Bioquímica resumo para AP1

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QUESTÕES DE AP1 - BIOQUÍMICA
ÁGUA
→Por que a água é dipolo e qual a relação disso com as pontes de H+?
Quando o oxigênio se liga a cada um dos dois átomos de hidrogênio, fica com quatro pares de
elétrons a sua volta (configuração tetraédrica). Dois desses pares são compartilhados com os átomos
de hidrogênio, fazendo com que os três átomos tenham conformação angular. Como o oxigênio é
mais eletronegativo que o hidrogênio, os pares eletrônicos ficam mais próximos dele (pólo negativo)
e deixando os átomos de hidrogênio com carência de carga (pólo positivo).
As pontes de hidrogênio são atrações intermoleculares muito intensas e que ocorrem entre
moléculas que apresentam ligações entre H+ e átomos muito eletronegativos, como é o caso do O-.
→Escolha duas propriedades da água e explicar com base nas pontes de H
Tensão superficial é uma propriedade que faz com que uma superfície líquida se comporte
como uma película elástica. Na água ela ocorre pois as moléculas da superfície sofrem atração lateral
e inferior. Quanto mais intensas as forças de atração, maior será a tensão superficial. 
→Colocando um cubo de gelo em um copo com água, ele bóia. Explique por que este fenômeno
ocorre e comente a sua importância para a vida na Terra.
Quando a água congela, ela se expande, sofrendo um aumento de volume, e alcançando assim uma
densidade menor. É por ser menos denso do que a água que o gelo bóia.
→Que propriedades da água permitem que ela seja capaz de dissolver um número tão grande
de substâncias, sendo considerada o solvente universal?
A capacidade de fazer ligações de hidrogênio e a sua própria polaridade. Da mesma forma como é
capaz de fazer ligações de hidrogênio entre si, as moléculas de água também são capazes de realizar
este tipo de interação com outras moléculas, desde que estas tenham a polaridade necessária para a
formação da ponte de H. As moléculas de água também podem competir não só com as ligações de H
de outras substâncias, mas também com interações eletrostáticas formadas entre substâncias iônicas. 
→Muitas das propriedades da água resultam de sua coesão interna. Escolha dois exemplos que
ilustrem essa frase, explicando-os.
As pontes de H+ formadas entre as moléculas de água faz com que elas estejam permanentemente
ligadas entre si. O arranjo tetraédrico dos orbitais ao redor do átomo de oxigênio permite que cada
molécula de água possa formar até quatro ligações de hidrogênio com moléculas vizinhas, de forma
que a soma das energias confere uma enorme coesão à água. Essas ligações fornecem à água a coesão
necessária para ela apresente uma importante propriedade: a tensão superficial.
→Sabendo que os detergentes são moléculas anfipáticas, explique por que eles são capazes de
remover as gorduras das louças durante a lavagem.
Eles apresentam uma extremidade polar, capaz de interagir com a água, enquanto a cauda apolar se
liga aos lipídeos (gordura), fazendo um tipo de ponte entre esses dois compostos.
→Qual é a importância da produção de suor pelos organismos? Qual a propriedade da água
associada a este fenômeno?
O suor ajuda na manutenção da temperatura corporal (homeotermia). Isso ocorre devido ao
alto color de evaporação da água (necessita de muita energia para evaporar). Assim, a água absorve
uma alta quantidade de energia térmica, e ao evaporar carrega consigo grande quantidade de calor,
mantendo a temperatura corporal dos organismos. 
→O que são micelas e por que são formadas?
 Estrutura formada pela agregação de moléculas anfipáticas, dando origem a estruturas redondas, nas
quais a parte polar está exposta ao solvente, enquanto a apolar está protegida no centro.
ÁCIDO / BASE – pH – SOLUÇÃO TAMPÃO
→Defina ácidos e bases.
Ácidos são as substâncias capazes de doar prótons, e bases são as substâncias capazes de recebê-los.
→Potencial hidrogeniônico (pH) é a medida de o quanto uma solução possui íons H+ livres. 
