2018_INTROD_ BIOQUIMICA

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17/08/2018
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BIOQUÍMICA 1
QB74O
PROFa. ADRIANE FREITAS
DAQBI-UTFPR
BIOQUÍMICA 1/QB74O
• A disciplina: 2ª feiras (13-16:40h)
• Aulas teóricas e práticas (Lab. de Biologia- 3º andar, bloco C)
• Bibliografia
BIOQUÍMICA 1/QB74O
• Plano de ensino/aulas: sistema acadêmico
• Avaliações:
– 3 avaliações teórico-práticas (90% média)
– Seminário e demais atividades: (10% média)
– Listas de exercícios: não obrigatório
• Prova substitutiva
• Faltas: 25% (18 aulas = 4.5 semanas)
• BIOQUÍMICA: estudo da vida no seu nível molecular
•Ser vivo célula química das células
• Princípios básicos da Bioquímica: comuns a todos os
organismos vivos
• Como a Bioquímica impacta nossas vidas?
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
Compostos 
orgânicos
Reações em 
meio aquoso
Complexidade 
metabólica e 
regulação
Moléculas 
poliméricas
QUÍMICA DA 
VIDA
INTRODUÇÃO
C, H, O, N
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• Componentes Inorgânicos:
moléculas pequenas e com
poucos átomos.
– ÁGUA E SAIS
MINERAIS
• Componentes Orgânicos:
moléculas grandes
complexas; o elemento
principal é o C
– BIOMOLÉCULAS:
proteínas, carboidratos,
lipídeos, ácidos nucléicos,
vitaminas
COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA
• Importância do carbono nas células:
• Ligações covalentes fortes com outros C CADEIAS
• Ligações com H: hidrocarbonetos estáveis
• Com O: • Com N: • Com fosfatos:
Fosfato inorgânico: íon estável
derivado do H3PO4-; escrito como
Pi
GRUPOS FUNCIONAIS COMUNS EM BM GRUPOS FUNCIONAIS COMUNS EM BM
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LIGAÇÕES FRACAS NÃO COVALENTES
• Ligações de H: H-O ou H-N
• Exemplos:
LIGAÇÕES FRACAS NÃO COVALENTES
• Atrações de Van der Waals
• Interações hidrofóbicas
• Atrações eletrostáticas
•70-85% da massa corporal da maioria dos SV
•Papel central para Bioquímica:
•Formas e funções das biomoléculas: resposta às
propriedades físico-químicas da água
•Meio reacional para a maioria das reações
bioquímicas: transporte de moléculas dentro e entre
células
•Participa como reagente em muitas reações
bioquímicas: H+ e OH-
•Todos os seres vivos necessitam de água!
ÁGUA
Nas reações metabólicas,
a água tanto pode
funcionar como reagente
ou como produto:
Reações de hidrólise:
reagente.
Reações de condensação
(desidratação): produto.
ÁGUA
•Quantidade varia de acordo com:
•Espécie: certas espécies apresentam mais água na
constituição de seus corpos, do que outras
•Atividade do tecido: quanto mais ativo é o tecido,
mais água ele requer na sua composição
•Idade: indivíduos jovens possuem maior quantidade
de água nos tecidos, do que os indivíduos idosos.
ÁGUA
•Água: propriedades físico-químicas únicas
Importância para os seres vivos
ÁGUA
Ponto de fusão (oC) Ponto de ebulição (oC) Calor de vaporização (J/g)
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•Água líquida: alta coesão entre moléculas
POLARIDADE 
ÁGUA
•Molécula polar: geometria angular
•Entre moléculas de água: ligações de hidrogênio
•Uma molécula de água pode fazer até 4 ligações de H
com outras moléculas de água: alta coesão!
