Estudo orientado

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Aluno: Talita Prado Silva 
Disciplina: Bioquímica Veterinária 
 
Medicina Veterinária – 1 Período 
E-mail: talita.prado@sga.pucminas.br 
Data: 27-08-18 
 
 
Estudo Dirigido Bioquímica 
 
 
❖ Elementos Químicos 
 
1) De que são constituídos os elementos químicos? 
 
Elementos químicos, também chamados de substancias simples são formados por conjuntos de 
átomos com o mesmo número atômico, que são a mesma quantidade de prótons no núcleo. 
 
2) Qual a diferença entre um átomo de Hidrogênio e um átomo de Carbono? 
 
A diferença entre os átomos se dá pelo número atômico (prótons) que eles apresentam. 
O hidrogênio possui massa atômica igual a 1g-mol e número atômico 1, sendo a molécula que possui 
maior eletronegatividade e potencial de ionização que qualquer elemento metálico. Além de ser um átomo 
com capacidade de se transformar um cátion ou ânion. 
O carbono possui número atômico igual a 6, sua massa atômica e de 12g-mol, sendo ele tetravalente, 
ou seja, precisa de mais quatro prótons em sua camada de valência, por isso ele geralmente faz quatro 
ligações covalentes, compartilhando quatro pares de elétrons com outros elementos e também com outros 
carbonos para adquirir sua estabilidade química. O carbono realiza alotropia, formando substâncias simples, 
isto é, substâncias que são formadas somente por ligações entre átomos de carbono. 
 
✓ Os quatro elementos químicos mais abundantes nos organismos vivos, são hidrogênio, oxigênio, 
nitrogênio e carbono, que juntos constituem mais de 99% da massa das células. Eles são elementos mais 
leves capazes de formar de maneira mais eficiente uma, duas, três ou quatro ligações. No geral elementos 
mais leves formam ligações mais fortes. 
 
3) Como acontece a distribuição dos elétrons nas camadas da eletrosfera? 
 
 
 
Nível Camada Nº máximo de elétrons Subníveis conhecidos 
1º K 2 1s 
2º L 8 2s e 2p 
3º M 18 3s, 3p e 3d 
4º N 32 4s, 4p, 4d e 4f 
5º O 32 5s, 5p, 5d e 5f 
6º P 18 6s, 6p e 6d 
7º Q 2 (alguns autores admitem até 8) 7s 7p 
 
4) Explique o que é camada de valência. 
 
A camada de valência é a última camada de distribuição eletrônica. O Diagrama de Pauling estabelece 
que os átomos podem possuir sete camadas de distribuição atômica. Estas camadas são denominadas K, L, 
M, N, O, P e Q. Cada uma destas camadas possuem um número máximo de elétrons. Assim, as camadas 
acima possuem, respectivamente 2, 8, 18, 32, 32, 18 e 2 elétrons. A camada de valência necessita, na maior 
parte dos átomos, de 8 elétrons para que seja estável. Essa é a teoria do octeto. Quando não há 
estabilidade, os átomos tendem a fazer ligações químicas com elementos que possam proporcionar os 
elétrons faltantes. 
✓ Teoria do octeto: Um átomo, para ser estável, deve apresentar dois ou oito elétrons na 
camada de valência. Essa estabilidade pode ser atingida de duas formas: 
1a) Perdendo elétrons: quando um átomo perde seus elétrons de valência, passa a apresentar uma 
nova camada de valência com oito ou dois elétrons. 
2a) Ganhando elétrons: quando um átomo ganha os elétrons que faltam para completar seu octeto na 
camada de valência, passa a apresentar dois ou oito elétrons. 
 
5) Porque alguns elementos químicos se tornam íons? 
 
Os íons são átomos que ganham ou perdem elétrons durante uma reação, podendo ser classificado 
em: ânions ou cátions. Os compostos iônicos adquirem estrutura eletronicamente neutra por possuírem a 
mesma quantidade de prótons e elétrons, mas os íons formadores, pelo contrário: são reativos e instáveis. 
✓ Quando ocorrem ligações entre íons positivos e negativos denominamos de Ligações Iônicas. 
Um exemplo prático de ligação iônica é a que ocorre na formação de Cloreto de sódio, o sal de cozinha cuja 
fórmula é NaCl. 
 
Na+ + Cl- → NaCl 
 
6) Como os elementos químicos montam as ligações químicas covalente? 
 