→ Quanto maior a concentração de H+, menor o pH.
→ Uma solução é considerada básica quando seu pH é menor que 7.
→ Uma solução tem pH 9, sua concentração de H+ é 10-9 ou 0,000000009 M.
→Uma solução A tem concentração de H+ 100 vezes maior do que a outra solução B. Qual é a
solução mais ácida? Qual a diferença de pH entre as duas soluções? 
[H+] = 10–1 (0,1) pH 1 (mais ácida)
[H+] = 10–10 (0,0000000001) pH 10,0
→O que é solução-tampão? 
 Algumas moléculas tem a capacidade de associarem-se a prótons ou liberá-los, de acordo com o
meio em que se encontram (se ácido ou básico). Essa propriedade faz com que elas sejam capazes de
manter o pH de uma solução inalterado, mesmo quando adicionamos um ácido. Quando estão em
solução aquosa, essas moléculas atuam como solução-tampão. 
→Que características dois átomos devem ter para formar pontes de hidrogênio entre eles?
Explique como se formam as pontes de hidrogênio.
Uma ligação de hidrogênio é uma atração eletrostática entre um átomo de oxigênio de uma
molécula de água e um átomo de hidrogênio de outra. Para que seja formada deve haver cargas
parciais geradas na ligação de seus átomos (atração da carga negativa e positiva).
→Tudo o que é vivo é formado por um conjunto de moléculas inanimadas. Por que, na sua
opinião, a matéria viva difere radicalmente da matéria inanimada?
Os organismos vivos apresentam atributos peculiares não encontrados nos aglomerados de
matéria inanimada, tais como: 
1) são complexos e altamente organizados, constituídos de uma surpreendente variedade de
espécies. Já a matéria inanimada é constituida por misturas ao acaso de componentes químicos
simples que apresentam uma estrutura comparativamente pouco organizada; 
2) cada parte que compõem um organismo vivo parece ter um objetivo ou função específica; 
3) os organismos vivos têm a capacidade de extrair e transformar a energia de seu meio
ambiente, e usá-la para construir e manter suas intricadas estruturas, à partir de materiais primários
simples; e mais importante; 
4) apresentam capacidade de auto-replicação.
AMINOÁCIDOS e PROTEÍNAS
→O que são aminoácidos?
Moléculas orgânicas, ou seja, compostas de átomos de carbono, contendo um grupamento
amino e uma carboxila. São unidades formadoras de proteínas, as macromoléculas mais abundantes
nos seres vivos, que ocorrem em todas as células e em todos os compartimentos celulares.
→Quais são os principais grupos de aminoácidos? Justifique.
Podem ser classificados em quatro grandes grupos: apolares, aromáticos, polares sem carga e polares
com carga (positiva ou negativa). Também podem ser classificados, para os seres humanos, em
essenciais (que o organismo não produz, devendo ser adquiridos através da alimentação), e não-
essenciais (que o organismo é capaz de produzir.
→SOBRE TITULAÇÃO DE AMINOÁCIDOS: Os aminoácidos, por apresentarem grupamentos
tituláveis (COOH e NH3+) comportam-se, em solução, como um tampão. Na curva de titulação dos
aminoácidos quando é adicionada uma base forte à solução, percebe-se algumas regiões da curva
onde o pH da solução não se altera. Isso porque ocorre a saída de prótons dos grupamentos tituláveis
presentes no aminoácido, que neutralizam as hidroxilas adicionadas. Assim, em uma solução ácida, a
adição de uma base forte provocará a liberação de prótons do grupamento carboxila (COOH →
COO–) do aminoácido, neutralizando a base adicionada. Quando todas as carboxilas já se encontram
na forma COO–, não há mais prótons liberados por esse grupamento para conter mudanças no pH. Se
a concentração de OH– continuar aumentando, chegará um ponto em que começará a dissociação do
grupamento amino (NH3+ → NH2), também liberando prótons no meio, mantendo o pH da solução.
