se torna inativa. 
• Km é constante 
• Vmáx diminui 
→ Inibição mista 
• O inibidor competitivo pode se ligar tanto na 
enzima livre quanto no complexo enzima-
substrato. 
• Se comporta tanto como competitivo quanto 
não competitivo 
• Vmáx diminui 
• Km aumenta 
 
 
 
 
MÉTODOS BIOFÍSICOS 
ESPECTROFOTOMETRIA, CROMATOGRAFIA E 
ELETROFORESE – P05 
ESPECTROFOTOMETRIA 
SOLUÇÕES 
→ Soluções são misturas líquidas ou sólidas 
→ Podem ser heterogêneas ou homogênea 
→ Os métodos biofísicos permitem separar e 
identificar os componentes da solução, além de 
permitir o estudo das suas propriedades de 
estrutura e função. 
• Os estudos devem consistir na capacidade de 
transformar o qualitativo no quantitativo 
(como concentração exata), sendo este um 
aspecto muito importante para diagnósticos 
médicos de determinadas patologias. 
ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORÇÃO 
→ É a medida de luz em um espectro eletromagnético 
→ Está relacionada com a estrutura molecular do 
composto em questão. De acordo com as ligações 
químicas e tipos de grupos funcionais, algumas 
moléculas são capazes de absorver determinado 
tipo de energia de onda eletromagnética. 
• Quanto mais moléculas em uma solução com 
determinadas ligações químicas, maior a 
capacidade de absorver luz. Absorvendo a luz, 
há como medir essa absorção a partir de um 
sensor luminoso. 
• Os sensores que recebem a luz são as 
fotocélulas. 
→ Para isso, é necessária uma fonte de luz 
• Na maioria das vezes, a fonte luz é a luz branca 
=> ela é luz policromática (ou seja, de vários 
comprimentos de onda), e esta deve ser 
transformada em uma luz monocromática para 
termos um comprimento de onda específico. 
• A luz branca passa um filtro. Esse filtro 
seleciona a luz que continua passando (nesse 
exemplo, a amarela), de modo que essa luz 
passa pelas moléculas dissolvidas em uma 
solução e, de acordo com a quantidade das 
moléculas presentes, há uma quantidade de luz 
que continua a passar, graças à absorção 
(quanto mais moléculas, a quantidade de luz que 
continua seu caminho até a fotocélula do 
detector diminui). Se não houvernenhuma 
molécula, a quantidade de luz que passa é bem 
maior, pois não há absorção. Logo, quanto maior 
a quantidade de luz que chega na fotocélula, 
menor a quantidade de moléculas dissolvidas na 
solução. Para isso, há uma análise quantitativa. 
 
 
→ A diferença de colorimetria para 
espectrofotometria é na decomposição da luz, na 
qual utiliza-se um prisma, e, depois, na seleção da 
luz monocromática através da utilização de uma 
grade/fenda selecionadora (de acordo com o tipo 
de luz, o comprimento de onda é diferente; 
utilizando uma fenda, há seleção do tipo de luz que 
vamos deixar passar). Tem-se uma maior qualidade 
na espectrofotometria, por ser mais sensível que a 
colorimetria. Entretanto, o conceito utilizado é o 
mesmo (absorção de luz pelas moléculas dissolvidas 
na solução). 
CARACTERÍSTICAS DOS ESPECTROFOTÔMETROS 
→ Produzir luz monocromática e medir a luz absorvida 
pelas soluções. 
→ O que muda entre as cores é o comprimento de 
onda da luz (também envolve a frequência) 
• Violeta = até 370 nm 
• Vermelho = 800 nm 
➢ Quanto maior a frequência, menor o 
comprimento de onda. 
➢ Quanto menor o comprimento de onda, 
maior a energia (por exemplo, o violeta é 
mais energético que o vermelho) 
 
 
 
