Qual a influência da variação do pH sobre a estrutura química dos carboidratos e das proteínas presente nos alimentos constituintes da dieta.

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Tópico 1 - Qual a influência da variação do pH sobre a estrutura química dos carboidratos e das proteínas presente nos alimentos constituintes da dieta.
As proteínas são moléculas fundamentais para a evolução da vida, elas são estruturas vitais de organismos e suas funções são bastante variadas, atuando desde a proteção do organismo através dos anticorpos até catalisar reações químicas.
O desenvolvimento de todos os organismos, envolve uma série de reações químicas entre moléculas orgânicas e inorgânicas. Essas reações podem ser espontâneas, ou não espontâneas, essas reações precisam de reações acopladas (exergônicas) para ocorrer. São chamadas de reações endergônicas. Esses dois tipos de reações compõem as vias metabólicas de síntese (anabolismo) e de degradação (catabolismo) de moléculas, tornando-as assimiláveis às células.
Praticamente toda atividade celular tem as proteínas envolvidas. As variações de PH fazem com que as proteínas percam suas principais funções. Principalmente através da desnaturação, que é um processo no qual moléculas biológicas perdem suas funções, devido a alguma mudança no meio, inclusive pelas variações de PH..
Dentre as milhares de proteínas, cada uma delas têm funções específicas, que evoluíram em um meio, com determinadas características. O processo de desnaturação proteica ocorre quando este meio é alterado de forma que mude a estrutura tridimensional da proteína, afetando sua atividade biológica e a sua estrutura está estritamente ligada à sua função.
PHs extremos podem alterar a carga, levando ao rompimento das ligações de hidrogênio e conseqüentemente à mudança estrutural da proteína. Cada proteína trabalha em um PH específico.
O grupo chamado de carboidratos, hidratos de carbono ou glicídios, também são chamados de açúcares, mas nem sempre possuem sabor adocicado. Essas moléculas são compostas por Carbono, Hidrogênio e Oxigênio, pela fórmula (CH2O)n, mas também podem apresentar átomos de nitrogênio (N), enxofre (S) e fósforo (P). 
A principal função dessas moléculas são de reserva de energia para as células, sendo estes glicogênio e amido, respectivamente. 
Essas moléculas também são intermediários metabólitos e participam da estrutura dos ácidos nucléicos (RNA e DNA) e do glicocálice das membranas plasmáticas e da parede celular de bactérias e vegetais, combinados com proteínas, os polissacarídeos estruturais que compõem a matriz extracelular, formam glicosaminoglicanas, proteoglicanas e glicoproteínas, essenciais no reconhecimento celular.
Os carboidratos são divididos em dois grupos, aldoses e cetoses. As aldoses possuem como grupo funcional um aldeído (CH=O) e as cetoses possuem como grupo funcional uma cetona (C=O). Eles também são classificados como monossacarídeos (glicose, frutose, lactose), dissacarídeos (sacarose, maltose, galactose) e polissacarídeos. Os principais polissacarídeos são a celulose, o amido e o glicogênio. Essas moléculas são unidas por ligações glicosídicas, que ocorrem nos grupos hidroxilas (-OH) dos carboidratos.
A caracterização dos carboidratos é feita por reações de coloração. Os reativos usados para colorir esses carboidratos são compostos por ácidos fortes, como ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido clorídrico (HCl) e um grupo fenol, que desidratam os carboidratos, originando aldeídos cíclicos, que podem combinar com fenóis e formar compostos corados. 
Os carboidratos e as proteínas são os principais responsáveis pela estruturação, obtenção de energia e resposta celular, desta forma a alteração de ph nos organismos, influencia na capacidade destas estruturas de atuarem de forma adequada ou perdem totalmente sua eficácia e função.
Tópico 2 – Quais os sistemas tampão que atuam no nosso organismo para prevenir a variação do pH fisiológico.
Uma solução tampão é aquela que não sofre alteração quando em contato com soluções ácidas ou básicas, existem basicamente dois tipos de tampão. Um deles é formado por uma mistura de ácidos fracos e base (par ácido / base), como por exemplo, H2CO3/HCO-3 (ácido carbônico / bicarbonato). 
O outro tipo de tampão é composto por espécies anfotéricas. Essas espécies em algumas soluções apresentam comportamento de ácido e noutras soluções, comportamento de base. Neste caso a solução tampão não se altera na presença de acidez ou basicidade.
Essa solução tem por finalidade evitar que ocorram variações muito grandes no pH ou no pOH de uma solução. 
O sangue humano é um sistema-tampão ligeiramente básico, ou seja, é um líquido tamponado: seu pH permanece constante entre 7,35 e 7,45. 
Um dos tampões mais importantes no sangue é formado pelo ácido carbônico (H2CO3) e pelo sal desse ácido, o bicarbonato de sódio (NaHCO3).
Assim, existem as seguintes espécies nessa solução-tampão:
H2CO3: presente em grande quantidade, pois, sendo um ácido fraco, sofre pouca ionização;
H+: proveniente da ionização do H2CO3;
HCO3-: também presente em alta quantidade, proveniente da ionização do H2CO3 e da dissociação do sal (NaHCO3);
Na+: proveniente da ionização do NaHCO3;
Se a essa solução for adicionada uma pequena concentração de ácido, irá ocorrer sua ionização, gerando cátions H+, que irão reagir com os ânions HCO3- presentes no meio, originando ácido carbônico não ionizado. Não ocorre a variação do pH.
Já se uma base for adicionada, serão gerados ânions OH-. Esses íons se combinam com os cátions H+, provenientes da ionização do H2CO3. Assim, os ânions OH- são neutralizados, mantendo o pH do meio.
Além dessa solução-tampão citada, há também outras duas presentes no sangue, que são: H2PO4/HPO42- e algumas proteínas. 
Se não houvesse essas soluções-tampão no sangue, a faixa de pH poderia sofrer sérios desvios. Se superior a 7,8, denomina-se alcalose. Se abaixo de 6,8, será um estado de acidose. Ambas são condições perigosas, que podem levar à morte.
O sangue transportado pelo sistema circulatório é mantido com pH na faixa de 7,35 a 7,45, graças à ação de soluções-tampão
Referências:
Marzzocco, Anita; Torres, Bayardo Baptista - Bioquimica Básica
https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/bioquimica-proteinas-enzimas-e-carboidratos/59347 - acessado em 26/08/20
Fernanda Florencia Fregnan Zambom
Bacharel em Ciências Biológicas na Universidade Presbiteriana Mackenzie. Realizou estágio no laboratório de Biologia Celular do Instituto Butantã, com Toxicologia de Anfíbios, em 2012. No mesmo ano, estagiou no Laboratório de Raiva do Centro de Controle de Zoonoses, até agosto de 2013. Atualmente é aluna de mestrado do Laboratório de Fisiopatologia Renal da FMUSP.
https://www.infoescola.com/bioquimica/desnaturacao/ - acessado em 26/08/20
Yanna Dias Costa
Graduação em Ciências Biológicas (Unicamp, 2012)
Mestrado Profissional em Conservação da Fauna Silvestre (UFSCar e Fundação Parque Zoológico de São Paulo, 2015).
Nelson, D. L; Cox, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 5o ed. Porto Alegre: Artmed, 2011. 140-141 p.
 https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/solucao-tampao-no-corpo-humano.htm - acessado em 28/08/20
Jennifer Fogaça
Graduada em Química