Bioquímica - Resumo

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Bioquímica
Logaritmos 
Propriedades:
Componentes moleculares
Orgânicos
Lipídeos 
Características:
- Duas regiões: hidrofílica (polar) e hidrofóbica (apolar)
- Relativamente insolúveis em água
- Solúveis em componentes orgânicos
- Bicamadas – membrana plasmática
Principais lipídeos celulares
Fosfolipídeos – pequenas moléculas lipídicas formadas por ácido graxo e glicerol
Colesterol – constituintes de muitas membranas celulares
Patologia
- Doenças cardiovasculares
- Obesidade Patológica
Carboidratos
Características:
-Principal fonte de energia celular
-Importantes constituintes estruturais
-Sinais de reconhecimento: Função informacional
-Classificação: Monossacarídeos
Dissacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
Patologia
-Diabetes Mellitus
-Obesidade Patológica
Inorgânicos
Água (H2O)
É uma substância líquida, incolor, insípida e inodora.
-Encontrado em maior quantidade nas células
- Solvente natural de íons, minerais e outras substâncias
- Indispensável para o metabolismo
-Obtenção: Alimentos líquidos, sólidos e água potável.
-Composto mais abundante dos seres vivos (75 a 80% do peso corporal dos seres vivos)
Importância:
Solvente universal molécula possui alta polaridade, e dessa maneira, grande poder de dissolver “separar” compostos iônicos e polares (como vários sais, açúcares e facilita a interação química).
Participa das reações químicas de hidrólise
Hidrólise = quebra pela água
Ex: Sacarose + H2O + Sacarase → Glicose + Frutose + sacarase
Regulador térmico
A água possui elevado calor específico
-Impede variações bruscas de temperatura
-Mantém a temperatura celular constante
Termoregulação
-Suor
-Líquido (água + sais minerais) liberado pelas glândulas sudoríparas em mamíferos, responsável pela diminuição da temperatura corporal.
-Transporte de substâncias
Alimentos
Gases respiratórios
Excretas (urina)
Seivas de plantas
Lubrificante
Olhos (lágrima diminui o atrito no globo ocular)
Articulações (dimunui o atrito)
Saliva (ajuda na deglutição de alimentos)
Equilíbrio osmótico
A água é capaz de alterar as concentrações intra e extracelulares, com a finalidade de manter a homeostase ou equilíbrio das células.
Fatores que influenciam na quantidade de água no organismo:
Idade: Quanto maior a idade, menor é a quantidade de água no organismo.
Feto: 94% de água Adulto: 70% de água Idoso: 60% de água
Espécie: Homem adulto: 70% de água Água viva: 98% de água Sementes de planta: 15% de água
Atividade metabólica do tecido: Encéfalo: 90% Músculos: 80% Dentina: 12%
A quantidade é diretamente proporcional à atividade metabólica da célula.
Metabolismo 
É um conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior do organismo vivo. O termo metabolismo celular é usado como referência ao conjunto de todas reações químicas que ocorrem nas células, as quais são responsáveis pela síntese e degradação de nutrientes na célula.
*Anabolismo: reação de síntese
- Absorve energia (ex: fotossíntese)
Catabolismo: reação de degradação
-Libera energia (ex: respiração)
Sais Minerais
Características:
-Manutenção da pressão osmótica
-Manutenção do equilíbrio ácido-básico
- Co-fatores enzimáticos → Mg
- Formação de ATP → Pi
- Função reguladora e formação de ossos → Ca
- Oligoelementos: Fe, I e outros
Patologia
-Anemia
-Insuficiência Renal Crônica
-Doença óssea ou Osteoporose
-Substâncias inorgânicas formadas por íons.
-São componentes reguladores do metabolismo celular.
Obtenção: Água mineral e alimentos: frutos, verduras, cereais, leite, etc.
Importância do Carbono (C)
- Formação de ligações covalentes muito estáveis
- C,O,H e N podem formar novas ligações covalentes aumentando a diversidade química das biomoléculas.
Macromoléculas
As macromoléculas biológicas, as grandes moléculas necessárias para a vida, incluem carboidratos, lipídios, ácidos nucleicos e proteínas. São construídas pela união química de precursores relativamente simples: subunidades monoméricas para formar polímeros de unidades repetidas.
A ligações específicas para cada grupo são formadas por reações de condensação com perda de água em processos que requerem.
Polímero : Uma molécula relativamente grande que consiste em uma cadeia ou rede de muitos monómeros idênticos ou similares ligados quimicamente um ao outro.
monômero : uma molécula relativamente pequena que pode formar ligações covalentes com outras moléculas deste tipo para formar um polímero.
A síntese de macromoléculas é uma atividade que mais consome a energia das moléculas.
Exemplos:
- Proteína – peptídeo, que é formado por aminoácidos
-Ácidos nucleicos – polinucleotídeos (DNA e RNA)
-Polissacarídeos
Polímeros biológicos
Características:
- Monômeros ligados covalentemente
Importantes polímeros celulares
Ácidos nucleicos, polissacarídeos e polipeptídeos.