→ Luz complementar: se uma solução é vermelha, quer 
dizer que ela reflete a luz vermelha, mas absorve 
a luz complementar, que é a verde. Uma solução 
azul tende a refletir luz azul, mas absorver luz 
laranja. Uma solução amarela reflete luz amarela, 
mas absorve luz violeta. 
→ Quando incidimos todos os comprimentos de onda 
sobre uma solução, obtém-se, a respeito da 
substância, uma curva de absorção espectral. 
QUALIDADE DA LUZ MONOCROMÁTICA 
→ Curva de absorção espectral => é a curva originada 
quando são incididos vários comprimentos de onde 
sobre uma solução. É uma característica da 
substância que está absorvendo a luz 
→ O tipo de luz que inclina sobre a solução é variado, 
ou seja, seu comprimento de onda varia 
→ É a impressão digital da substância, podendo ser 
utilizada para identificar o tipo de substância 
(pois nenhuma possui as mesmas ligações e os 
mesmos grupos, por isso podem ser identificadas) 
 
 
→ O pico do corante azul 9, por exemplo, quer dizer 
que naquele ponto (610~620nm) é onde tem a luz 
que ele mais absorve. Se incidirmos uma luz de 
700nm sobre essa solução, a absorção será zero, 
sendo que isso não quer dizer que a substância não 
está presente no meio, mas que ela não absorve luz 
de 700nm. 
→ A qualidade da luz monocromática na 
espectrofotometria é maior do que na colorimetria, 
o que explica a maior sensibilidade da 
espectrofotometria. 
→ A sensibilidade do método quer dizer que ele 
consegue identificar menores moléculas no soluto. 
A qualidade da luz monocromática é maior na 
espectrofotometria. A qualidade diz respeito na 
transformação da luz policromática em luz 
monocromática (na espectrofotometria, essa 
conversão é feita por um filtro). 
→ O método mais sensível é aquele que consegue 
identificar menores quantidades do soluto, o que 
acaba sendo facilitado pela qualidade da luz 
monocromática. 
→ A absorbância evidencia a quantidade de luz que 
foi absorvida, mas não é um valor quantitativo; é 
qualitativo. Para tanto, é necessária usar um 
padrão chamado de fator de calibração, que são 
padrões de concentrações conhecidas => 
quantitativo. Quanto maior a concentração, maior a 
absorção, formando uma reta, a qual pode ser 
transformada em uma regra de três. 
 
→ Então, pode-se aplicar uma regra de três para 
descobrir concentrações desconhecidas, a partir 
da absorbância e de concentrações conhecidas. 
 
→ A espectrofotometria pode ser utilizada por 
radiação UV ou Infravermelho. A radiação UV 
ainda é quantitativa, mas é usada para proteínas, 
DNA, RNA, e para moléculas que dissolvem nessa 
região de UV. O Infravermelho é utilizado para 
identificarmos grupos de ligações, bem com a 
estrutura da molécula (exemplo: picos de absorção 
onde há ligação C=O). 
CÁLCULOS PARA TRANSFORMAR ABSORVÊNCIA EM 
CONCENTRAÇÃO 
→ Lei de Lambert: quando a concentração (C) é 
constante, a absorção (A) depende do caminho 
óptico (I). Neste caso, como a concentração é a 
mesma, o caminho óptico será importante: se 
dobrarmos o caminho, a chance de a luz encontrar 
a molécula também é dobrada. Contudo, para 
facilitar, padronizamos o caminho óptico para 1cm 
nas cubetas. 
• O caminho óptico influencia na absorbância. 
• Isso pode ser feito para analisar quanto há de 
DNA e RNA em uma solução. 
→ Lei de Beer: quando o caminho óptico (I) é 
constante, a absorção (A) depende da 
concentração (C). 
• Quanto maior a concentração, maior a 
absorção. 
 
