Resumo de Bioquimica - 2 periodo (2)

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Estudo dirigido – Água e Solução Tampão 
Defina pH. 
R: pH= potencial hidrogeniônico. É obtido matematicamente por meio do logarítimo da 
concentração de íons H+ disponíveis em solução. Se apresenta na forma de escala variando 
de 1 – 14. 
 
Defina Solução Tampão. 
R: Solução tampão são soluções formadas por ácidos fracos que estao associados a sua 
base conjugada. 
 
Descreva qual a importância do controle do pH por meio dos tampões biológicos no 
organismo. 
R: O controle do pH é muito importante para o organismo. O excesso de H+ pode promover 
mudança na conformação estrutural de macromoléculas, influenciando diretamente na sua 
capacidade fisiológica. 
 
Das substâncias tampão de interesse fisiológico, destaque qual é mais importante para o 
meio intra e extracelular 
R: Intracelular: Fosfato | Extracelular: ácido carbônico/bicarbonato 
 
Tendo em vista o tampão gás carbônico - ácido carbônico- bicarbonato, descreva como se dá 
o processo de tamponamento no sangue e a eliminação de ácidos e bases. 
R: No sangue o gás carbônico é praticamente insolúvel, sendo transportado na sua maioria 
na forma do íon bicarbonato, a conversão do gás carbônico em ácido carbônico ocorre por 
meio da conversão enzimática pela enzima anidrase carbônica. Uma vez no sangue o 
bicarbonato pode ser convertido novamente em ácido carbônico conferindo assim a 
capacidade tamponante do sistema. Caso haja aumento da concentração de íon H+ ele reage 
com o bicarbonato e origina novamente o ácido carbônico que pode ser eliminado na forma 
de CO2 ou pelos rins. Caso haja ao contrário aumento da basicidade do sangue, e 
consequente redução do ácido carbônico a equação se desloca para a direita, aumentando a 
produção de H+ e bicarbonato, que é por sua vez eliminado pelos rins. 
 
A água tem características fisico-químicas únicas. Devido a essas características compostas 
polares são facilmente solúveis enquanto os apolares não. Sendo assim, como é possível o 
transporte de gases apolares no organismo? Explique suscintamente. 
R: Os gases são transportados associados a proteínas, como o oxigênio, ou ainda em outra 
forma molecular como é o caso do gás carbônico 
 
Quais as técnicas utilizadas para determinar o pH? 
R: Técnicas colorimétricas e técnicas elétricas. 
 
Defina Alcalose e explique rapidamente quais os fenômenos que podem levar ao 
desenvolvimento dessa situação. 
R: Alcalose é o aumento do pH sanguineo a vlores acima de 7,45. Esse fenômeno pode 
ocorrer em pacientes com hiperventilação, como no caso de pacientes asmáticos ou com 
crise de ansiedade, ou quando há desordens estomacais como vômito em excesso e 
consequente necessidade de aumento da produção de ácido clorídrico com o intuito de 
reposição. 
 
Defina Acidose e explique rapidamente quais os fenômenos que podem levar ao 
desenvolvimento dessa situação. 
 
R: Acidose é a redução do pH sanguineo a valores abaixo de 7,35. Esse fenômeno ocorre 
quando há obstrução pulmonar e conseuquente não eliminação do CO2 produzido pelo 
metabolismo celular. Ou quando há alguma falha renal que impede a eliminação do íon H+ 
pelos rins. 
 
Estudo Dirigido – Lipideos 
Os lipídeos são moléculas complexas e altamente diversificadas, elas não se encaixam no 
mesmo padrão de classificação das outras macromoléculas, não possuindo fórmula 
estrutural geral. Por outro lado, os lipídeos são agrupados de acordo com algumas 
características químicas. Quais características são essas? 
R: Ácidos Graxos: Podem ser saturados (sem ligações duplas) ou insaturados (com uma ou 
mais ligações duplas). 
Glicerol: Alguns lipídeos possuem uma estrutura de glicerol como base, como os 
glicerofosfolipídios e os triglicerídeos. 
Grupo Funcional: Alguns lipídeos possuem grupos funcionais específicos, como os 
fosfolipídios, que contêm grupos fosfato. 
 
