Aula 1 TO Bioquimica

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Todos	
  os	
  organismos	
  vivos	
  são	
  compostos	
  por	
  moléculas	
  inanimadas	
  
	
  	
  
	
  Como	
  o	
  conjunto	
  destas	
  moléculas	
  confere	
  a	
  marcante	
  combinação	
  de	
  
caracterís7cas	
  que	
  chamamos	
  de	
  vida?	
  
	
  	
  
	
  Como	
  pode	
  os	
  organismos	
  vivos	
  serem	
  mais	
  que	
  a	
  soma	
  de	
  suas	
  partes	
  
inanimadas?	
  
	
  	
  
O estudo da química da vida, bioquímica, mostra como o conjunto de 
moléculas inanimadas, que constitui os organismos vivos, interagem 
para manter e perpetuar a vida, dirigidas somente pelas leis 
químicas que governam o universo inanimado. 
A	
  LÓGICA	
  DA	
  VIDA	
  
Que	
  dis7ngue	
  os	
  organismos	
  vivos	
  dos	
  objetos	
  
inanimados	
  ?	
  
1-­‐)	
  Grau	
  de	
  complexidade	
  química	
  e	
  organização-­‐	
  
milhares	
  de	
  moléculas	
  diferentes	
  formam	
  a	
  
intricada	
  estrutura	
  interna	
  da	
  célula	
  (a);	
  
2-­‐)	
  Os	
  organismos	
  vivos	
  extraem,	
  transformam	
  e	
  
u7lizam	
  a	
  energia	
  do	
  meio	
  ambiente	
  (b),	
  
normalmente	
  sob	
  a	
  forma	
  de	
  nutrientes	
  químicos	
  
ou	
  da	
  luz	
  solar;	
  
3-­‐)	
  Os	
  organismos	
  vivos	
  têm	
  a	
  capacidade	
  de	
  se	
  
replicarem	
  (reproduzirem)	
  e	
  se	
  organizarem	
  de	
  
forma	
  precisa	
  (c).	
  
	
  Todas	
  as	
  macromoléculas	
  são	
  
construidas	
  a	
  par4r	
  de	
  poucos	
  
compostos	
  simples	
  
	
  
A	
  maioria	
  dos	
  cons7tuintes	
  moleculares	
  
dos	
  sistemas	
  vivos	
  são	
  compostos	
  por	
  
átomos	
  de	
  carbono	
  ligados	
  
covalentemente	
  com	
  outros	
  átomos	
  de	
  
carbono	
  e	
  com	
  hidrogênio,	
  oxigênio,	
  ou	
  
nitrogênio.	
  	
  
	
  
Compostos	
  orgânicos	
  como	
  aminoácidos,	
  
nucleoUdeos	
  e	
  monossacarídeos,	
  
sevem	
  como	
  as	
  sub-­‐unidades	
  
monoméricas	
  das	
  proteínas,	
  ácidos	
  
nucléicos	
  e	
  polissacarídeos	
  
	
  
número	
  de	
  sequências	
  diferentes	
  possíveis:	
  	
  
	
   	
   	
   	
  	
  	
  	
  	
  	
  S=	
  NL	
  	
  
(N,	
  No	
  dos	
  diferentes	
  7pos	
  de	
  subunidades;	
  L,	
  tamanho	
  da	
  
sequência)	
  
Produção	
  e	
  consumo	
  de	
  oxigênio	
  no	
  
metabolismo	
  
	
  
As	
  células	
  e	
  os	
  organismos	
  dependem	
  do	
  suprimento	
  
constante	
  de	
  energia	
  para	
  se	
  contraporem	
  a	
  
tendência	
  natural	
  inexorável	
  que	
  um	
  sistema	
  
apresenta	
  de	
  tender	
  a	
  um	
  estado	
  de	
  baixa	
  
energia.	
  
Armazenamento	
  e	
  expressão	
  da	
  informação	
  custa	
  
energia.	
  Sem	
  ela,	
  as	
  estruturas	
  ricas	
  em	
  
informação	
  iriam,	
  inevitavelmente,	
  tornar-­‐se	
  
desordenadas	
  e	
  sem	
  sen7do.	
  