→ A absorbância é proporcional ao caminho óptico, 
multiplicado pela concentração. A constante de 
proporcionalidade é chamada de coeficiente de 
extinção molar (constante específica para cada 
substância). 
→ O fator e a curva de calibração são determinados 
a partir do uso de padrões de soluções puras com 
valores de concentrações conhecidas. 
LEI DE LAMBERT-BEER 
A absorbância é proporcional à concentração da 
espécie química absorvente, sendo constantes o 
comprimento de onda, a espessura atravessada 
pelo feixe luminoso e demais fatores. Por meio 
dessa lei, intensidades da radiação incidida e 
emergente podem ser relacionadas com as 
concentrações do material presente nas 
soluções, levando em conta que a radiação 
incidente deve ser monocromática. 
 
CURVA PADRÃO 
→ Por meio dela, podemos determinar a relação 
matemática (equação da reta). 
→ Inicialmente, verifica-se no espectrofotômetro a 
absorbância (A) das soluções cujas concentrações 
sejam conhecidas. 
 
 
 
 
→ Assim, com a curva padrão, obtendo o valor da 
absorbância por meio do espectrofotômetro, pode-
se determinar a concentração do soluto a partir da 
equação da reta. 
→ A inclinação da reta (a) é o coeficiente de extinção 
(E) da Lei de Lambert-Beer 
 
 
 
ESPECTROFOTOMETRIA DE EMISSÃO 
→ Emissão é quando a substância consegue 
brilhar/emitir um tipo de luz. 
→ Há dois tipos: fluorimetria e absorção atômica. 
FLUORIMETRIA 
→ Não é qualquer tipo de substância que é 
fluorescente, mas sim aquela que tem perfil 
conjugação de ligações duplas, as quais fazem com 
que ela seja fluorescente. 
→ como excitamos as substâncias?? Há uma fonte de 
luz, que vai passar por um monocromador, 
transformando-a em um tipo específico de luz, que 
vai excitar as moléculas. Elas, então, começam a 
brilhar, emitindo luz para todo lado, e, a 90º da luz 
absorvida, conseguimos quantificar o quanto de luz 
foi emitida. 
 
 
FOTOMETRIA DE CHAMA E ABSORÇÃO ATÔMICA 
→ A fotometria de chama e absorção atômica 
dependem da utilização da energia da chama do 
fogo para fazer com que a substância emita um 
determinado tipo de luz. 
→ Exemplo: uma barra de lítio, quando queimada, 
emite luz vermelha, que é diferente da luz amarela 
(comprimentos de onda diferentes) emitida quando 
jogamos sal no fogo, graças ao sódio. 
→ Essa metodologia é muito utilizada para íons 
C = A.FC 
C: concentração desconhecida 
A: absorbância conhecida 
FC: fator de calibração 
→ Este é o princípio dos fogos de artifício. Quando 
colocamos o fogo de artifício, o foguete adquire 
cor, de acordo com o sal contido no equipamento. 
→ Depende da emissão, isto é, o soluto observado 
deve ser capaz de emitir luz em um comprimento 
de onda específico. 
 