Os lipídeos podem ser de três grandes classes, os energéticos, estruturais e hormonais. 
São exemplos de cada uma das classes, respectivamente: 
 
Ácido graxo, fosfolipídeos e testosterona; 
Ácido graxo, testosterona e fosfolipídeos; 
Testosterona, ácido graxo e fosfolipídeos; 
Fosfolipídeos, ácido graxo e testosterona; 
Testosterona, fosfolipídeos e ácido graxo; 
 
Existem quatro vitaminas lipossolúveis, A, D, E e K. Cada qual possui características e 
funções próprias, auxiliando o organismo a manter as suas funções normais. Descreva qual 
a função de cada uma das vitaminas e o que ocorre ao organismo quando ela não está 
presente. 
R: Vitamina A: desempenha papéis importantes no crescimento e desenvolvimento, na 
visão, no sistema imunológico e na reprodução. A deficiência de vitamina A pode levar a 
problemas de visão, como cegueira noturna e xeroftalmia (ressecamento da 
córnea), além de comprometer o sistema imunológico, causar pele seca e aumentar a 
suscetibilidade a infecções. 
Vitamina D: é essencial para a absorção adequada de cálcio e fósforo no intestino, sendo 
crucial para a saúde óssea e o crescimento. Também desempenha papéis importantes na 
regulação do sistema imunológico e na modulação de genes relacionados à proliferação 
celular. A deficiência de vitamina D pode levar a doenças ósseas, como raquitismo em 
crianças e osteomalácia em adultos. Além disso, pode aumentar o risco de fraturas ósseas e 
comprometer a função do sistema imunológico. 
Vitamina E: é um antioxidante lipossolúvel que protege as membranas celulares e os 
lipídeos contra danos oxidativos causados pelos radicais livres. Ela desempenha um papel 
importante na saúde da pele, na saúde cardiovascular e na função imunológica. A 
deficiência de vitamina E é rara, mas pode levar a problemas neurológicos, como neuropatia 
periférica, fraqueza muscular e danos aos nervos. 
Vitamina K: desempenha um papel essencial na coagulação sanguínea, ajudando na 
síntese de proteínas necessárias para a formação de coágulos sanguíneos. Além disso, 
também está envolvida no metabolismo ósseo, na regulação do cálcio e em processos 
celulares. A deficiência de vitamina K pode resultar em sangramento anormal e 
hemorragias, já que a coagulação sanguínea fica comprometida. Isso pode ser 
especialmente perigoso em recém-nascidos, que têm baixos níveis de vitamina K ao nascer. 
 
Qual o conceito de ácido graxo essencial? Dê exemplos. 
R: Ácidos graxos essenciais são tipos específicos de ácidos graxos que o corpo humano 
não pode sintetizar por conta própria em quantidades adequadas e, portanto, devem ser 
adquiridos através da dieta. 
Ácido Linoleico (ômega-6) e Ácido Alfa-Linolênico (ômega-3) 
 
Todos os hormônios de natureza esteroide tem como característica advirem de uma 
molécula comum de ácido graxo. Qual a molécula e como ocorre essa conversão? 
 
R: Colesterol 
 
Delta: 
Contar os carbonos (incluindo o da função); 
Quantidade de insaturação e especificar onde está. 
18:1(Δ9) 
 
Ômega: 
Conta de trás para frente até chegar na insaturação. 
W9 
 
Estudo dirigido – Aminoácidos e Proteínas 
Desenhe a estrutura básica dos aminoácidos. 
 
 
Quantos aminoácidos existem? Qual a classificação dos aminoácidos segundo o grupo 
Radical? Cite pelo menos um exemplo de cada grupo. 
R: Existem 20 aminoácidos e se classificam entre essências e não essenciais. 
Essencial: Fenilalanina | Não essencial: Cisteina 
 
O que é o pKa de um aminoácido? 
R: O pKa de um aminoácido é o nível de pH do mesmo. 
 