As	
  reações	
  de	
  síntese	
  que	
  ocorrem	
  nas	
  células	
  
requerem	
  a	
  entrada	
  de	
  energia.	
  Energia	
  é,	
  
também,	
  consumida	
  na	
  contração	
  de	
  um	
  
músculo,	
  ou	
  na	
  transmissão	
  de	
  um	
  impulso	
  
elétrico	
  de	
  um	
  nervo.	
  
As	
  células	
  desenvolveram	
  mecanismos	
  altamente	
  
eficientes	
  de	
  acoplar	
  a	
  energia	
  ob7da	
  da	
  luz	
  solar	
  
ou	
  dos	
  combusUveis	
  aos	
  muitos	
  processos	
  que	
  
consumem	
  energia	
  que	
  elas	
  desempenham.	
  
A	
  composição	
  Química	
  refete	
  um	
  estado	
  de	
  equilíbrio	
  dinâmico	
  
Embora	
  a	
  composição	
  química	
  de	
  um	
  organismo	
  possa	
  ser	
  quase	
  que	
  constante	
  
ao	
  longo	
  do	
  tempo,	
  a	
  população	
  de	
  moléculas	
  dentro	
  de	
  uma	
  célula	
  ou	
  dele	
  
próprio	
  está	
  longe	
  de	
  ser	
  está7ca.	
  	
  
As	
  moléculas	
  são	
  sinte7zadas	
  e,	
  então,	
  degradadas	
  por	
  reações	
  químicas	
  
conUnuas,	
  envolvendo	
  um	
  fluxo	
  constante	
  de	
  massa	
  e	
  energia	
  pelo	
  sistema	
  
A	
  primeira	
  lei	
  da	
  termodinâmica,	
  desenvolvida	
  a	
  
par7r	
  da	
  química	
  e	
  `sica,	
  se	
  aplica	
  totalmente	
  
aos	
  sistemas	
  biológicos,	
  e	
  descreve	
  o	
  princípio	
  da	
  
conservação	
  de	
  energia:	
  
	
  
“Em	
  toda	
  mudança	
  `sica	
  ou	
  química,	
  a	
  quan7dade	
  
de	
  energia	
  total	
  no	
  universo	
  permanece	
  
constante,	
  embora	
  a	
  forma	
  de	
  energia	
  possa	
  
mudar”	
  
	
  
	
  
O	
  fluxo	
  de	
  elétrons	
  fornece	
  energia	
  para	
  os	
  organismos	
  
	
  
Quase	
  todos	
  os	
  organismos	
  vivos	
  derivam	
  a	
  sua	
  energia,	
  
direta	
  ou	
  indiretamente,	
  da	
  energia	
  radiante	
  da	
  luz	
  solar,	
  
que	
  se	
  origina	
  das	
  reações	
  de	
  fusão	
  termonuclear	
  que	
  
ocorrem	
  no	
  sol.	
  
	
  
As	
  células	
  fotossinté7cas	
  absorvem	
  energia	
  luminosa	
  e	
  a	
  usa	
  
para	
  direcionar	
  os	
  eletrons	
  da	
  água	
  para	
  o	
  dióxido	
  de	
  
carbono,	
  formando	
  produtos	
  ricos	
  em	
  energia,	
  como	
  o	
  
amido,	
  a	
  sucrose	
  e	
  liberando	
  oxigênio	
  molecular	
  na	
  
atmosfera.	
  
	
  
As	
  células	
  não	
  fotosinte7zantes	
  e	
  os	
  organismos	
  obtêm	
  a	
  
energia	
  de	
  que	
  necessitam	
  através	
  da	
  oxidação	
  dos	
  
produtos	
  ricos	
  em	
  energia	
  da	
  fotossíntese	
  e	
  
direcionando	
  os	
  eletrons	
  para	
  o	
  oxigênio	
  para	
  formar	
  
água,	
  dióxido	
  de	
  carbono	
  e	
  outros	
  produtos	
  finais	
  que	
  
são	
  reciclados	
  na	
  natureza.	
  