A ligação covalente e um tipo de ligação química que ocorre quando há o compartilhamento de pares 
de elétrons entre átomos que podem ser o hidrogênio, ametais ou semimetais 
Segundo a teoria ou regra do octeto, os átomos dos elementos ficam estáveis quando atingem a 
configuração eletrônica de um gás nobre, ou seja, quando eles possuem oito elétrons em sua camada de 
valência (camada mais externa) ou dois elétrons — no caso de possuírem somente a camada eletrônica K. 
Assim, seguindo essa regra, os átomos dos elementos mencionados possuem a tendência de ganhar 
elétrons para alcançarem a estabilidade. Por exemplo, o hidrogênio no estado fundamental possui somente 
um elétron na sua camada eletrônica; assim, para ficar estável, ele precisar receber mais um elétron de 
outro átomo. 
✓ Se tivermos dois átomos de hidrogênio, ambos precisarão receber um elétron cada. Por isso, 
em vez de transferirem elétrons (como ocorre na ligação iônica), eles farão uma ligação covalente em que 
compartilharão um par de elétrons. Desse modo, ambos ficarão com dois elétrons, adquirindo a 
estabilidade: 
 
Ligação covalente de formação do gás hidrogênio 
 
 
7) Explique e conceitue energia potencial e cinética dos meios. 
 
Energia cinética de uma partícula é a energia que ela possui devido ao seu movimento em relação a 
um determinado referencial. 
Energia potencial gravitacional de uma partícula é a energia que ela possui devido a sua posição em 
relação a um determinado plano horizontal de referência. 
 
8) Explique o que e a energia química. 
 
A energia química é uma energia baseada na força de atração e repulsão nas ligações químicas, 
presente na matéria que forma tudo que está à nossa a volta, inclusive o nosso corpo. Essas ligações são 
estáveis em condições normais. Essas condições são, entre outras coisas, temperatura ambiente, pressão 
normal e outros fatores que formam a condição “normal” do ambiente onde vivemos. 
Para que se haja a utilização da energia química, é preciso que haja uma interferência externa forte o 
suficiente para que se rompam essas ligações. Quando acontece esse rompimento, a energia liberada pode 
se manifestar de várias formas diferentes. Elas podem ser liberadas em forma de calor, luz, etc. 
 
✓ A alimentação acontece para obter energia, para abastecer o corpo nas atividades que 
exercemos e para seu bom funcionamento dele. Ao consumirmos o alimento, o processo de digestão, 
especialmente quando o estômago recebe o bolo alimentar, usa o suco gástrico para “dissolver” esse bolo e 
usa a energia vinda do alimento para nos abastecer. Essa energia é a energia química, pois vem do alimento, 
que tem suas ligações quebradas e assim libera energia para o corpo. Parte dessa energia vira calor e outra 
se transforma em proteínas, açucares e outras substâncias que ajudam o corpo a se manter. 
A respiração também é uma necessidade do ser humano e resultado da ação da energia química. A 
ação dessa energia, nesse caso, está na participação que ela tem na fotossíntese. Como sabemos, a 
fotossíntese é um processo em que as plantas usam da luz do sol para transformar gás carbônico em 
oxigênio. Nós, seres humanos, fazemos o processo inverso: respiramos oxigênio e soltamos gás carbônico. 
Através de um processo químico, o vegetal faz essa “respiração" e obtém seu alimento através da 
fotossíntese. 
 
 
9) Explique como se forma uma ligação não covalente. 
 
Nas ligações não covalentes não existe partilha de elétrons entre os átomos participantes na ligação. 
 
✓ As ligações não-covalentes podem ser intra- ou intermoleculares. 
Existem diferentes tipos de interações não covalentes que, coletivamente, são designadas de forças de 
van der Waals. Os principais tipos são: 
- Interação iónica 
- Interação dipolo-dipolo 
- Interação dipolo-ião 
- Ligação de hidrogénio 
- Forças de dispersão de London 
 
 
 
 
 
 
10) Descreva um texto de 4 linhas comparandoa energia existente em ligações covalentes e não 
covalentes 
 
A diferença entre as ligações não covalentes e as covalentes são que na primeira não existe partilha de 
elétrons entre os átomos participantes na ligação, enquanto que na segunda existe partilha dos mesmos 
(elétrons ligantes). Como não existe partilha de elétrons, a ligação resultante é significativamente mais fraca. 
 
 
❖ Moléculas biológicas. 
 