Os aminoácidos possuem algumas características físico-químicas interessantes, graças a 
presença de um carbono quiral. Descreva pelo menos uma dessas propriedades. 
R: Capacidade de formar ligações peptídicas que unem os aminoácidos e formam uma 
proteína. 
 
Defina ponto Isoelétrico. 
R: É uma característica físico-química na qual o pH da molécula de um aminoácido ou uma 
proteína, apresenta carga elétrica líquida igual a zero. 
 
Analise os aminoácidos abaixo. Identifique-os pelo nome e sigla e classifique-os. 
 
 
Regra: Polar + = Amida 
Polar- = 2 ácidos 
Polar = Amina 
Apolar = Carbono 
Anel aromático = Anel aromático 
 
Por que os aminoácidos são classificados em essenciais e não essenciais? Dê três 
exemplos de cada um deles. 
R: Os aminoácidos essenciais (triptofano, fenilalanina, treonina) são aqueles que nosso 
corpo não produz e necessitamos de implementá-los na dieta. Já os não essenciais, nosso 
corpo produz naturalmente (cisteina, glicina e prolina). 
 
Qual o conceito de proteína? Cite um exemplo de uma proteína de interesse biológico. 
R: São macromoléculas formadas por aminoácidos a partir da ligação peptídica. Uma 
proteína de interesse biológico são as enzimas. 
 
Qual o tipo de ligação química que que une os aminoácidos e origina as proteínas? 
R: Ligação peptídica. 
 
Qual a classificação dos peptídeos quanto a quantidade de aminoácidos em sua estrutura? 
R: Dipeptídeo 
Tripeptídeo 
Tetrapeptídeo 
Oligopeptídeo = 10 peptídeos 
Polipeptideo = +10 peptídeos 
 
O que é a estrutura primária de uma proteína? Quais são as interações que a mantém e 
como é possível determiná-la? 
R: A estrutura primaria é a sequência de aminoácidos que formam o DNA. As interações 
que a mantem são as ligações peptídicas e pontos dissulfetos. 
 
As proteínas têm as mais diversas funções no organismo, escolha duas proteínas de seu 
interesse e destaque a importância de cada uma. 
R: Hormônio: São substâncias mensageiras 
Anticorpos: Ajuda no combate de doenças 
 
Classifique as proteínas quanto ao número de resíduos de aminoácidos. 
Oligopeptideo: Até 10 resíduos de aminoácidos; 
Polipeptideo: Até 100 resíduos de aminoácidos; 
Proteína: Acima de 100 resíduos de aminoácidos. 
 
Qual a diferença entre proteínas globulares e fibrosas? Existe alguma correlação entre essa 
classificação e os aminoácidos que as compõem? 
R: Proteínas globulares possuem uma estrutura tridimensional arredondada e são 
extremamente polares e solúveis em água, possuem papel regulador no organismo. As 
fibrosas, por outro lado, possuem formato alongado e pouca solúveis em água, formada por 
principalmente aminoácidos apolares. 
 
As proteínas nem sempre são compostas apenas por aminoácidos, qual nome se dá ao 
grupamento não proteico presente em algumas proteínas? 
R: Grupo Prostético. Esse grupo prostético pode ser uma molécula orgânica ou um íon 
metálico (Fosfoproteinas, metaloproteinas, glicoproteínas) 
 
Descreva as estruturas secundárias, terciárias e quatenárias das proteínas, destacando as 
interações responsáveis pela sua manutenção. 
R: Primaria: Sequência de Aminoácidos – DNA (pequenas mudanças causam perda na 
função); 
Secundaria: Alfa-Hélice ou folha beta-prequeada (pontes de hidrogênio irão manter essa 
estrutura); 
Terciaria: Estrutura ativa mantida por todas as interações químicas entre os átomos; 
Quartenaria: Interação entre as cadeias peptídicas (somente as oligoméricas) 
 
A determinação da estrutura primária de uma proteína é algo muito complexo. Explique as 
duas formas pelas quais a estrutura primária pode ser determinada. 
R: Enzimático ou hidrolise ácida. 
 
