avaliação BIOQUIMICA

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AVALIAÇÃO PARCIAL DE BIOQUÍMICA 1
1) A avaliação do estado ácido-básico do sangue é rotineiramente realizada nas Enfermarias e na grande maioria dos doentes atendidos em Unidades de Terapia Intensiva (UTI), qualquer que seja a doença de base. Essa avaliação é fundamental, pois, além dos desvios do equilíbrio ácido-básico propriamente ditos, pode fornecer dados sobre a função respiratória e sobre as condições de perfusão tecidual. Acidose e alcalose são modificações do pH sanguíneo decorrentes do aumento ou da diminuição da concentração sanguínea de íons H+. O pH normal do sangue oscila entre 7,34 e 7,44. Havendo aumento das concentrações de íons H+, o pH estará abaixo de 7,34, configurando a acidose. Se houver diminuição de íons H+, o pH ficará acima de 7,44, caracterizando a alcalose.
Rev. Fac. Ciênc. Méd. Sorocaba, v. 12, n. 1, p. 5 - 12, 2010
Baseado no texto acima descreva como ocorre este distúrbio destacando em ordem os mecanismos compensatórios de forma metabólica e respiratória. Aborde dois casos clínicos e seus respectivos tratamentos. 
R: Acidose metabólica: é o excesso de acidez no sangue caracterizada por uma concentração anormalmente baixa de carbonatos. Quando um aumento do ácido supera o sistema tampão do pH do corpo, o sangue pode tornar-se realmente ácido.
Alcalose metabólica: é uma condição metabólica na qual o pH do sangue está elevado acima da faixa normal. Geralmente é resultado de uma concentração diminuída de ion hidrogênio, levando a concentrações aumentadas de bicarbonato. Pode ser alternativamente um resultado direto de concentrações elevadas de bicarbonato.
Acidose respiratória: (diminuição anormal do pH sanguíneo) devido à ventilação diminuída dos alvéolos pulmonares, levando a uma concentração aumentada de dióxido de carbono arterial (PaCO2).
Alcalose respiratória:  é um desequilíbrio ácido-básico causado por respiração alveolar aumentada (hiperventilação), levando a uma concentração diminuída de dióxido de carbono arterial plasmático (PaCO2).
Caso 1. Paciente em pós-operatório de cirurgia de aneurisma de aorta abdominal desenvolveu insuficiência renal aguda. Embora estável do ponto de vista hemodinâmico e respiratório, está dependente de hemodiálise em dias alternados. Avaliações ácido-básicas diárias mostram acidose metabólica compensada. A última gasometria arterial foi: pH= 7,14; PaCO2= 30 mmHg; BR= 19 mM/L; BE= -2,5. Qual(is) o(s) distúrbio(s) ácido-básico(s) apresentado(s), mecanismo e conduta? O pH está extremamente baixo, sugerindo acidose metabólica grave. A PaCO2 está levemente diminuída, sugerindo tentativa de compensação respiratória. O BR está levemente diminuído, revelando pequeno déficit de bicarbonato. Os dados do exame são incompatíveis entre si, sugerindo erro na sua Realização. A gasometria deve ser repetida.
Caso 2. Paciente de 30 anos chega ao Setor de Emergência em estado de coma, apenas respondendo aos estímulos dolorosos. Sua respiração é superficial e com frequência normal. Familiares encontraram próximo a ela diversas caixas de tranquilizantes vazias. Gasometria arterial: pH= 7,20; PaCO2= 80mmHg; BR= 23 mM/L; BE= -1,2. Qual(is) o(s) distúrbio(s) ácido-básico(s) apresentado(s), seu(s) mecanismo(s), causa mais provável, outros exames a serem solicitados e tratamento ? Como o pH está menor que 7,35 trata-se de uma acidose. A PaCO2 maior que 45 mmHg mostra que existe um importante componente respiratório. O BR normal mostra que não há compensação metabólica. Portanto o distúrbio ácido-básico é acidose respiratória aguda. O mecanismo do distúrbio nesta paciente é a diminuição da eliminação de CO2 por redução da ventilação alveolar; insuficiência respiratória aguda, tipo hipoventilação. A causa provável, em função da história, é depressão do centro respiratório por excesso de tranquilizantes. Dois outros exames a serem solicitados são: 1 - radiografia de tórax a fim de verificar se não há outras causas para o distúrbio ou a complicação mais frequente em intoxicações deste tipo - pneumonia por aspiração de conteúdo gástrico; 2 - Análise toxicológica no sangue para confirmar o tipo de medicamento ingerido e orientar o tratamento definitivo. Neste caso o tratamento inicial é o suporte da vida: estabelecer vias aéreas permeáveis através de intubação traqueal e normalizar a ventilação alveolar com uso de ventiladores mecânicos. Só então se indica a lavagem gástrica para retirada de resíduos de medicamentos. Dependendo do(s) agente(s) ingerido(s) o tratamento definitivo pode se dirigir para o uso de antagonistas específicos, para retirada do agente do organismo através de hemofiltração ou diálise ou simplesmente aguardar a metabolização, mantendo o suporte ventilatório.