Carboidratos
- Principal fonte de enregia celular
- Importantes constituintes estruturais – Parede celular
- Sinais de reconhecimento – função informacional
- Substância intercelular – função estrutural
Classificação:
Monossacarídeos
Glicose (fonte de energia celular)
Dissacarídeos
Maltose
Oligossacarídeos
Ribose e desoxirribose
Polissacarídeos
Glicogênio, amido, quitina e celulose
Proteínas
- Polímeros de aminoácido
- Constituem mais da metade do peso seco de uma célula
Funções:
- Catalisam reações químicas
- Controlam a permeabilidade das membranas
- Regulam a contração de metabólitos
- Reconhecem e ligam (não covalentemente) outras biomoléculas
- Proporcionam movimento
- Controlam a função gênica
Funções importantes:
- Morfologia celular
- Ligam a outras biomoléculas: trenasporte controle da expressão gênica
- Catalisadores da reações químicas
- Controle da permeabilidade celular
- Regulação a concentração de metabólitos
Classificação:
Fibrosas
→ possuem uma estrutura filamentosa
→ desenvolvem papel estrutural em células e tecidos animais
→ proteínas da pele, tecido conjuntivo, cabelo, lã, seda, entre outros
Globulares
→ possuem uma estrutura enovelada e compacta
→ podem ser encontradas em qualquer organismo
→ realizam a maioria do trabalho bioquímico celular
Patologia
→ anemia falciforme
→ desnutrição
Ácidos Nucleicos
Características:
- Grandes biomoléculas: nucleotídeos
- Tipos DNA e RNA
- DNA: cromossomos contendo genes
- RNA: Síntes de proteínas
- Polímero formado por monômeros (nucleotídeos)
- Açúcar + fosfato → elementos invariáveis
- Bases nitrogenadas → A,G (purinas), C, T (piramidinas)
# O grupo fosfato liga o carbono 3’ do açúcar de um nucleotídeo ao carbono 5’ do nucleotídeo seguinte através de uma ligação fosfatodiéster.
5’→3’
Fluxo de informação gênica
DNA → DNA (replicação)
DNA→RNA (transcrição)
RNA → proteína (tradução)
RNA→DNA (transcrição reversa)
Ligações intermoleculares
Classificação
As forças intermoleculares são classificadas em três tipos que variam conforme a intensidade:
Ligação de Hidrogênio: Ligação de forte intensidade.
Dipolo Permanente ou dipolo-dipolo: Ligação de média intensidade.
Dipolo Induzido ou Forças de London: Ligação de fraca intensidade.
O conjunto das forças intermoleculares também pode ser chamado de Forças de Van der Waals.
Ligação de Hidrogênio
A ligação ou ponte de hidrogênio ocorre em moléculas polares que têm o hidrogênio unido a elementos com volume atômico baixo e eletronegativos, como o oxigênio (O), Flúor (F) e Nitrogênio (N).
É a força intermolecular mais forte, pois existe uma grande diferença de eletronegatividade entre os elementos.
Um exemplo de ligação de hidrogênio ocorre na molécula de água (H2O).
Dipolo-dipolo
O dipolo-dipolo ocorre entre as moléculas dos compostos polares e é considerada uma interação de força intermediária. Nesse caso, o hidrogênio não interage diretamente com F, N e O.
Os elétrons estão distribuídos de forma assimétrica e assim o elemento mais eletronegativo atrai os elétrons para si.
Nas ligações dipolo-dipolo asmoléculas polares interagem de maneira que os polos opostos sejam preservados.
Dipolo induzido
O dipolo induzido é constituído pela atração não gravitacional que ocorre entre todas as moléculas apolares e polares.
Os elétrons estão distribuídos de forma uniforme e não há formação de dipolo elétrico. Porém, quando as moléculas se aproximam induzem a formação de dipolos temporários.
Solubilidade
Relação entre Força Intermolecular e Solubilidade das Substâncias
A relação entre força intermolecular e solubilidade é que para que um soluto se dissolva num solvente, a nova interação precisa ser mais intensa do que as já existentes.
Solubilidade
Como as ligações moleculares definem a solubilidade das substâncias
A partir do conhecimento dos três diferentes tipos de ligações moleculares e a intensidade de suas interações, consegue-se perceber com maior clareza que há uma relação entre esses fenômenos e o grau de solubilidade de cada substância. Isso porque, quando há interações mais fortes entre as moléculas do soluto e do solvente do que as formadas anteriormente, existe a capacidade de dissolução, em maior ou menor grau.
Por exemplo: na já mencionada mistura do açúcar com a água, tanto as moléculas da água (H20), quanto a do açúcar (sacarose – C12H22O11) são formadas por átomos que podem resultar em ligações de hidrogênio. Quando as duas substâncias são combinadas, a água é capaz de envolver as moléculas do açúcar que estavam unidas em forma de cristais e dissolvê-las. Devido à intensidade das pontes de hidrogênio, as moléculas da sacarose não se unem novamente. Em razão disso, é possível se dissolver 33 gramas de açúcar em 100 gramas de água em uma temperatura de 20°c. O óleo, por sua vez, tenta ligar-se à água, como prova o fato dele se espalhar pela superfície do solvente, mas a interação entre as moléculas de água (ponte de hidrogênio) é muito mais forte do que a que acontece entre as moléculas da água e do óleo.
O produto de solubilidade é simbolizado por KPS ou KS e é uma constante de equilíbrio entre um sólido não dissolvido e seus íons. O estudo do produto de solubilidade (KPS) sempre envolve um soluto pouco solúvel em solução.
KPS = [An+]m . [Bm-]n
Dica: O Ka  serve para dizer o quanto um ácido é forte ou fraco. Quanto menor o Ka mais fraco é o ácido. 
Geralmente ácido forte não tem Ka, já que significa equilíbrio. Se um ácido é forte ele dissocia completamete, portanto não está em equilíbrio.
* pH
O cáluclo de pH serve para calcular o valor da concentração de íons H+ em uma solução. 
É uma função de p, assim como pOH é uma função, mas que calcula a quantidade de íons OH- em uma solução.
Dica: A faixa de pH varia de 0 a 14. Se uma solução está entre 0 e 7 ela é considerada ácida. Se é 7, será considerada neutra. Se a faixa está entre 7 e 14 é uma solução básica. 
Pode-se calcular o pH através do pOH e vice-versa:
Veja a fórmula utilizada:
Solução Tampão