1) Conceitue: 
 
a. Moléculas orgânicas 
 
Os compostos ou moléculas orgânicas são, na sua generalidade, as substâncias químicas que contêm 
na sua estrutura Carbono e ligações covalentes C-H, ou substâncias que sejam derivados destas 
 
b. Estereoquimica 
 
E o formato, ou desenho espacial de uma molécula, sendo assim o arranjo espacial em três 
dimensões dos átomos de uma biomolécula podemos chamar de estereoquímica 
 
 
c. Estereoespecificidade 
 
A estereoespecificidade consiste na habilidade para distinguir entre as moléculas (estereoisômero), é 
uma propriedade comum das enzimas e de outras proteínas, e uma característica peculiar da lógica 
molecular das células vivas que permite o reconhecimento e encaixe umas nas outras. 
 
 
d. Conformação 
 
Nas moléculas onde os grupos estão ligados por uma ligação simples, podem girar entre si, resultando 
em formas estruturais temporárias que chamamos de conformação da molécula. 
 
e. Configuração. 
 
A configuração consiste no arranjo espacial de uma molécula orgânica, aplicado somente em isômeros. 
 
f. Isômeros. 
 
Isomeros são moléculas com configurações estruturais diferentes, porem com a mesma constituição 
química. Podem apresentar estereoquimica diferente e funções diferentes. 
Isômeros são substâncias químicas diferentes que apresentam propriedades físicas e químicas 
diferentes, mas que possuem a mesma fórmula molecular, ou seja, a mesma quantidade de átomos de cada 
elemento químico. 
 
 
 
2) Desenhe duas moléculas que podem ser classificadas como isômeros cis e Trans, identificando-as. 
 
É um caso particular de isomeria espacial em que os isômeros são formados por estruturas abertas 
insaturadas (compostas por ligação dupla entre carbonos) ou fechadas saturadas (apenas ligações simples 
entre carbonos). Esses isômeros devem apresentar obrigatoriamente dois ligantes diferentes em dois 
carbonos (que são os da ligação dupla ou quaisquer da estrutura fechada). 
 
Fórmulas estruturais de isômeros cis e trans 
 
As estruturas acima representam um isômero cis, o qual apresenta ligantes iguais em cada um dos 
planos, e um isômero trans, que apresenta ligantes diferentes em ambos os planos. Podemos perceber 
a disposição dos átomos desses isômeros ao traçar uma linha sobre as moléculas e dividi-las em planos, 
como demonstrado na figura a seguir: 
 
Linha separando os planos superior e inferior nos isômeros cis-trans 
 
 
3) Quais são os principais radicais das moléculas orgânicas? Quais tem comportamento ácido e quais 
tem comportamento básico? 
 
O oxigênio (O2), uma das moléculas mais abundantes na atmosfera terrestre, está intimamente ligado 
a essas reações de oxirredução. Pela sua configuração eletrônica, o oxigênio tende a receber um elétron de 
cada vez, formando compostos intermediários altamente reativos, conhecidos como espécies reativas de 
oxigênio. Eles possuem a propriedade de serem ou gerarem radicais livres. 
Dentre as espécies reativas de oxigênio podemos destacar o ânion superóxido (O2–), a hidroxila(OH–) e 
o peróxido de hidrogênio (H2O2), todos componentes intermediários resultado do ganho de elétrons do O2. 
 
 
✓ Os radicais livres são definidos como qualquer molécula capaz de permanecer com um ou 
mais elétrons desemparelhados dentro de sua última camada eletrônica, sendo assim altamente instáveis e 
reativos. Eles são formados a partir de reações químicas de oxirredução. A molécula que 
sofre oxidação perde elétron para a molécula que sofre redução, a qual ganha elétrons. Tanto o ganho como 
a perda de elétrons podem gerar uma situação de desemparelhamento dos elétrons de uma molécula, 
tornando-a um radical livre. 
As moléculas que perderam elétrons (oxidadas) tendem a atacar outras moléculas na tentativa de 
sequestrar elétrons e atingir uma estabilidade. Esta ação pode gerar uma reação em cadeia, pois a molécula 
que foi “roubada” passa a ser um radical livre e tende a fazer o mesmo com outra molécula e assim por 
diante. 
 
❖ Meio aquoso 
 
1) Propriedades químicas da água: entender o processo de ionização da água e o que significa produto 
iônico da água (como ele e mantido quando o pH e alterado?) 
 