•Ligações de H: 23 kJ.mol-1
•Ligação covalente O-H: 470 kJ.mol-1
•H2O X CH4
•Praticamente mesma massa molecular
•Ponto de ebulição: 100oC/ -164oC
ÁGUA
•Molécula de água: centro
de um tetraedro + 4
moléculas vizinhas
•Estrutura aberta
•Expansão ao
congelamento
•Importância para vida no
planeta
•COESÃO: forte atração entre moléculas de água
(ligações de H)
Estado líquido: TENSÃO SUPERFICIAL
ÁGUA
ADESÃO: atração entre moléculas de água e
outras moléculas polares
SUBSTÂNCIAS HIDROFÍLICAS E HIDROFÓBICAS
ÁGUA
• Exemplos de ligações de H de importância
biológica
ÁGUA
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•Solvente universal: substâncias polares e iônicas
•Solubilidade: capacidade de um solvente de interagir
com partículas do soluto mais intensamente do que
partículas do soluto reagem entre si
ÁGUA
Todas as 
moléculas 
bioquímicas 
são 
hidrofílicas?
ÁGUA
• Muitas biomoléculas são anfipáticas: proteínas,
pigmentos, algumas vitaminas, lipídeos
ÁGUA
ADESÃO + COESÃO 
CAPILARIDADE
ÁGUA
ALTO CALOR 
ESPECÍFICO
ÁGUA
ALTO CALOR DE 
VAPORIZAÇÃO
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❖ [H+] nas células e líquidos biológicos: influencia a
velocidade das reações químicas, a forma e função das
enzimas, proteínas e a integridade das células
❖ [H+] nas células e líquidos biológicos: em torno de 0,4nM
(0,4x10-9)
❖ 80mM de íons hidrogênio são ingeridos ou produzidos
pelo metabolismo por dia
TAMPÕES BIOLÓGICOS
❖ O íon hidrogênio (H+) é o íon mais importante nos
sistemas biológicos
Qual a importância do pH 
na bioquímica?
• Muitas biomoléculas 
(proteínas, aminoácidos, 
ácidos nucléicos): grupos 
funcionais ionizáveis 
ácidos ou bases
• Propriedades: variam 
conforme a acidez do meio
• Absorção de fármacos
• Tampões biológicos 
• pH afeta a estrutura e 
atividade das biomoléculas: 
ENZIMAS
• pH do sangue e urina: 
diagnóstico médico
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CO2 (g)  CO2 (d) + H20  H2CO3  HCO3
- + H+
anidrase carbônica
TAMPÃO BICARBONATO
• Mantém o pH sanguíneo: 7.35 - 7.45
• Abaixo de 7.35: acidose
• Acima de 7.45: alcalose
Doador prótons
Receptor prótons
pH = pKa H2CO3 + log [HCO3
-]/[H2CO3]
[H2CO3]=k HCO3 x pCO2
k HCO3  0,03 mmol L
-1)/mmHg
Equação de Henderson-Hasselbalch
pH = 6,1 + log [HCO3
-]/0,03 x pCO2
• Homeostasia: constância do meio interno
• Quase todos os processos biológicos são pH dependentes
• Manutenção do pH próximo à neutralidade: equilíbrio
ácido-básico
• Como? pH do Sangue Arterial
7,47,0 7,8
Faixa de sobrevida
Acidose Alcalose
pH normal
pH E HOMEOSTASIA
Alterações do equilíbrio ácido-básico
Condição Causas possíveis 
acidose 
respiratória 
apnéia ou capacidade pulmonar prejudicada, com acúmulo de CO2 nos 
pulmões. 
acidose 
metabólica 
ingestão de ácido, produção de cetoácidos no diabetes descompensado 
ou disfunção renal. 
(Em todas elas, há um acúmulo de H+ não decorrente de um excesso de 
CO2.) 
Condição Causas possíveis 
alcalose 
respiratória 
hiperventilação, produzindo diminuição do CO2 no sangue. 
alcalose 
metabólica 
ingestão de álcali (base), vômitos prolongados (perda de HCl) ou 
desidratação extrema levando a retenção de bicarbonato pelos rins. 
(O aspecto comum é a perda de H+ não decorrente de uma baixa do CO2 
sangüíneo)