	
  
Virtualmente	
  todas	
  as	
  transduções	
  de	
  energia	
  nas	
  células	
  
podem	
  ser	
  traçadas	
  por	
  este	
  caminho	
  de	
  eletrons	
  de	
  
uma	
  molécula	
  para	
  outra,	
  em	
  um	
  fluxo	
  decrescente	
  do	
  
maior	
  para	
  o	
  menor	
  potencial	
  eletroquímico.	
  
	
  
A	
  questão	
  central	
  na	
  bioenergé7ca	
  é	
  o	
  modo	
  pelo	
  qual	
  a	
  
energia	
  dos	
  nutrientes	
  e	
  da	
  captura	
  da	
  luz	
  é	
  acoplada	
  à	
  
reações	
  que	
  requerem	
  energia.	
  
	
  
Exemplo:	
  Um	
  objeto	
  no	
  topo	
  de	
  um	
  plano	
  inclinado	
  possui	
  
uma	
  certa	
  quan7dade	
  de	
  energia	
  potencial,	
  como	
  
resultado	
  de	
  sua	
  elevação.	
  Ele	
  tem	
  a	
  tendência	
  
espontânea	
  de	
  deslizar	
  para	
  baixo	
  do	
  plano,	
  perdendo	
  a	
  
sua	
  energia	
  potencial	
  a	
  medida	
  que	
  se	
  aproxima	
  do	
  
solo.	
  
	
  
Quando	
  uma	
  corda	
  acopla	
  o	
  objeto	
  que	
  cai	
  a	
  outro	
  objeto,	
  a	
  
movimentação	
  de	
  caida	
  espontânea	
  do	
  objeto	
  maior	
  
pode	
  levantar	
  o	
  menor,	
  realizando	
  uma	
  certa	
  
quan7dade	
  de	
  trabalho.	
  
	
  
A	
  quan7dade	
  de	
  energia	
  realmente	
  disponível	
  para	
  realizar	
  
o	
  trabalho,	
  chamada	
  de	
  energia	
  livre,	
  G,	
  será	
  sempre	
  
menor	
  que	
  a	
  quan7dade	
  de	
  energia	
  teórica	
  liberada,	
  
porque	
  alguma	
  energia	
  é	
  dissipada	
  sob	
  a	
  forma	
  decalor	
  
da	
  fricção.	
  
	
  
Quanto	
  maior	
  a	
  elevação	
  do	
  objeto	
  maior,	
  rela7vo	
  a	
  sua	
  
posição	
  final,	
  maior	
  será	
  a	
  energia	
  liberada	
  a	
  medida	
  
que	
  o	
  objeto	
  desliza	
  para	
  baixo,	
  e	
  maior	
  a	
  quan7dade	
  
de	
  trabalho	
  que	
  pode	
  ser	
  realizado.	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
As	
  reações	
  químicas	
  também	
  podem	
  ser	
  acopladas	
  de	
  forma	
  que	
  uma	
  reação	
  que	
  libera	
  energia	
  promove	
  uma	
  
que	
  necessita	
  energia.	
  As	
  reações	
  químicas	
  em	
  sistemas	
  fechados	
  ocorrem	
  espontaneamente	
  até	
  que	
  o	
  
equilíbrio	
  seja	
  alcançado.	
  	
  
	
  
Quando	
  um	
  sistema	
  está	
  em	
  equilíbrio	
  a	
  taxa	
  de	
  formação	
  do	
  produto	
  é	
  exatamente	
  igual	
  a	
  taxa	
  na	
  qual	
  o	
  
reagente	
  é	
  conver7do	
  em	
  produto.	
  Não	
  existe	
  mudança	
  líquida	
  na	
  concentração	
  dos	
  reagentes	
  e	
  dos	
  
produtos;	
  um	
  estado	
  de	
  equilíbrio	
  dinâmico	
  é	
  alcançado.	
  
	
  
A	
  variação	
  de	
  energia	
  a	
  medida	
  que	
  o	
  sistema	
  move-­‐se	
  do	
  seu	
  estado	
  inicial	
  para	
  o	
  equilíbrio,	
  com	
  a	
  
temperatura	
  e	
  pressão	
  constantes,	
  é	
  dada	
  pela	
  variação	
  da	
  energia	
  livre,	
  ΔG.	
  