O processo de desnaturação de proteínas pode ocorrer por diversos motivos. Cite pelo 
menos dois agentes desnaturantes e detalhe as consequências desse processo para a 
proteína. 
R: Aquecimento e sais pesados são agentes desnaturantes. Fazem com que a proteína 
perca a estrutura secundaria e terciaria, o que leva a perda da atividade biológica. 
 
Como a estrutura primária de uma proteína pode influenciar nos outros níveis estruturais? 
R: A estrutura primaria determina os outros níveis estruturais e atividade biológica da 
proteína. 
Os aminoácidos possuem componentes fixos: COOH, NH2 e o CH, além dos componentes 
variáveis, os radicais. A massa molecular de cada um dos vinte aminoácidos existentes pode 
ser observada na tabela: 
 
Metabolismo de Carboidratos (glicose) 
Alimento (carboidrato) cai na corrente sanguínea em forma de glicose. 
A alta concentração de glicose, estimula o pâncreas e ele libera insulina, pelas células betas 
(β). Se o corpo não estiver precisando de energia, ela se torna glicogênio (reserva de energia) 
dentro das células do fígado (ou do tecido muscular e do tecido nervoso). Essa concentração 
em excesso diminui a glicose, podendo gerar hipoglicemia. 
Com a diminuição da glicose, a glicose estimula células alpha (α) do pâncreas e libera 
glucagon, e quando o corpo estiver precisando de energia, o glucagon estimula o glicogênio 
(no fígado) e transforma novamente em glicose. 
 
 Falta glicose - Falta energia – Falta funcionamento do corpo e o prejudica 
 Adrenalina estimula a produção de glicose no fígado em casos de emergência 
 Outra forma de conseguir glicose, é através de lipídios e aminoácidos 
 
Diabete: doença caracterizada pela alta concentração de glicose no sangue 
 Diabetes tipo 1: baixa produção de insulina (injeção de insulina) 
 Diabetes tipo 2: menor quantidade de receptores para insulina 
 
Vias metabólicas 
 Glicogênese: criação de glicogênio 
 Glicogenólise: quebra do glicogênio 
 Gliconeogênese: criação de novas moléculas de glicose, a partir de compostos que 
não são carboidratos (a parte do lipídio usada é o glicerol | o ácido graxo é quebrado 
e vira acetil) 
 Glicólise: quebra da glicose na célula, virando ácido pirúvico 
 
Bioenergética 
Para as células e os organismos realizarem os trabalhos e manterem a própria vida, 
necessitam de energia e executam uma variedade de transduções de energia, convertendo 
uma forma de energia em outra, através do catabolismo 
O metabolismo é a parte que engloba toda as reações químicas que ocorrem em uma célula 
ou organismo, a fim de controlar os recursos suprindo a necessidade estrutural e energética 
do corpo humano 
 Ao ingerir um alimento, nosso corpo não é capaz de utilizar carboidratos, proteínas e 
lipídeos para algum tipo de função específica por serem muito complexos, logo, estes 
nutrientes orgânicos são degradados em produtos menores e mais simples (como 
ácido lático, CO² e NH²), este processo é denominado catabolismo 
 No anabolismo, chamado também de biossíntese, os produtos do processo do 
catabolismo formam moléculas maiores e mais complexas (como lipídeos, 
polissacarídeos, proteínas e ácidos nucleicos), para isso demandam da energia 
sintetizada pelo catabolismo 
O ATP (adenesina triofosfato) é a mólecula de suma importância ao corpo humano, 
responsável pelo armazenamento e transporte de energia do mesmo, sua estrutura é 
composta por uma base adenina, uma pentose (ribose) e três grupos fosfato, tornandose 
possível que ele armazene energia na forma de ligações fosfoanídricas. A quebra dessas 
ligações libera energia que pode ser utilizada por diversos processos biológicos. 
Taxa metabólica basal é o gasto energético diário do corpo mesmo em repouso que é utilizado 
para fazer as reações químicas básicas do dia a dia 
A atividade física auxilia na manutenção do metabolismo e no gasto calórico diário, para que 
o corpo trabalhe de forma otimizada 
Após a ingestão de alimentos, o metabolismo aumenta como reação das diferentes reações 
químicas da digestão e faz com que a TMB aumente o corpo consuma mais calorias, 
aumentando o gasto de energia e tal reação é a termogênese 
Principal carboidrato metabolizado na bioenergética: Glicose (C6H12O6) 
Glicólise ou fermentação anaeróbica: processo metabólico responsável pela produção de 
ATP através da quebra da glicose em duas moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3), liberando 
energia na forma de ATP (adenosina trifosfato) e NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo 
reduzida). As fases da glicólise é a fase preparatória, onde a glicose é transformada em duas 
moléculas de gliceraldeído-3-fosfato e é um processo que necessita de dois ATPs. A outra 
fase é chamada de fase de pagamento, durante essa fase, as moléculas G3P, sofrem uma 
série de reações gerando ATP e NADH, esse nome sedá pois os dois ATPs iniciais produzem 
um “pagamento” de 2 ATPs e 2 NADHs por molécula de glicose processada. 
 