→ A espectrofotometria de emissão possui o mesmo 
princípio da de absorção, com a diferença que esta 
depende da emissão: o soluto tem que ser capaz de 
emitir luz de comprimento de onda específico. 
CROMATOGRAFIA 
→ É uma separação de componentes de acordo com a 
afinidade de moléculas, efetuadas em sistemas 
bifásicos: sólido-líquido ou sólido-gás. 
→ Uma dessas fases é a fase estacionária, que fica 
fixa, e a outra é a fasemóvel, que vai passando 
pela fase estacionária. De acordo com a afinidade 
daqueles solutos pela fase móvel ou pela fase 
estacionária, temos a separação. 
→ Exemplo: a fase estacionária da resina é a sólida, 
com cargas positivas. Quando passamos diversas 
moléculas ali, aquelas que têm carga negativa se 
grudam e aquelas que tem cargas positivas passam 
direto, separando essas moléculas pela afinidade. 
TIPOS DE CROMATOGRAFIA 
→ Adsorção: os menos adsorvidos na fase 
estacionária saem primeiro, carregados pela fase 
móvel. 
→ Partição: os mais solúveis migram mais que os 
menos solúveis, junto com a fase móvel. 
→ Filtração: as moléculas maiores saem primeiro que 
as menores. 
→ Troca iônica: separação pelas diferentes cargas 
presentes nas moléculas. 
→ Afinidade: interação específica enzima X 
substrato, antígeno X anticorpo e ligante X 
receptor. 
CROMATOGRAFIA EM PAPEL 
→ Pode ser planar (realizada em um único plano) ou em 
coluna (como se fosse um tubo, onde está a fase 
estacionária) 
→ No caso da planar, pode ser em papel e em camada 
delgada (possuem o memso efeito). 
→ A fase estacionária, neste caso, é o papel (ex: 
celulose). Devemos pensar na característica da 
celulose, ou seja, nas características que compõem 
essa fase estacionária: a celulose é um 
polissacarídeo com várias hidroxilas, ou seja, 
relativamente polar, mas insolúvel. Quando o papel 
entra em contato com a água, acontece um 
movimento de capilaridade: ela tende a se espalhar 
pelo papel para homogeneizar a concentração ao 
longo do papel. Logo, se colocarmos uma solução 
com material apolar na água, o solvente vai subindo. 
À medida que vai subindo, ele vai arrastando 
aquelas substâncias que estavam na amostra. São 
as substâncias apolares migram junto com o 
solvente (que também é apolar). As substâncias 
possuem maior afinidade com a solução do que com 
a fase estacionária (papel = classificada como 
apolar). 
→ Por outro lado, substâncias polares não migram, 
pois ficam logo “no começo”, já que possuem 
afinidade pelo papel (que também é polar). 
→ Dessa forma, há a separação. 
 
CROMATOGRAFIA EM CAMADA DELGADA 
→ Funciona da mesma forma que a de papel: entra em 
contato com o solvente, as substâncias que migram 
junto com o solvente são aquelas que possuem 
afinidade por ele, e as que não migram, não possuem 
afinidade. Por isso é importante sabermos as 
características do solvente. 
→ Análise de drogas e medicamento pelo método da 
cromatografia em camada delgada: 
• Aplicamos as amostras na origem (no 
comecinho) da camada delgada e colocamos essa 
parte em contato com o solvente. O solvente 
migra e vai arrastar as moléculas que possuem 
afinidade com ele. As que não possuem afinidade 
com o solvente permanecem na origem. Assim, 
conseguimos separar e analisar diversos tipos 
de droga. Para isso, colocamos a cocaína, por 
exemplo, como o solvente. Se a amostra migrar 
junto, isso indica que é cocaína também. 
CROMATOGRAFIA EM COLUNA 
 
→ Há um tubo que é preenchido com a fase 
estacionária (muitas vezes é a resina, que tem 
características de carga positiva e de ser apolar). 
Aplicamos na parte de cima a amostra, que vai 
andando pela resina e se separando à medida que 
ela tem mais afinidade com o solvente pelo qual 
está andando ou com a resina, que tá fixa. Isso 
torna possível a separação 
→ Muito utilizado para separar proteínas e 
aminoácidos. 
→ Há três tipos principais de cromatografia em 
coluna: filtração, troca iônica e afinidade. 
→ A cromatografia de filtração é a separação pelo 
tamanho do poro e pelo tamanho das moléculas. A 
fase estacionária vai ter buracos de tamanho 
específico, onde entrarão moléculas menores e as 
maiores não entrarão e acabarão saindo antes, 
enquanto as que entram demorarão mais para sair. 
Chamamos isso de exclusão molecular. 
• Separação das moléculas pelo tamanho 
 
→ Cromatografia de troca iônica: coloca-se cargas 
na resina, de modo que cargas negativas atraem 
positivas => quanto maior a quantidade de cargas 
positivas, maior a atração, isto é, ficam ligadas 
mais fortemente. Assim, é possível realizar a 
separação, de acordo com a fase estacionaria 
(nesse caso, as bolinhas cinzas, que são a resina). 
→ Neste tipo de cromatografia, é importante 
observarmos a influência do pH, pois, de acordo 
com ele, as cargas podem estar protonadas ou 
desprotonadas. Se colocarmos uma resina negativa 
e as moléculas de análise forem todas negativas, 
não terá separação, pois todas sairão juntas (não 
haverá afinidade). 
 