A água tem seu ponto de fusão, ebulição e calor de vaporização mais alto que os outros solventes 
comuns. Essas propriedades incomuns são uma consequência da atração entre as moléculas de água 
adjacentes que oferecem a água liquida grande coesão interna. 
A água H2O apresenta dois átomos de hidrogênio e uma de oxigênio, cada átomo de hidrogênio 
compartilha um par de elétron com o átomo central de oxigênio. O núcleo do átomo do oxigênio atrai 
elétrons mais fortemente que o núcleo do hidrogênio. Ou seja, o oxigênio é mais eletronegativo. Isso quer 
dizer que os elétrons compartilhados estão mais frequentemente nas vizinhanças do átomo de oxigênio do 
que do hidrogênio. O resultado desse compartilhamento desigual de elétrons é a formação de polos parciais 
elétricos na molécula de água, o oxigênio carrega carga parcial negativa igual em magnitude da soma das 
cargas parciais positivas dos dois átomos de hidrogênio. Como resultado há uma atração eletrostática entre 
o átomo de oxigênio de uma molécula e o de hidrogênio da outra. Chamadas ligações de hidrogênio. Essa 
molécula então apresenta ligações polares, pois um átomo é consideravelmente mais eletronegativo que o 
outro. 
A água se comporta de modo anfótero; isto é, em determinadas ocasiões ela age como ácido, doando 
prótons (H+); e em outras se comporta como base, recebendo prótons. Isso significa que a água realiza a sua 
própria ionização, as moléculas de água têm a leve tendência de sofrer uma ionização reversível, produzindo 
um ion hidrogênio (próton)e íon hidróxido, gerando o equilíbrio. 
 
 
H2O H+ + OH- 
 
 
Os ions hidrogênio formados em água são imediatamente hidratados para formar para formar íon 
hidrônio (H3O+). As ligações de hidrogênio entre as moléculas de água fazem com que a hidratação dos 
prótons dissociados seja praticamente instantânea. 
 
 
 
 
A constante de equilíbrio da autoionização da água, Kw=10-14 a 25 graus. À medida que a temperatura 
da água aumenta, a sua ionização também cresce, o que significa que a autoionização da água é um 
processo endotérmico, isto é, que absorve calor. 
A escala do pH da água pode variar de 1 a 14, indicando a concentração de íons H+ presentes na água. 
É essa concentração de íons H+ que determina o caráter ácido da água. 
 
2) Conceituar e entender o que significa pH 
 
A sigla pH significa Potencial Hidrogeniônico, e consiste num índice que indica a acidez, neutralidade 
ou alcalinidade de um meio qualquer. O pH é uma característica de todas as substâncias determinado pela 
concentração de íons de Hidrogênio (H+). Quanto menor o pH de uma substância, maior a concentração de 
íons H+ e menor a concentração de íons OH-. 
Os valores de pH variam de 0 a 14. Substâncias que possuem valores de pH 0 a 7, são consideradas 
ácidas, valores em torno de 7 são neutras e valores acima de 7 são denominadas básicas ou alcalinas. O pH 
de uma substância pode variar de acordo com sua composição, concentração de sais, metais, ácidos, bases e 
substâncias orgânicas e da temperatura. 
 
 
 
 
❖ USE OS DADOS DA TABELA E RESPONDA 
 
a) Porque a água é polar? 
 
A água é polar devido às diferenças deeletronegatividade entre as ligações H-O-H na água. 
 O compartilhamento de elétrons na água ocorre de maneira desigual nas ligações entre oxigênio e 
hidrogênios. O átomo de oxigênio é mais eletronegativo do que o de hidrogênio, isso ocorre devido aos 
diferentes comportamentos dos átomos livres, no que se refere à capacidade de atrair elétrons, refletido nas 
propriedades de afinidade eletrônica e energia de ionização. O resultando do compartilhamento desigual 
dos elétrons é que o átomo de oxigênio, mais eletronegativo, "puxa" a nuvem eletrônica para si e adquire 
uma carga parcial negativa enquanto os átomos de hidrogênio adquirem uma carga parcial positiva, levando 
à ocorrência de polos na molécula, possibilitado pela geometria angular da molécula. 
 
b) Como e porque uma molécula de água se liga em outra molécula de água? 
 
Elas agregam-se umas às outras por meio de ligações de hidrogênio. Isso é possível graças à atração 
que os átomos de oxigênio de uma molécula exercem sobre os hidrogênios de outras. No estado líquido, 
essas ligações rompem-se e refazem-se rapidamente, provocando o deslocamento de moléculas e 
garantindo a fluidez da água 
 
 
c) Porque os radicais hidroxila sempre representam um ponto de polaridade na molécula. 
 
Se houver diferença de eletronegatividade entre pelo menos dois átomos ligados à molécula, terá uma 
região apolar e uma polar. O átomo mais eletronegativo atrai os elétrons da ligação covalente, adquirindo 
uma carga negativa, enquanto que o átomo do elemento menos eletronegativo fica positivo, criando uma 
região polar na cadeia. 
 
