Aula 2 Fundamentos de Bioquímica

Prévia do material em texto

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