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Instituto Federal do Maranhão Instituto Federal do Maranhão -- IFMAIFMA Curso de Ciências Biológicas Curso de Ciências Biológicas –– 4º Bloco4º Bloco Disciplina: Fundamentos da Bioquímica Disciplina: Fundamentos da Bioquímica Docente: Tânia LimaDocente: Tânia Lima COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA VIVA • Principais átomos : C, H, O, N, P, S. • Principais Moléculas; - 70% a 80% Água - 10% a 15% Proteínas- 10% a 15% Proteínas - 2% a 3% Lipídios - 1% Glicídios - 1% Ácidos nucléicos - 1% Sais Minerais CORPO HUMANO CONTÉM MAIS ÁGUA DO QUE QUALQUER CONTÉM MAIS ÁGUA DO QUE QUALQUER OUTRA SUBSTÂNCIA MAIS DA METADE DO SEU PESO Corpo Humano 70%Água Perdas diárias: Respiração - 0,4 litros Urina - 1,2 litros Transpiração - 0,6 litros Evacuação - 0,1 a 0,3 litros Evacuação - 0,1 a 0,3 litros TOTAL - 2,5 litros Quanta água precisa repor por dia: Quanta água precisa repor por dia: Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos - 1,0 litro Ponto de fusão (o C) Ponto de ebulição (o C) Calor de evaporação(J/g)* A energia requerida para converter 1.0 g da substância do estado líquido para o estado gasosos à pressão atmosférica sem aumentar a temperatura. É uma medida direta da energia necessária para superar as forças de atração entre as moléculas na fase líquida. Devido ao alto calor específico da água, seres vivos não sofrem variações bruscas de temperatura. Diferentes estados da água VAPOR LÍQUIDOLÍQUIDO GELO FUNÇÕES DA ÁGUA • TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS • FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS • TERMORREGULAÇÃO • LUBRIFICANTE• LUBRIFICANTE • REAÇÕES DE HIDRÓLISE • EQUILÍBRIO OSMÓTICO • EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS • A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos. • A urina é uma maneira de eliminar toxinas.• A urina é uma maneira de eliminar toxinas. • As células apresentam-se em estado coloidal (rico em água) o que facilita transporte de substâncias. • Reações químicas ocorrem mais facilmente com os reagentes em estado de solução. • Em algumas reações químicas a união entre moléculas ocorre com formação de água como produto (síntese por desidratação). FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS por desidratação). • Reações de quebra de moléculas em que a água participa como reagente são denominadas reações de hidrólise. • Atua nas reações químicas: - Síntese por desidratação; - Reações de hidrólise. TERMORREGULAÇÃO • Seres vivos só podem existir em uma estreita faixa de temperatura. • A água evita variações bruscas de temperatura dos organismos. • A transpiração diminui a temperatura• A transpiração diminui a temperatura corporal de mamíferos. LUBRIFICANTE • Nas articulações e entre os órgãos a água exerce um papel lubrificante para diminuir o atrito entre essas regiões. • A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o• A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o globo ocular. • A saliva facilita a deglutição dos alimentos. Pontes de Hidrogênio Quatro tipos de interações não covalentes (“fracas”) entre biomoléculas em meio aquoso Ponte de Hidrogênio Interações iônicas Atrativa Repulsiva Interações hidrofóbicas Interações de van der Waals Quaisquer átomos em estreita proximidade Ligações fortes e fracas Tipo de ligação Energia Covalente (C—C ) 350 kJ/mol Covalente (C—H ) 410 kJ/mol van der Waals ~4 kJ/mol Interações hidrofóbicas Variam com a polaridade do solvente (kJ/mol) Interações eletrostáticas Variam com a polaridade do solvente (kJ/mol) Pontes de hidrogênio Variam com a polaridade do solvente e com o ângulo entre os orbitais (kJ/mol) PROPRIEDADES DA ÁGUA • SOLVENTE UNIVERSAL A água dissolve vários tipos de substâncias polares e iônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcar, eiônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcar, e facilita sua interação química, que ajuda metabolismos complexos. PROPRIEDADES SOLVENTES DA ÁGUA �A água por sua natureza dipolar, dissolve ou dispersa muitas substâncias; é um solvente muito melhor que a maior parte dos líquidos correntes. � Sais cristalizados e outros componentes iônicos: � Sais cristalizados e outros componentes iônicos: dissolvem-se com facilidade na água, mas são quase insolúveis nos líquidos apolares. � Compostos não-iônicos, mas com caráter polar, como os açúcares, álcoois simples, aldeídos e cetonas: dissolvem-se com facilidade na água por estabelecer ligações de hidrogênio. Isso explica porque o butanol CH3CH2CH2CH2OH tem um alto ponto de ebulição (117 ºC) enquanto o butano CH3CH2CH2CH2CH3 tem um baixo ponto de ebulição (-0,5 ºC) Ponto de fusão ºC Ponto de ebulição ºC Calor de vaporização (J/g) Ponto de fusão, Ponto de ebulição e calor de vaporização de alguns solventes ÁguaÁgua Alguns exemplos de moléculas polares, apolares e anfipáticas (pH: 7,0) Glicose (açúcar de 6 carbonos) Glicina (aminoácido) Uma cêra típica Fenilalanina Grupamentos polares Grupamentos apolares (aminoácido) Aspartato (aminoácido) Lactato Glicerol Fenilalanina (aminoácido) Fosfatidil colina (fosfolipídio de membrana) Os solutos alteram as propriedades coligativas da água • Pressão de vapor • Ponto de ebulição • Ponto de fusão • Pressão osmótica • Tensão superficial Formação de gelo evaporação evaporação • Tensão superficial • 1molal� 1mol de soluto/ Kg de água (Abaixa o ponto de fusão em 1,9oC e aumenta o ponto de ebulição em 0,5oC) Na água pura todas as moléculas na superfície contribuem para a pressão d vapor, e todas as moléculas da fase líquida contribuem para a formação de gelo Nessa solução a concentração efetiva de água é reduzida. O soluto (de alto ponto d e ebulição ex.: Na+) segura as moléculas de água de sua camada de solvatação, dificultando tanto a evaporação quanto a formação de gelo Efeito da osmolaridade do meio no movimento da água através da membrana de uma célula Solutos extracelulares Solutos intracelulares Meio isotônico - a quantidade de água que entra é igual a que sai �A membrana celular é mais permeável a água do que aos seus solutos Meio hipertônico – a água sai, a célula crena Meio hipotônico – a água entra, a célula incha até arrebentar que aos seus solutos �Plantas usam pressão osmótica para conseguir rigidez mecânica
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