Etapas da fase preparatória: 
 Fosforilação da Glicose: A glicose recebe um grupo fosfato do ATP, formando a 
glicose-6-fosfato (G6P) e liberando uma molécula de ADP 
 Isomerização da Glicose-6-fosfato: A glicose-6-fosfato (G6P) é convertida em frutose-
6-fosfato (F6P) por uma enzima isomerase 
 Fosforilação da Frutose-6-fosfato: A frutose-6-fosfato (F6P) recebe outro grupo fosfato 
do ATP, gerando a frutose-1,6-bisfosfato (FBP) e liberando ADP 
 Clivagem da Frutose-1,6-bisfosfato: A frutose-1,6-bisfofato (FBP) é dividida em duas 
moléculas de trioses-fosfato: G3P e dihidroxiacetona fosfato (DHAP) 
 Isomerização da Dihidroxiacetona fosfato: A dihidroxiacetona fosfato (DHAP) é 
convertida em G3P por uma enzima isomerase 
 
Etapas da fase de pagamento: 
 Oxidação de gliceraldeído-3-fosfato: O GP3 é oxidado pelo NAD+ a piruvato, liberando 
energia na forma de um grupo fosfato que se liga a 1,3-bisfosfoglicerato (1,3-BPG). 
 Formação de ATP: o grupo fosfato 1,3-BPG se liga ao ADP, formando ATP e 3-
fosfoglicerato (3-PG). 
 Isomerização do 3-fosfoglicerato: O 3-PG é convertido em 2-fosfoglicerato (2-PG) por 
uma enzima isomerase. 
 Desidratação do 2-fosfoglicerato: O 2-PG perde uma molécula de água, gerando 
fosfoenolpiruvato (PEP) e liberando energia na forma de um grupo fosfato que se liga 
à fosfoenolpiruvato quinase. 
 Formação de ATP: Para finalizar o grupo fosfato do PEP se liga ao ADP, formando 
ATP e piruvato e o destino do piruvato depende da disponibilidade de oxigênio, na 
presença de oxigênio, o piruvato entra na matriz mitocondrial para participar do ciclo 
de Krebs. 
 
Ciclo de Krebs: Conjunto de reações que ocorrem na mitocôndria das células eucariontes, 
esse ciclo processa dois grupos acetila (CoA-SH) provenientes do piruvato, gerando CO2 
como produto final e liberando energia na forma de NADH e FADH2, moléculas 
transportadoras de elétrons 
Etapas do ciclo: 
 Formação de Citrato: O piruvato se liga à coenzima A (CoA-SH) para formar acetil-
CoA. O acetil-CoA se condensa com o oxalacetato para formar citrato. 
 Isomerização do Citrato: O citrato é convertido em isocitrato por uma enzima 
isomerase. 
 Desidratação do Isocitrato: O isocitrato perde água, gerando α-cetoglutarato e CO2. 
 Descarboxilação oxidativa do α-cetoglutarato: O α-cetoglutarato perde CO2 e libera 
um elétron que é transferido para NAD+, gerando NADH. O grupo restante se liga à 
CoA-SH para formar succinil-CoA. 
 Conversão de Succinil-CoA em Succinato: O succinil-CoA perde CoA-SH, gerando 
succinato e GTP. 
 Oxidação do Succinato: O succinato é oxidado em fumarato por uma enzima 
flavoproteína, liberando um elétron que é transferido para FAD, gerando FADH2. 
 Hidratação do Fumarato: O fumarato se liga à água, gerando malato. 
 Oxidação do Malato: O malato é oxidado em oxalacetato por uma enzima 
desidrogenase, liberando um elétron que é transferido para NAD+, gerando NADH 
 