 
❖ Ácidos e Bases 
 
1. O que é ionização? 
 
Ionização é o processo em que átomos ou um grupo de átomos neutros são carregados eletricamente, 
isto é, adquirem carga elétrica. Quando um ou mais elétrons se desprendem do seu grupo original, são 
formados os íons positivos, os cátions e quando esses elétrons livres se unem a um novo grupo carregando-o 
negativamente, são formados os ânions. 
 
2. Qual o comportamento de uma molécula ácida quando mergulhada em um meio aquoso? 
 
O ácido mergulhado em água produz o cátion H+ . 
 
3. Qual o comportamento de uma molécula básica quando mergulhada em um meio aquoso? 
 
A base mergulhada em água produz o aníon OH-. 
 
✓ Quanto mais uma substância ácida for para um meio básico, mais ionizado ela vai ficar e 
consequentemente, quanto mais ácido for o meio, menos ionizado ela fica. A recíproca é verdadeira, se uma 
substância básica for colocada em um meio ácido, mais ionizado ela fica, e quanto mais básico for o meio, 
menos ionizado ela fica. 
 
4. O que é pKa? 
 
O pKa é uma grandeza que permite saber a força de um ácido de forma mais intuitiva que através do 
valor de Ka. Quanto menor é o pKa de um ácido, maior é a sua tendência a ionizar-se e, consequentemente, 
mais forte é o ácido. 
✓ pKa é o pH onde o fármaco é 50% ionizado e 50% não ionizado 
 
5. Correlacione pKa de uma molécula com pH de uma solução. 
 
Quando o pH de uma solução aquosa contendo um ácido fraco é igual ao pKa desse ácido, [HA]=[A-]. O 
valor de pKa de um ácido pode ser facilmente calculado através de uma curva de titulação. Uma titulação 
consiste na adição de uma base a uma solução aquosa de um ácido (ou um ácido a uma solução aquosa de 
uma base) em pequenas quantidades, medindo-se o pH da solução após cada adição. A solução que se 
adiciona é chamada titulante e a que sofre a adição é titulada. O resultado de tais medições (título) é uma 
curva de forma sinusoidal em que o centro geométrico corresponde ao pKa do ácido. Num contexto 
bioquímico, interessa saber as propriedades de ácidos e bases fracos, pelo que as titulações destes são 
sempre feitas com bases e ácidos fortes, respectivamente. 
 
6. Desenhe uma equação que represente o equilíbrio dinâmico de um ácido orgânico mergulhado em 
uma solução de pH igual ao seu pKa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
✓ Ácido em Base fica ionizado 
Ácido em ácido fica não-ionizado 
Base em ácido fica ionizado 
Base em Base fica não-ionizado 
O grau de ionização, vai aumentando ou diminuindo de acordo com a aproximação aos extremos da 
escala de pH, sendo que o 1.0 e o 14 representam 100% de ionização ou 100% de não-ionização. 
 
 
7. Explique o que quer dizer base conjugada de um ácido 
 
Segundo a teoria ácido-base de Brønsted-Lowry, um ácido conjugado é a parte ácida de um par 
de espécies químicas (íons ou moléculas) que se formam em consequência da ionização de um ácido (HX) 
que perde um hidrogênio (H+). A parte básica que se forma após a transferência (X−) é chamada base 
conjugada. Assim, o ácido HCl Brønsted e sua base conjugada Cl− constituem um par conjugado ácido-base.[1] 
O modelo de Brønsted-Lowry baseia-se na ideia de que os ácidos são doadores de prótons, e 
as bases são receptoras de prótons. A base conjugada ou o ácido conjugado é o que resulta depois que um 
ácido perde um próton ou que uma base ganha um próton, respectivamente. 
Em solução aquosa, supondo que HX seja um ácido genérico e X- a sua base conjugada, a reação 
química de equilíbrio que ocorre é da forma: 
 
HX + H2O X− + H3O+ 
 
Ácido + Base Base conjugada + Ácido conjugado 
 
 
8. Analise a curva de titulação abaixo. 
 
 
 
 
 
a) Descreva como estará a proporção entre as formas ionizadas e não ionizadas dos três pares 
Acido/Base apresentados no gráfico, em diversos pH´s. (4,7 e 9, por exemplo). 
 
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❖ Sistemas Tampões 
Explicar como funciona um sistema tamponado e quais os elementos necessários para que o sistema 
esteja tamponado. 
 