	
  
A	
  magnitude	
  de	
  ΔG	
  depende	
  da	
  natureza	
  da	
  reação	
  química	
  e	
  de	
  quanto	
  distante	
  do	
  equilíbrio	
  o	
  sistema	
  se	
  
encontra.	
  Cada	
  componente	
  envolvido	
  em	
  uma	
  reação	
  química	
  contém	
  uma	
  certa	
  quan7dade	
  de	
  energia	
  
potencial,	
  relacionada	
  ao	
  7po	
  e	
  número	
  de	
  suas	
  ligações.	
  	
  
	
  
Nas	
  reações	
  que	
  ocorrem	
  de	
  forma	
  espontânea,	
  os	
  produtos	
  têm	
  menos	
  energia	
  livre	
  que	
  os	
  reagentes,	
  e	
  a	
  
reação	
  libera	
  energia	
  livre,	
  que	
  está	
  disponível	
  para	
  realizar	
  trabalho.	
  Estas	
  reações	
  são	
  exergônicas;	
  o	
  
decréscimo	
  da	
  energia	
  livre	
  	
  dos	
  reagentes	
  para	
  os	
  produtos	
  é	
  expresso	
  como	
  um	
  valor	
  nega7vo	
  (ΔG	
  
nega1vo).	
  
	
  
Reações	
  endergônicas	
  requerem	
  um	
  aporte	
  de	
  energia	
  e,	
  dessa	
  forma,	
  seus	
  valores	
  de	
  ΔG	
  são	
  posi7vos.	
  
A	
  +	
  B	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  C	
  +	
  D	
  (reação	
  espontânea,	
  ∆G	
  <	
  0,	
  exergônica)	
  –	
  água	
  descendo	
  a	
  ladeira	
  
	
  
A	
  +	
  B	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  C	
  +	
  D	
  (reação	
  não	
  espontânea,	
  ∆G	
  >	
  0,	
  endergônica)	
  -­‐	
  água	
  subindo	
  a	
  ladeira	
  
	
  
A	
  +	
  B	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  C	
  +	
  D	
  (reação	
  em	
  equilíbrio,	
  	
  ∆G	
  =	
  0)	
  –	
  dois	
  tanques	
  interligados	
  com	
  a	
  
mesma	
  quan7dade	
  de	
  água.	
  
	
  
	
  
	
  
Em	
  condições	
  padrões	
  de	
  temperatura	
  (25oC),	
  pressão	
  (1	
  atm)	
  e	
  concentração	
  dos	
  reagentes	
  e	
  produtos	
  
(1	
  molar),	
  ∆G	
  é	
  denominado	
  de	
  ∆G0,	
  se	
  o	
  pH	
  for	
  7,0,	
  ∆G	
  é	
  denominado	
  de	
  ∆G0’	
  
	
  
Nas	
  reações	
  químicas	
  2	
  condições	
  são	
  importantes:	
  a	
  velocidade	
  da	
  reação	
  e	
  a	
  variação	
  de	
  energia.	
  A	
  
variação	
  de	
  energia,	
  ∆G,	
  não	
  diz	
  nada	
  em	
  relação	
  a	
  velocidade	
  da	
  reação.	
  	
  
4	
  A	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  8	
  B	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  energia	
  dos	
  reagentes	
  =	
  energia	
  dos	
  produtos	
  
	
  
10	
  A	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  4	
  B	
  
	
  
	
  6	
  A	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  6	
  B	
  
	
  
2	
  A	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  10	
  B	
  
	
  
0	
  A	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  12	
  B	
  	
  
∆G = 0 
∆G < 0, muito negativo – muito exergônica 
∆G < 0, exergônica 
∆G > 0, endergônica 
∆G > 0, muito positivo – muito endergônica 
∆G < 0 
∆G > 0 
Em	
  organismos	
  vivos,	
  uma	
  reação	
  exergônica	
  	
  pode	
  ser	
  acoplada	
  
à	
  uma	
  reação	
  exergônica	
  para	
  promover	
  reações	
  que	
  
seriam,	
  de	
  outra	
  forma,	
  	
  desfavoráveis.	
  	