A estrutura primária de uma proteína é a sequência linear dos aminoácidos dessa proteína.
A estrutura secundária é a maneira como esses aminoácidos se organizam no espaço
(hélices, fitas,voltas).
A estrutura terciária é a forma como a proteína se organiza no espaço tridimensional
(movimento).
A estrutura queternária é quando a proteína tem mais de uma subunidade (dímeros, etc.).
EXPERIMENTO DE ANFINSEN:
A) Para estudar o enovelamento da ribonuclease, Christian Anfinsen usou dois agentes que perturbam
estrutura das proteínas: a uréia e o -mercaptoetanol. Ao incubar a enzima com os dois agentes, ela
perdia completamente sua atividade. Porém, ao retirar os agentes por diálise, a atividade era
recuperada. O que levou a proteína ao retorno das funções após retirada dos agentes?
A seqüência primária da proteína determina sua estrutura terciária, sendo ela suficiente para
fazer com que a proteína se reenovelasse. Ou seja, qualquer alteração na seqüência primária de uma
proteína pode comprometer a sua estrutura terciária e, conseqüentemente, sua função.
B) Após esses resultados, Anfinsen retirou primeiro apenas o -mercaptoetanol, e só depois retirou-
se a uréia. A proteína não voltou as suas funções. Proponha uma teoria para esse resultado.
A uréia é um soluto que provavelmente desnatura a proteína de forma irreversível, rompendo
o arranjo tridimensional da cadeia polipeptídica e fazendo com que ela perca definitivamente a sua
conformação nativa e consequentemente sua atividade biológica característica. 
C) Anfinsen concluiu que “toda a informação necessária para que uma proteína assuma sua
conformação nativa está contida na estrutura primária da proteína”. Explique esta conclusão, e
descreva qual o papel das mutações neste contexto.
Uma mutação, mesmo que pequeníssima, nos aminoácidos das cadeias primárias da proteína
podem fazer com ela perca sua função, uma vez que a estrutura primária da proteína dita sua
conformação, e, consequentemente, sua função biológica.
→Leia o texto abaixo, sublinhando os erros, e reescrevendo-os.
“As proteínas são formadas por uma sequência de aminoácidos, dita estrutura quaternária
(PRIMÁRIA). Existem 20 aminoácidos padrão encontrados nas proteínas, que diferem um do outro
pela presença do carbono assimétrico (GRUPAMENTO R). Os aminoácidos podem ser agrupados
em dois grandes grupos: ácidos e básicos (de acordo com a capacidade de síntese em humanos em
ESSENCIAIS e NÃO-ESSENCIAIS, e de acordo com suas propriedades químicas em
APOLARES, AROMÁTICOS, POLARES SEM CARGA e POLARES COM CARGA (positiva ou
negativa). Para formar as proteínas, os aminoácidos formam o que se chama de ligação peptidica,
que se estabelece entre os grupamentos R (OCORRE ENTRE O GRUPAMENTO AMINO de um
aminoácido e o grupamento CARBOXILA do outro aminoácido) dos aminoácidos. Esta sequência
de aminoácidos pode se organizar no espaço na forma de espirais (fitas-) ou em zig-zag (-
hélices). A estrutura terciária das proteínas pode ser definida como o arranjo tridimensional das -
hélices, fitas- e voltas. A estrutura terciária é mantida por ligações fortes, como as pontes de H+, ou
fracas, como as pontes de S que se formam entre 1 cisteína e 1 metionina”. AMBAS SÃO FRACAS.
→Quanto às proteínas, responda:
→A -queratina é fibrosa ou globular? Disserte sobre a estrutura e as ligações da -queratina.
É uma proteína fibrosa, que apresenta grande resistência pois é formada por α-hélices que se
enrolam umas sobre as outras formando uma super-hélice. Diferentemente das α-hélices, as hélices da
α-queratina apresentam cada volta com tamanho menor que das hélices tradicionais, e por isso a sua
estrutura toda é mais compacta, o que lhe confere maior resistência. As hélices também são
entrelaçadas de tal maneira que a superfície de cada uma delas é composta por aminoácidos
hidrofóbicos, possibilitando a formação de interações hidrofóbicas entre os aminoácidos, ajudando a
estabilizar a estrutura da super-hélice.