Uma solução tampão é uma solução aquosa de um ácido e da sua base conjugada que não sofre 
variações significativas de pH quando se adicionam pequenas quantidades de ácidos ou bases. São por tanto 
soluções cujo pH ideal se encontra no centro da zona tampão do par conjugado ácido/base. 
 
✓ Os tampões, denominação traduzida do original inglês "buffer" (amortecedor), são as 
substâncias que limitam as variações do pH do sangue e demais líquidos orgânicos, ao se combinarem com 
os ácidos ou as bases que alcançam aqueles líquidos. As substâncias que constituem os tampões agem aos 
pares ou, menos comumente, em grupos, constituindo um sistema protetor.Um sistema tampão é 
constituído por um ácido fraco e o seu sal, formado com uma base forte. O ácido fraco e o sal do sistema 
tampão, em condições normais, existem em uma relação constante, que o organismo tende a preservar. Se 
gotejarmos continuamente ácido clorídrico em água durante um intervalo de 90 minutos, verificamos que o 
pH da água passa de 7 para 1,84. Se administrarmos proporcionalmente, a mesma quantidade de ácido 
clorídrico a um cão no mesmo período de tempo, verificamos que o pH do sangue do animal passa de 7,44 
para 7,14. A diferença de comportamento diante da mistura com o ácido clorídrico reflete a atuação dos 
sistemas tampão do plasma do animal, que impedem a variação mais acentuada do pH. O sistema tampão 
do bicarbonato e ácido carbônico corresponde a cerca de64% do total de tampões. Esse sistema é essencial 
à regulação do equilíbrio ácido-base, porque o metabolismo celular gera muito ácido como produto final, 
sob a forma de ácido carbônico. 
 
❖ Soluções aquosas 
 
1. Explicar o comportamento de moléculas polares, apolares e anfipáticas em meio aquoso. 
 
Moléculas apolares são todos os aglomerados de átomos, formados a partir de ligações covalentes, 
que não apresentam polos positivo e negativo. As moléculas apolares são praticamente insolúveis em água, 
pois a água é polar, sendo necessário usar um solvente orgânico apolar, como a gasolina. 
Moléculas polares são todos os aglomerados de átomos, formados a partir de ligações covalentes, que 
apresentam polos positivo e negativo. Solúvel em água. Ex. Açúcares. 
Moléculas anfipáticas, ou anfifílicas, são moléculas que apresentam a característica de possuírem uma 
região hidrofílica (solúvel em meio aquoso), e uma região hidrofóbica(insolúvel em água, porém solúvel 
em lipídios e solventes orgânicos). 
A maior parte dos sabões e detergentes são feitos de compostos que contém esse tipo de molécula. O 
caráter polar e apolar permite ligações aparentemente impossíveis entre moléculas. Em sua maioria, são 
moléculas orgânicas que apresentam de um lado um haleto orgânico (polar) e de outro uma extensa cadeia 
de hidrocarbonetos (apolar) 
 
 
2. Entender os fenômenos de formação de micelas e membranas e do gelo. 
 
Micela é uma estrutura globular formada por um agregado de moléculas anfipáticas, ou seja, compostos que 
possuem características polares e apolares simultaneamente, dispersos em um líquido constituindo uma das 
fases de um coloide. As micelas são geralmente globulares, contudo, estas estruturas podem ser elipsoides, 
cilíndricas e em camadas. O formato e o tamanho destas é função da geometria 
molecular dos surfactantes bem como das condições da solução, tais como: concentração, 
temperatura, pH e força iônica. A formação das micelas, contudo, não ocorre em qualquer concentração. 
Apenas a partir de uma concentração mínima chamada concentração micelar crítica, ocorre a micelização. 
Esta associação das moléculas de surfactantes ocorre para que haja uma diminuição da área de contato 
entre as cadeias hidrocarbônicas do surfactante e a água ou outro composto polar. Com a formação de 
micelas várias propriedades físicas da solução tais como viscosidade, condutividade elétrica, tensão 
superficial e pressão osmótica são afetadas. 
Gelo é o estado solido da água. Quando a água está na forma líquida, as moléculas ficam bem juntinhas 
umas das outras. Já no estado sólido, como gelo, acabam se separando. Isso acontece porque o gelo é 
formado por moléculas de água arranjadas geometricamente em forma de cristais. Quando elas se 
organizam dessa maneira, deixam mais espaços vazios entre os átomos do que no estado líquido. Assim, o 
gelo fica menos denso que a água, ao mesmo tempo que ocupa mais espaço que ela. 
Membranas______________________________________________________________________________
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3. Entender a importância das ligações não covalentes nas relações intermoleculares e 
intramoleculares. 
 