O sistema de transporte de elétrons é um conjunto de proteínas que transportam elétrons, que 
são liberados no ciclo de Krebs com alta energia, que geram prótons, que 
impulsionam a produção de ATPs. O ciclo de krebs não gera ATP, mas fornece base para a 
formação dos ATPs. 
O sistema de transporte de elétrons e a fosforilação oxidativa impulsionam a produção de 
ATP. Essa jornada energética se desenrola na membrana interna mitocondrial das células 
eucariontes e se divide em tais etapas: 
 Transporte de elétrons: Os elétrons vem do ciclo de krebs e fluem através de uma 
série de proteínas transportadoras de elétrons, essas proteínas são compostas por 
complexos: complexo I (NADH-ubiquinona oxidoredutase), o primeiro transportador, 
recebendo elétrons do NADH e transferindo-os para a coenzima Q (ubiquinona); 
complexo II (succinato desidrogenase) que transfere elétrons do FADH2 para a 
coenzima Q, complexo III (citocromo bc1), que transfere elétrons da coenzima Q para 
o citocromo c e complexo IV (citocromo oxidase) que transfere elétrons do citocromo 
c para o oxigênio, o aceitador final de elétrons, liberando água como produto final. 
 Bombeamento de prótons: Após o transporte de elétrons, a energia é utilizada para 
bombear prótons do espaço matricial para o intermembranar mitocondrial e cria-se um 
gradiante de prótons. 
 Fosforilação oxidativa: ATP sintase – É um canal localizado internamente na 
membrana mitocondrial que os prótons bombardeados anteriormente fluem | Sintese 
de ATP – Através da ATP sintase, os prótons liberam energia necessária para 
converter ADP e Pi em ATP, a molécula que armazena energia química nas células. 
 Eficiência Energética: Utilizando a energia do ciclo de krebs, no transporte de elétrons 
e na fosforilação oxidativa, a respiração celular se completa e uma molécula de glicose 
gera 38 ATP. 
 
NAD e FAD: O NAD+ e o FAD são coenzimas que realizam diversas reações, atuam como 
transportadores de elétrons e moléculas de alta energia. Algumas de suas importâncias são 
de armazenar energia em ligação química que é usada em diversos processos celulares, 
como contração muscular, regular o metabolismo e transportar elétrons em diversas vias 
metabólicas, como a glicólise, o ciclo de Krebs e a cadeia transportadora de elétrons. As 
reações de oxirredução, envolve transferência de elétrons entre as moléculas pois uma 
molécula redutora é oxidada, enquanto a molécula que recebe é reduzida. NAD+ atua como 
um aceitador de elétrons, convertendo-se em NADH (nicotinamida adenina dinucleotídeo 
reduzida), o FAD também funciona como um aceitador de elétrons, convertendo-se em 
FADH2. 
 
Ciclo de Cori ou ciclo do ácido lático: via metabólica que permite que o lactato, volte a ser 
glicose ao atingir o fígado. Esse ciclo é de fundamental importância pois permite que o corpo 
continue a produzir energia durantes as atividades mais intensas por um maior período 
mesmo com o oxigênio reduzido. Durante um exercício físico de alto rendimento, em certo 
momento não possui mais oxigênio nas mitocôndrias das células e para que a glicose continue 
sendo sintetizada, o piruvato é convertido em lactato, em seguida, no fígado o lactato é 
convertido novamente em glicose por meio da gluconeogénese e volta aos músculos pela 
corrente sanguínea, caso a atividade permaneça, o ciclo se reinicia.