→ Cromatografia de afinidade: se quisermos 
“pescar” uma enzima, utilizamos o substrato dela, 
pois esses possuem afinidade um ao outro. Da 
mesma forma, se quisermos pescar um anticorpo, 
utilizaremos o antígeno dele, ou ligante e receptor. 
→ A fase móvel se ligará à fase estacionária pela 
especificidade e afinidade. 
→ Anzol certo com a isca certa 
 
 
→ Cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC): 
as colunas desse equipamento possuem um alto grau 
de empacotamento, o que lhe confere alta 
eficiência. 
→ A coluna possui a fase líquida e a fase estacionária. 
→ A bomba trabalha em alta pressão 
→ Quanto menor o tempo para sair da coluna, menor 
a ligação (afinidade) com a fase estacionária saindo 
no começo da corrida cromatográfica. 
 
 
 
→ Um pico maior indica uma maior detecção. 
→ A cromatografia é um ótimo método de separação, 
mas para quantificar é necessário utilizar a 
espectrofotometria. 
ELETROFORESE 
→ É a separação de componentes por meio de 
aplicação de um campo elétrico, o que induz a 
migração dos compostos positivos para o catodo 
(polo negativo) e os compostos negativos migram 
para o anodo (polo positivo) 
 
→ Deve-se levar em consideração o pH 
→ A diferença da eletroforese para a cromatografia 
de troca iônica é que, na eletroforese, há 
eletricidade, com um polo positivo e outro negativo. 
→ Pode acontecer em uma membrana/papel, como um 
papel de celulose, o qual funciona como uma ponte 
entre o polo positivo e o negativo (se tirarmos esse 
papel, o circuito não vai se fechar). Os elétrons 
fluem nesse papel. 
→ O circuito também pode ser fechado através de um 
gel, o qual possui poros (depende da concentração 
do mesmo: se a concentração for maior, os poros 
serão menores, e vice-versa). Quando os elétrons 
vão atravessando, partículas maiores vão ficando 
retidas e as menores vão indo, isto é, as menores 
migram mais rapidamente. Mais cargas negativas 
migram mais e menos cargas negativas migram 
menos, para o polo positivo. 
→ Eletroforese em gel de poliacrilamida: a 
concentração de poliacrilamida altera o tamanho 
dos poros (quanto maior a concentração, menor os 
poros) 
→ o SDS é um detergente que solta a partícula e 
uniformiza a relação carga-massa, fazendo com que 
ela migre de acordo com o tamanho (e não só a 
carga). 
 
BIOENERGÉTICA – T06 
DEFINIÇÃO 
 
 
 
 
→ O conjunto de transformações que ocorrem no 
nosso sistema biológico possui variações de energia 
(há reações que produzem e reações que 
consomem) 
 
→ Transformações de energia que acontecem no 
sistema biológico, as quais caracterizam o aspecto 
bioenergético do sistema. Essas variações de 
energia podem ser interpretadas, isto é, se há 
geração de energia elétrica, cinética, antrópica, 
potencial, e outras formas de energia (qualificar 
quais são as energias). 
→ A energia está concentrada nas ligações químicas 
dos compostos (energia calorífera) 
→ Além de qualificar a energia, há como realizar sua 
quantificação também. A partir da energia gerada 
ou consumida, é possível interpretar a realização 
de trabalho no sistema, isto é, observar se ele 
consegue exercer suas funções 
LEIS DA TERMODINÂMICA 
→ A Primeira Lei da Termodinâmica está relacionada 
com o princípio da conservação de energia, isto é, 
• A energia pode ser transformada