Nas ligações não covalentes não existe partilha de elétrons entre os átomos participantes na ligação. 
Existem diferentes tipos de interações não covalentes que, coletivamente, são designadas de forças de van 
der Waals. Os principais tipos são: 
- interação iónica 
- interação dipolo-dipolo 
- interação dipolo-ião 
- ligação de hidrogénio 
- forças de dispersão de London 
Muitas vezes estas interações são designadas de forças intermoleculares, ou seja, forças que existem 
entre moléculas. De facto, é a existência deste tipo de interações que permite que as moléculas interatuem 
umas com as outras, justificando assim a existência de substâncias no estado líquido ou sólido. Apesar de 
todas as forças intermoleculares serem deste tipo, elas são também muitas vezes responsáveis por 
interações que ocorrem entre diferentes regiões dentro de uma molécula, sendo então designadas de forças 
intramoleculares. Esta situação é particularmente frequente no caso da bioquímica, onde lidamos 
frequentemente com macromoléculas, ou seja, com moléculas grandes. Portanto, as ligações não-covalentes 
podem ser intra- ou intermoleculares. 
 
 
4. Entender como se dá a dispersão dos solutos em meio aquoso (todas as formas de dispersão) e a 
formação de emulsões. 
 
Toda mistura é chamada de dispersão. No entanto, nem todas as misturas apresentam aspectos 
iguais. Uma maneira de classificá-las é por meio do tamanho das partículas dispersas, ou seja, do soluto. 
▪ Soluções verdadeiras: são misturas de duas ou mais substâncias de aspecto uniforme, sendo 
que suas partículas dispersas apresentam o tamanho menor que 1nm. Portanto, são invisíveis a 
olho nu. Ex. Açúcar na água 
▪ Dispersão coloidal ou coloide: apesar de muitas vezes, a olho nu, as dispersões coloidais serem 
confundidas com soluções verdadeiras, por apresentarem um aspecto homogêneo, algumas 
características as distinguem. Por exemplo, ocorre a formação de depósitos sob ação de uma 
centrífuga e suas partículas podem ser retidas por filtros. Ex. Gelatina dissolvida 
▪ Suspensões: as suspensões apresentam partículas de diâmetro maior que 1000 nm. Assim, elas 
podem ser vistas a olho nu ou por microscópio. É uma mistura heterogênea e suas partículas se 
sedimentam, sendo facilmente filtradas. Ex. água e areia. 
Emulsão 
O óleo e a água não se misturam, mas se batermos essa mistura no liquidificador, poderemos observar 
algumas gotas de óleo de dimensões coloidais (as partículas dispersas possuem tamanho entre 1 nm e 
1000nm) espalhadas na água. Esse caso constitui uma emulsão instável. 
Um exemplo de emulsão estável é o leite. O leite homogeneizado possui gorduras esfaceladas que 
estão dispersas na água. A olho nu ele parece ser apenas uma solução, isto é, uma mistura homogênea; 
porém, ao se usar instrumentos ópticos notam-se diversas partículas em suspensão, sendo, portanto, uma 
dispersão coloidal do tipo emulsão. 
A maionese também é uma emulsão estável apesar de ter óleo em sua constituição e ovo (note que 
65,5 % da composição do ovo é água). Isso ocorre por causa dos chamados coloides protetores ou agentes 
emulsificantes ou tensoativos, que no caso da maionese são as proteínas que se encontram na gema do ovo. 
O papel dos coloides protetores é formar uma película em volta das gotas de óleo. Essa película é hidrófila, o 
que significa que possui afinidade com a água, assim a emulsão fica estabilizada e não ocorre como o 
exemplo do início, em que depois de pouco tempo o óleo e a água se separam, deixando de ser uma 
emulsão. 
Os agentes emulsificantes são constituídos por moléculas com uma extremidade polar e outra apolar; 
é por isso que eles conseguem reduzir a superfície de tensão entre o óleo que é apolar, e a água que é polar. 
De tal modo, na preparação de produtos como cremes são adicionados esses agentes emulsificantes, dando 
assim a devida estabilidade para eles. 
Outros exemplos de emulsões são a manteiga, o sangue e vários cosméticos, principalmente em 
creme. 
 
