1 LIGAÇÕES QUÍMICAS

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Qual é a composição atômica das células vivas/organismos?
H: 60%
O: 25%
C: 12%
N: 5% P, S, Mg, Mn, Se, também estão presentes em quantidades menores
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Qual é a composição molecular das células?
Principalmente água: ~80%
 O restante:
Lipídios, gordura: 10%
Carboidratos: 15%
Proteínas: 50%
Ácidos Nucléicos: 15%
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Até certo nível, forças químicas determinam a forma das moléculas e a forma determina a
função.
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Que forças fornecem às moléculas suas propriedades?
II. Forças Covalentes
	Ligações e interações químicas mantêm as moléculas juntas:
1) Ligações Covalentes
tipo mais importante de ligações
tipo de ligações mais fortes – força ~80 kcal/mol
Uma ligação covalente é o compartilhamento de um par de elétrons:
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Ligação covalente entre carbono e hidrogênio
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LIGAÇÕES COVALENTES
A energia térmica (vibracional) média em temperatura ambiente é em média ~5 kcal/mol.
Considerando-se que são necessários ~80 kcal/mol para quebrar uma ligação covalente, pode-se dizer que elas são relativamente estáveis à temperatura ambiente.
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Tipos de Ligações Covalentes
Simples C-C (um par de elétrons) 80 kcal/mol
Dupla C=C (dois pares de elétrons) 150 kcal/mol
Tripla C=C (três pares de elétrons) 200 kcal/mol
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Ligações covalentes
Existe uma rotação livre ao redor de uma ligação covalente simples, porém isso não ocorre com as ligações duplas e triplas.
As ligações covalentes também possuem um ângulo fixo.
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Algumas ligações covalentes envolvem o compartilhamento desigual de elétrons.
Alguns átomos estão ligados aos elétrons de forma mais forte do que outros átomos.
A tendência para atrair elétrons é a chamada medida de eletronegatividade de um átomo.
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Ligação covalente envolvendo compartilhamento desigual de elétrons
Os elétrons ficam mais tempo próximos do átomo de oxigênio, gerando uma carga negativa líquida mais próxima do oxigênio
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 LIGAÇÕES POLARES
As ligações polares apresentam movimentos bipolares; 
Possuem polaridade
O oxigênio é um átomo mais eletronegativo quando comparado com o hidrogênio e, portanto, uma ligação O-H é considerada uma ligação polar.
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 LIGAÇÕES POLARES
Carbono e hidrogênio possuem eletronegatividades semelhantes. Dessa forma, uma ligação
C - H é considerada uma ligação apolar.
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PONTES DE HIDROGÊNIO
Atração entre uma carga levemente positiva em um átomo de hidrogênio e uma carga levemente negativa em um átomo próximo
Força da ligação ~ 5 kcal/mol (relativamente fraca)
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PONTES DE HIDROGÊNIO
As ligações de hidrogênio fornecem ordem e estrutura às moléculas
Uma única ligação de hidrogênio é fraca, mas a maior parte das moléculas são compostas por diversas ligações de hidrogênio, fato esse que proporciona força geral à molécula.
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 As propriedades da água são determinadas por interações de ligações de hidrogênio. 
  A água é muito bem estruturada, mesmo sendo um líquido. 
A formação do gelo deve-se ao conjunto de redes de ligações de hidrogênio.
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Propriedades da molécula da água biologicamente importantes
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Hidrofílicos
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Hidrofóbicos
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LIGAÇÕES IÔNICAS
Interação eletrostática entre dois grupos de cargas opostas em uma molécula - causa limitante do compartilhamento desigual de elétrons; 
Um átomo fica com o elétron
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LIGAÇÕES IÔNICAS
NaCl  Na+ + Cl- compartilhamento desigual de elétrons, Cl fica com ambos os elétrons.
Em solução, esse grupo torna-se ionizado, perde um próton e fica com carga negativa.
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LIGAÇÃO IÔNICA
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LIGAÇÃO IÔNICA
Atração química
A força da ligação iônica é de aproximadamente 3-7 kcal/mol,
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Ligação iônica
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Interações de Van Der Walls
Força de atração não específica que está presente quando qualquer um dos dois átomos chega a uma distância menor
Polaridade transitória induziu entre átomos uma ligação apolar que leva à atração dos átomos próximos
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Interações de Van Der Walls
Interação muito fraca – força é aprox. 1 kcal/mol. 
A soma de diversas interações de Van Der Walls leva a um aumento da força e estabilidade
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Força de Van Der Walls
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Van der Waals (Dipolos induzidos)
1 kcal/mol
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 Na+ Cl-
2,8Å
Interação eletrostática
Pontes de H
3-7kcal/mol
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LIGAÇÃO GLICOSÍDICA
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Lactose: galactose 1,4 glicose
Sacarose: glicose 1,2 frutose
Maltose: glicose 1,4 glicose
LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS
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LIGAÇÃO PEPTÍDICA
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Formação da ligação Peptídica
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NATUREZA DA DUPLA LIGAÇÃO PARCIAL DE PEPTÍDEOS LIGADOS
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NATUREZA DA DUPLA LIGAÇÃO PARCIAL DE PEPTÍDEOS LIGADOS
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Hidrólise do ATP