  
	
  
Exemplos:	
  	
  
1.	
  Usina	
  hidroelétrica	
  que	
  usa	
  a	
  energia	
  armazenada	
  da	
  água	
  em	
  
uma	
  represa	
  para	
  movimentar	
  as	
  turbinas	
  e	
  gerar	
  
eletricidade	
  a	
  medida	
  que	
  a	
  água	
  cai.	
  A	
  energia	
  liberada	
  no	
  
processo	
  é	
  u7lizada	
  para	
  produzir	
  trabalho.	
  	
  
	
  
2.	
  Síntese	
  de	
  glicose	
  6-­‐fosfato,	
  reação	
  que	
  ocorre	
  no	
  músculo.	
  A	
  
maneira	
  mais	
  simples	
  de	
  formar	
  glicose	
  6-­‐fosfato	
  seria	
  a	
  
Reação	
  1,	
  que	
  é	
  endergônica	
  (requer	
  energia),	
  ΔG	
  posi1vo.	
  
Nesta	
  reação	
  o	
  produto	
  contém	
  	
  mais	
  energia	
  que	
  os	
  
reagentes.	
  	
  
	
  Uma	
  segunda	
  reação	
  muito	
  exergônica	
  pode	
  ocorrer	
  em	
  
seres	
  vivos,	
  Reação	
  2.	
  Nesta	
  reação,	
  os	
  produtos	
  contêm	
  
menos	
  energia	
  que	
  os	
  reagentes,	
  a	
  reação	
  libera	
  energia	
  
(ΔG	
  nega1vo).	
  	
  
	
  A	
  energia	
  da	
  Reação	
  2	
  é	
  u7lizada	
  para	
  promover	
  a	
  Reação	
  1	
  	
  
	
  
	
  As	
  duas	
  reações	
  podem	
  ser	
  agrupadas	
  em	
  uma	
  terceira	
  
reação,	
  que	
  pode	
  ser	
  escrita	
  como	
  a	
  soma	
  das	
  duas	
  
reações:	
  
	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  Glicose	
  +	
  ATP	
  à	
  Glicose	
  6-­‐fosfato	
  +	
  ADP	
  	
  	
  
	
   	
  (	
  Pi	
  pode	
  ser	
  omi1do	
  pois	
  é	
  u1lizado	
  e	
  consumido).	
  
	
  
A água e a origem da vida 
ÁGUA 
Composição dos seres vivos: 
 
1% de sais minerais 
1% de carboidratos 
2 a 3% de lipídios 
10 a 15% de proteínas 
1% de ·cidos nucléicos 
 
75 a 85% de água 
Planeta Terra ou 
planeta Água ? 
71% da superfície 
é de água 
 
Interações fracas nos sistemas aquosos 
ÁGUA 
Pontes de hidrogênio fornece as forças coesivas que tornam a água um líquido à temp 
ambiente; 
Biomoléculas polares dissolvem-se facilmente – interações água-soluto mais favorável 
energeticamente; 
Biomoléculas apolares interferem com as interações água-água, mas são incapazes de 
formarem interações soluto-água – são insolúveis em água; 
 
 
 
 
 
Moléculas insolúveis tendem a se agruparem em soluções aquosas; 
Estrutura da molécula de água 
As propriedades incomuns da água é 
consequência da atração entre moléculas de 
água adjascentes. 
 
Cada hidrogênio compartilha um par de deltrons 
com o oxigênio. O ângulo formado entre H-O-H 
é de 109.5o. 
 
O oxigênio é mais eletronegativo que o 
hidrogênio e o compartilhamento dos eletrons 
ocorre mais próximoao oxigênio, formando dois 
dipolos na molécula de água. 
Portanto o oxigênio possui uma carga parcial – e 
o hidrogênio +. 
 
Como resultado, ocorre uma atração 
eletrostática entre o Oxigênio de uma molécula 
de água e o hidrogênio de uma outra molécula 
adjascente. 
Porque o gelo boia? 
Cada molécula de água é capaz de formar até 4 
ligações de hidrogênio no gêlo; 
 
Na água líquida ela forma somente 3.4. 
 
