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Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 Profa. Dra Claudia Maria Campinha dos Santos Aula 2 Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. ▪ Átomo de Hidrogênio compartilha um par de elétrons com o oxigênio – Geometria angular(104,5°). ▪ Pares de elétrons não compartilhados geram uma carga parcial (-) ▪ A força de atração eletrônica do Oxigênio origina uma carga parcial (+) • Caráter DIPOLAR / ELETRICAMENTE NEUTRO Água pura → pH Neutro Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. A geometria e propriedades da água como solvente são cruciais para as propriedades dos seres vivos. ▪ Dois H ligados a um O → H2O formam uma ligação covalente polar ▪ Estrutura angular. ▪ Molécula Polar. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. Ácidos Fortes: sofrem ionização completa em solução aquosa. Ácidos Fracos: sofrem ionização parcial em solução aquosa dependente do pH. Em concentrações iguais de íons hidrônio e hidroxila → Neutralidade ▪ A água não é inerte, ela é uma molécula neutra que ioniza-se levemente. ▪ Funciona como um sistema ácido-Base fraco. ▪ Efeito da doação de prótons na água →maior mobilidade e íons. H3O + = íon hidrônio OH- = íon hidroxila Os íons hidrônio e hidroxila participam de reações bioquímicas. • Ácido →Doador de prótons ou aceptor de elétrons. • Base →Aceptor de prótons ou doador de elétrons. A acidez relativa de um ácido pode ser comparada pela relação com a água a partir da constante de dissociação. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. Você sabia que mudanças de pH são capazes de afetar a estrutura e a atividade das macromoléculas biológicas ? Os sistemas tampões são eficientes mecanismos encarregados de manter o pH dentro de uma estreita faixa adequada as necessidades da manutenção da vida nas várias formas de vida. ▪ Mantém o pH e evitam que moléculas no interior da célula sofram alterações estruturais que possam vir a influenciar sobre suas atividades biológicas. ▪ Os tampões são sempre formados por um ácido fraco (HA) doador de prótons e sua base conjugada (A-) receptora de prótons. ▪ O efeito tamponante ocorre porque o par conjugado ácido/base atua captando ou liberando prótons. • Essas substâncias, por evitar variações de pH no meio, permitem a manutenção da vida no ambiente celular propiciando, por exemplo, que as enzimas executem adequadamente suas reações metabólicas. • Além disso, são bastante utilizadas em experimentos de Bioquímica quando o pH deve ser mantido constante. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. Ácidos e bases fracas são tampões eficazes que atuam nas células e tecidos evitando variações do pH e mantendo as estruturas das macromoléculas inalteradas, portanto, com atividade biológica. Os fluidos intra e extracelulares têm um pH característico e quase constante, o qual é regulado por várias atividades biológicas. Uma das principais vias de regulação do pH interno é fornecido pelo sistema tampão. Os dois principais sistemas tampão biologicamente importantes são os sistemas bicarbonato e fosfato. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. O sistema do bicarbonato apesar de funcionar como um sistema tamponante do organismo humano não é um tampão muito potente por duas razões. 1º ) o pH nos líquidos extracelulares é de cerca de 7,4, enquanto o pK do sistema tampão bicarbonato é de 6,1. 2º )influencia nesse sistema são as concentrações dos dois elementos do sistema bicarbonato, CO2 e HCO3-, não serem grandes Apesar deste sistema não ser especialmente potente, ele é o mais importante dos sistemas tamponantes no organismo, devido ao fato da concentração de cada um dos seus dois componentes poderem ser reguladas: ▪ dióxido de carbono é eliminado pelo sistema respiratório. ▪ o íon bicarbonato é eliminado pelos rins. Como consequência, o pH do sangue pode se tornar mais básico ou mais ácido dependendo das concentrações CO2 e HCO3-. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. O sistema tampão fosfato atua de maneira semelhante à do bicarbonato, porém, é formado por H2PO4- como doador de prótons e HPO4 2- como receptor de prótons. Este tampão apresenta pK=6,80, resistindo a variações de pH nos fluidos corporais intra e extracelulares que podem variar na faixa de 6,9 a 7,45. No entanto, apesar desse sistema tampão operar em faixa razoavelmente boa da curva tampão, apresenta-se no líquido extracelular em baixa concentração quando comparada ao tampão bicarbonato. Por isso, sua capacidade de tamponamento no líquido extracelular é inferior a capacidade de tamponamento do sistema bicarbonato. Trata-se de um sistema tampão de suma importância para a manutenção do pH nos líquidos tubulares dos rins, devido a sua alta concentração e pelo fato do líquido tubular ser mais ácido do que o líquido extracelular, trazendo a faixa de operação do tampão mais próxima ao pK do sistema. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. Além dos tampões fosfato e bicarbonato, o organismo possui ainda um sistema tampão formado pelas proteínas das células e do plasma, que estão em concentrações mais elevadas que a dos demais tampões. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.1 Química da água. Equilíbrio Ácido-base. Tampões. O profissional exposto continuamente pode sofrer “danos na córnea, boca amarga, dor de barriga, enjoo, vômito, desmaio, feridas na boca, narina e olhos”. A inalação contínua do formol traz risco cancerígeno nas vias aéreas superiores, que inclui nariz, faringe, laringe, traqueia e brônquios. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.2 Classificação, identificação e propriedades de interesse biológico das biomoléculas. Formam-se a partir da união de bioelementos.Biomoléculas Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.2 Classificação, identificação e propriedades de interesse biológico das biomoléculas. As biomoléculas podem dividir-se em : ▪ Biomoléculas inorgânicas→ estão presentes tanto nos organismos com vida como nos elementos inertes que são necessários para a subsistência/sobrevivência. • Ex: Água (H2O), Dióxido de Carbono (CO2). ▪ Biomoléculas orgânicas → base é o carbono e são sintetizadas pelos organismos vivos. • Ex: Proteínas, carboidratos, lipídeos e os ácidos nucleicos. Todas as moléculas que fazem parte da constituição dos seres vivos são designadas biomoléculas. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.2 Classificação, identificação e propriedades de interesse biológico das biomoléculas. Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.2 Classificação, identificação e propriedades de interesse biológico das biomoléculas. ▪ Carboidratos Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.2 Classificação, identificação e propriedades de interesse biológico das biomoléculas. ▪ Lipídeos Fundamentos de Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.2 Classificação, identificação e propriedades de interesse biológico das biomoléculas. ▪ Proteínas Fundamentosde Bioquímica - ARA0009 1 . Introdução geral à Bioquímica 1.2 Classificação, identificação e propriedades de interesse biológico das biomoléculas. ▪ Ácidos Nucleicos Bons Estudos! Até a próxima aula! Fundamentos de Bioquímica - ARA0009
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