→Disserte sobre a estrutura e as ligações da fibroína.
A fibroína é uma proteína fibrosa formada, predominantemente, por fitas β antiparalelas. Essa
estrutura é formada porque a seqüência primária da fibroína é rica em alanina e glicinas, dois
aminoácidos bem pequenos, que permitem um grande empacotamento das fitas β umas contra as
outras. A estrutura terciária da fibroína é estabilizada pelas pontes de hidrogênio e pelo contato entre
resíduos apolares (ligações fracas).
→O que são pontes dissulfeto (de enxofre) ? Ligações fracas que ocorrem entre átomos de S das
moléculas. Nos aminoácidos eles ocorrem na extremidade do grupamento R.
→Como a estrutura de uma proteína determina a sua função?
A função biológica de uma proteína depende da sequência primária da mesma. Assim, a
ordem como os aminoácidos estão dispostos nessa sequência ditarão a função da proteína.
→Diferencie proteína globular e proteína fibrosa.
As proteínas globulares são aquelas que apresentam um formato arredondado, ricas em
elementos de estrutura secundária. Geralmente são enzimas, envolvidas em processos de transporte
ou de regulação no organismo. As proteínas fibrosa são aquelas em forma de filamento, mais
comprida do que larga, que se associa a outras unidades idênticas a ela para formar um feixe. 
→O que é grupo prostético?
Para que as proteínas pudessem transportar oxigênio seria necessário que ela se associasse a uma
molécula transportadora de oxigênio com grande afinidade pelo oxigênio, e que fosse capaz de fazer com
ele ligações reversíveis. Nenhum aminoácido exerce tal função. Alguns metais, como o ferro e o cobre, são
ótimos transportadores de oxigênio, porém a ligação do ferro com oxigênio gera radicais muito reativos.
Assim, a solução foi a associação do ferro a um grupo conhecido como protoporfirina, formando o
grupamento prostético conhecido como HEME.
→O que são chaperonas e qual a sua importância?
Nem todas as proteínas tem a capacidade de se enovelarem sozinhas. As chaperonas são
proteínas que interagem com as proteínas que precisam se enovelar, auxiliando-as a assumir a sua
conformação nativa. Elas são encontradas em todos os organismos.
→As seguintes situações aumentariam ou diminuiriam a afinidade da hemoglobina pelo O+?
 → Diminuição do pH diminui.
 → Aumentando as concentrações de BPG diminui.
 → Diminuição a pCO2 aumenta.
 → Ligação do oxigênio a uma das subunidades aumenta.
 → Redução da pO2 diminui.
→ A função desempenhada pela hemoglobina é somente carrear oxigênio? E o papel da
mioglobina? Como explicar a diferença funcional entre essas duas proteínas?
A hemoglobina também transporta CO2, um produto do nosso metabolismo. Uma parte dele é
utilizada como sistema tampão no sangue. A mioglobina só é capaz de carrear um oxigênio por vez,
enquanto a hemoglobina carrega 4. Mio não pode carrear CO2.
→Diferencie hemoglobina e mioglobina.
Mioglobina é um monômero que contem apenas uma molécula de heme, ligando apenas um
oxigênio por vez, enquanto a hemoglobina é constituída por quatro cadeias polipeptídicas, cada uma
com um heme ligado, e por isso é capaz de ligar quatro moléculas de oxigênio por vez.
→Defina Efeito Bohr
Tanto o pH do sangue como a concentração de CO2 influenciam a ligação do O2 com a
hemoglobina. 
→Defina grupamento Heme
Molécula que possui um átomo de ferro no centro de seu anel, possibilitando sua interação com
o oxigênio, que fica preso às proteínas pela ligação do ferro a uma histidina.