O Tempo de vida de uma ligação de hidrogênio 
é de 1 x 10-9s, apesar de que a cada momento a 
maioria das moleculas de água estão envolvidas 
em uma ligacão de hidrogênio. 
Porque a água é fluida? 
Porque a temp ambiente o gêlo tende a derreter 
e a água líquida a evaporar? 
A água é capaz de formar pontes de hidrogênio com solventes 
polares 
Ponte de hidrogênio pode ser formada entre um atomo eletronegativo (O ou 
N) com um atomo de hidrogênio ligado covalentemente a um outro átomo 
eletronegativo na mesma molécula ou em outra 
Várias biomoléculas são solúveis 
em água pois são capazes de 
realizar pontes de hidrogênio com a 
água. Por exemplo: açúcares, ácidos 
nucléicos, proteínas 
A água é capaz de dissolver sais 
Hidratação dos ions; 
 
Enfraquecimento das interações eletromagnéticas entre Ion+ e Ion-; 
 
Substituição das ligações soluto-soluto por ligações de hidrogênio soluto-
água, mais energeticamente favoráveis. 
 
 
Compostos apolares forçam mudanças 
energeticamente desfavoráveis na estrutura da água 
Compostos anfipáticos em solução 
 
(a) Ácidos graxos de cadeia longa possuem 
cadêias múito hidrofóbicas, cada uma das 
quais é envolvida por uma camada de 
moléculas de água muito organizadas. 
(b) Através da organização em micelas as 
moléculas de ácidos graxos expõem a menor 
superfície hidrofóbica possível à água e, dessa 
forma poucas moléculas de água são 
necessárias para formar a camada de água 
organizada. A energia ganha na liberação de 
moléculas de água imobilizadas estabiliza as 
micelas. 
 
Importância das interações fracas para o sistema 
biológico (estrutura e função) 
Interação Enzima-Substrato 
Folding de proteínas 
Osmolaridade 
“As moléculas de água tendem a mover-se de uma região de alta concentracão de água 
para uma região de baixa concentraçao de água” 
Pressão Osmótica – 
mede a força que 
tem que ser aplicada 
para que a solução 
no tuvo retorne ao 
mesmo nível que a 
água 
Osmose 
“Osmose é o movimento da água através de uma membrana semi-permeável, 
propulsionada pela diferença na pressão osmótica” 
A membrana plasmática é mais permeável 
à á g u a d o q u e a m a i o r i a d a s 
macromo lécu las , i ons , pequenas 
moléculas. A permeabilidade é devido 
parcialmente a difusão simples da água 
através da bicamada lipídica e a canais 
protéicos na membrana (aquaforinas) que 
permitem a passagem seletiva da água. 
 
Maior osmolaridade 
Menor osmolaridade 
As células apresentam, normalmente, uma 
maior concentracão de solutos intracelular 
que o seu meio, de modo que a água 
tende a entrar. 
 
 
 
Equilíbrio osmótico é mantido através de 3 
mecanismos: 1-) Parede celular em 
plantas e bactérias; 2-) vacúolos contráteis 
em alguns protozoários; 3-) Plasma 
sanguíneo o fluido extracelular em 
o r g a n i s m o s m u l t i c e l u l a r e s ( a l t a 
concentração de albumina e outras 
proteínas no plasma e bombeamento de 
ions para for a da célula) 
Pressão osmótica na natureza – 
as folhas altamente especializadas da Dionaea muscipula 
O pH de cada solução é definido 
quantitativamente por: 
pH = log 1/[H+] = -log [H+] 
Consequentemente, o pH da água pura, que contém quantidades 
iguais de H+ e OH-, é igual a 7. 
 