5. Entender a influência dos solutos nas propriedades coligativas da água (ponto de congelamento, 
evaporação e pressão osmótica). 
As propriedades coligativas das soluções são aquelas que se relacionam diretamente com o númerode 
partículas de soluto que se encontram dispersas (dissolvidas) em um determinado solvente. Dependem do 
número de partículas dispersas na solução, independente da natureza dessa partícula. São as alterações que 
os solutos causam ao solvente. Assim, essas partículas (moléculas ou íons) que ficam dispersas no solvente, 
que geralmente é a água, são as responsáveis por mudanças em determinadas propriedades do solvente. 
As quatro propriedades coligativas são: 
Tonoscopia ou tonometria é a diminuição da pressão de vapor de um líquido quando um soluto não 
volátil é adicionado a ele. 
Quando preparamos uma mistura de água e açúcar, por exemplo, as moléculas de açúcar dissolvem-se 
porque são polares como as moléculas de água. Elas interagem umas com as outras por meio de forças 
intermoleculares, o que dificulta que as moléculas de água da superfície do líquido passem para o estado de 
vapor e escapem do solvente. 
Ebulioscopia ou ebuliometria: O efeito ebulioscópico é o aumento do ponto de ebulição de um líquido 
quando adicionamos um soluto não volátil a ele. 
Quando temos água fervendo, ou seja, que já atingiu o seu ponto de ebulição (100 ºC ao nível do mar), 
e adicionamos açúcar, a água para de ferver na hora, ou seja, a temperatura de ebulição aumentou. Isso 
acontece pelo mesmo motivo mencionado para o efeito tonoscópico, isto é, a interação entre as moléculas 
do solvente e do soluto dificulta que a molécula passe para o estado de vapor, por isso, é necessário 
adicionar mais energia na forma de calor para que a solução entre em ebulição. 
Crioscopia ou crometria é a diminuição do ponto de congelamento de um líquido quando um soluto 
não volátil é adicionado a ele. 
Por exemplo, em lugares frios, as águas dos mares formam uma camada de gelo somente na 
superfície, porque ela é formada somente por água. Já a parte líquida que fica abaixo do gelo não se congela 
porque, além de o gelo ser um isolante térmico natural, essa água possui vários sais dissolvidos que 
diminuem o ponto de congelamento. 
Osmoscopia: O fenômeno da osmose ocorre quando colocamos um solvente puro e uma solução (ou 
duas soluções com concentrações diferentes) separados por uma membrana semipermeável e ocorre a 
passagem de solvente pela membrana no sentido do solvente para a solução (ou da solução menos 
concentrada para a mais concentrada). 
Por exemplo, se colocarmos ameixas secas em água, com o tempo, notaremos que as ameixas 
incharão. Isso ocorre porque a pele da ameixa seca funciona como uma membrana semipermeável e o 
solvente (água) passa por ela e vai para o interior da ameixa. 
 
 
❖ Princípios de energia 
 
1. Analisar os fenômenos das reações endergônicas e exergônicas, com base nos princípios de 
conservação de energia (energia cinetica e potencial de um sistema). 
 
As reações químicas que ocorrem com as células são divididas em 2 grupos: as reações endergônicas e 
as reações exergônicas. 
Reações exergônicas (catabolismo) → que liberam energia para o trabalho celular a partir do potencial 
de degradação dos nutrientes orgânicos. 
 
 Ex: exergônicas: na quebra da molécula de glicose há liberação de parte da energia contida nas 
ligações químicas, originando moléculas de menor nível energético. No caso da respiração aeróbia, os 
produtos desse processo são o CO2 e H2O. 
 
C6 H12 O6+ 6 O2 (reagentes + liberação de energia) = 6 CO2+ 6 H2O. 
 
Reações endergônicas (anabolismo) → que absorvem energia aplicada ao funcionamento da célula, 
produzindo novos componentes. 
 Ex: endergônicas: a síntese (fabricação) de glicose a partir de CO2 e H2O só pode ser realizada com a 
incorporação de energia, uma vez que os reagentes desses processos têm menor nível energético que os 
produtos. 
 
6 CO2+luz (solar) = C6 H12+6 O2 
 
 
2. Definir Entalpia. 
 
Entalpia (H) é a quantidade de energia que se encontra nas substâncias e que pode ser alterada 
mediante reações químicas. Essas reações podem ser exotérmicas (aquelas que liberam calor) ou 
endotérmicas (aquelas que absorvem calor). 
 
❖ Produção de CO2 
 
a) Descreva como se forma o ácido carbônico a partir de CO2 nos ambientes teciduais. 
 
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b) Explique porque o pH dos tecidos é mais baixo que nos pulmões 
 
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