Notar que as concentrações de de H+ e OH- são reciprocamente 
relacionadas; dessa forma, pH + pOH = 14 
 
Por exemplo: se [H+] = 10-2M, então [OH-] = 10-12 
A escala do pH desígnia as concentrações de H+ e OH- 
(o produto iônco da água, Kw é a base da escala de pH) 
Considere a [H+] = 1 x 10-7, calcule o pH 
pH= log 1/1 x 10-7 = log (1 x 107)= log 1.0 + log 107 = 0 + 7 = 7 
Ácidos e Bases 
Ácidos podem ser definidos como doadores de prótons e bases como aceptores de prótons 
 
Par ácido-base conjugado é formado pelo doador de próton e o seu correspondente aceptor de próton 
CH3COOH H+ + CH3COO- 
A tendência de cada ácido (HA) em perder seu próton (H+) em solução aquosa e formar 
a sua base (A-) conjugada é definida pela constante de equilíbrio (Keq) da reação 
reversível: 
HA H+ + A- 
Keq = Ka = [H+][A-] / [HA] 
Ka, constante de dissociação ou ionização 
 
Quanto maior o Ka, mais forte é o ácido 
Qual é a relação entre pH e a razão do ácido para base ? 
 
Em outras palavras, como irá um ácido dissociar-se em um determinado pH? 
pH = pKa + log([A-]/[HA] 
Que acontece quando [A-] = [HA] ? 
 
log([A-]/[HA]) = 0, logo: PH=PKa 
 
pKa é simplesmente o pH no qual o ácido encontra-se ½ dissociado 
Curvas de Titulação 
pKa = pH onde [AH]=[A-] 
Quanto menor o valor de Pka mais forte será o ácido, isto é maior a tendência em doar H+. Os ácidos 
fracos são aqueles que quando em solução aquosa não se encontram totalmente ionizados. 
As curvas de titulação revelam a faixa 
tamponante de um ácido fraco 
O Sistema tampão do ácido-base conjugado, ácido acético-acetato 
Equação de Henderson-Hasselbalch relaciona pH, pK e concentração 
doácido e da base 
Insulina e glicose bem regulada 
1.  Qual a região do cérebro que controla a sensação de fome e saciedade? 
2.  Qual o malefício das gorduras saturadas no cérebro? 
3.  As gorduras insaturadas têm o mesmo efeito? 
4.  Qual a diferença entre gordura saturada e insaturada? 
5.  Qual o efeito das gorduras insaturadas no cérebro? 
6.  Qual a cauda específica da obesidade e do diabetes? 
7.  Qual o resultado da ação da gordura no hipotálamo? 
8.  Exercícios físicos. Quais os benefícios? 
9.  Que moléculas estão envolvidas na ação benéfica do exercício? 
10. Qual o pararelo entre exercício físico e gorduras insaturadas 
11. Qual o mecanismo molecular envolvido no efeito das gorduras saturadas 
No hipotálamo? 
 
12. Qual a consequência da ativação do receptor TL-4? 
 
13. Como uma dieta rica em ômega 3 influencia o metabolismo dos açúcares? 
 
14. Qual a relação entre prostaglandinas, ácidos graxos insaturados e câncer? 
 
 
Ionização da água, ácidos fracos, e bases fracas 
(pular) 
H2O H+ + OH- (Eq 4-1) 
No equilíbrio, Keq 
A ionização da água é expressa por uma 
constante de equilíbrio, Keq 
Os colchetes significam concentrações 
molares das moléculas. Pelo fato da 
concentração de H+ e OH- ser muito baixa 
(10-7M, cada), comparado-se com a 
concentração de H2O (55.5 M), podemos 
i g n o r a r q u a l q u e r m u d a n ç a n a 
concentração da água e simplificar a 
equação para: 
kw = [H+] [OH-]=(55.5M) x 1.8 x 10-16M= 1.0 x 10-14 
Keq= [H+] [OH-] / [H2O] (Eq 4-2) 
10-7 10-7 55.5 M 
Keq= [H+] [OH-] / 55.5 M (Eq 4-3) 
(55.5 M) (Keq) = [H+] [OH-] = KW (Eq 4-4) 
produto iônico da água, sendo que Keq = 1.8 x 10-16M 
kw = [H+] [OH-]= [H+]2 
[H+] = V kw = 1.0 x 10-14 V 
 [H+] = [OH-] = 1 x 10 -7