2) A água é essencial para a vida, pois, apesar dos seres humanos conseguirem sobreviver por algumas semanas sem comida, é impossível sobreviver sem água por mais que poucos dias. Ela constitui a maior parte do peso do nosso corpo, podendo variar de 45 a 75% deste peso, a depender da idade e sexo, sendo considerado em média 60% para adultos. Neste sentido, comente 5 principais funções da água no organismo, sua quantidade intra e extra celular e como é feito o controle de líquido corporal pelo organismo. 
 R: Participação em reações químicas, no controle da temperatura do corpo e no transporte de nutrientes, na saliva que ajuda na digestão de alimentos, na proteção de meninges, articulações e no liquido amniótico. A agua constitui cerca 60% do peso corporal de um adulto, sendo 40% no meio extracelular e 20% no meio intracelular, o controle da aua no nosso organismo é feito por meio da vasopressina.
3) Uma das propriedades físico-químicas dos fármacos que influem diretamente em sua ação biológica é o grau de ionização das moléculas no sistema fisiológico. A sua extensão relacionada ao pH é descrita pelo pKa. Sendo assim, o valor do pKa é equivalente ao do pH no qual o fármaco encontra-se 50% na forma ionizada e 50% na forma não ionizada. A absorção de substâncias no trato gastrintestinal é afetada por fatores fisiológicos como o tempo de esvaziamento gástrico e o trânsito intestinal, características físico-químicas do fármaco e também é influenciada pela forma farmacêutica e excipientes. Os fármacos pouco solúveis em água ou com solubilidade pH dependente são altamente afetados pelas mudanças pós-prandial do trato gastrointestinal, podendo alterar significativamente a sua biodisponibilidade. As alterações de pH, a área de contato, a atividade enzimática e a microflora também podem modificar a absorção de fármacos. A velocidade e a extensão da absorção de um fármaco podem ser alteradas devido à sua lipofilicidade, estado de ionização ou tamanho das partículas. Assim sendo, os fármacos ácidos são melhor absorvidos no estômago, pois nesta região, o pH ácido dificulta sua dissociação, promovendo sua difusão passiva pela porção lipofílica da bicamada da membrana. Os fármacos básicos são absorvidos preferencialmente no intestino. A ionização afeta não apenas a velocidade na qual os fármacos atravessam as membranas, mas também a distribuição de equilíbrio das moléculas dos fármacos entre compartimentos aquosos, se houver uma diferença de pH entre eles. Ou seja, um ácido fraco e uma base fraca, podem estar distribuídos, no equilíbrio, entre compartimentos do organismo. Em cada compartimento, a razão entre as formas ionizada e não ionizada de um fármaco é determinada peloo seu pKa e o pH do compartimento. Pressupõe-se que a forma não ionizada possa atravessar a membrana e consequentemente atingir concentrações iguais em cada compartimento, e que a forma ionizada não consegue atravessá-la. Com isso, no equilíbrio, a concentração total (ionizada e não ionizada) do fármaco será diferente nos compartimentos, com um fármaco ácido sendo concentrado no compartimento com um pH alto e um fármaco de base fraca, sendo concentrado no compartimento com um pH baixo. Considerando este enunciado, em quemeio, intestino delgado (pH~6) ou estômago (pH~1,5) será absorvido em maior quantidade os fármacos abaixo: ácido acetil salicílico (AAS, pKa: 3,5) e paracetamol (PC, pKa: 9,5). Justifique sua resposta.
R: Maioria dos fármacos são absorvidos no intestino, por já chegarem na sua forma não ionizada, forma na qual são melhor absorvidos, o acido acetil salicílico por conter uma parte com acido carboxílico o que o torna um composto levemente acido, na qual o faz ter uma afinidade maior com o estomago. O paracetamol por sua vez é um composto básico, que será melhor absorvido no intestino delgado pelo fato do pH do intestino ser mais básico que o do estomago, e facilita a absorção dele nessa região.
4) Aminoácidos são as unidades básicas da composição de uma proteína. Dentre os estes, se incluem os três aminoácidos de cadeia ramificada (ACR). Quais são estes aminoácidos? Descreva suas estruturas e comente a importância do seu consumo destacando seu papel no organismo. 
R: Valina, Leucina, Isoleucina. A valina atua no crescimento dos músculos e na reparação tecidual. A leucina desempena uma importante função na manutenção muscular, em certas situações de ter o aumento do seu consumo, como em casos de treinos intensivos, ou em caso de doenças como na desnutrição. A Isoleucina desempena o papel de incorporação de enzimas e proteínas e ajuda a ditar as estruturas terciarias das macromoléculas.
5) Aminoácidos podem se juntar para formar proteínas. Diga como isso ocorre e que estruturas podem surgir a partir desse conceito definindo cada uma delas. Uma mesma proteína precisa ter necessariamente a mesma sequência nos seus aminoácidos? Explique! R: Acontece por meio de ligações peptídicas, que é a união entre dois aminoácidos, essa ligação ocorre sempre o grupo amina de um aminoácido e o grupo carboxila de outro. O grupo carboxila perde um grupamento –OH deixando uma ligação livre, já o grupo amina de outro aminoácido perde um átomo de –H, ambos com ligações livres eles tendem a se unir formando uma molécula de agua que por sua vez será eliminada.
As moléculas formadas por esse tipo de ligação são denominadas peptídeos. Assim, dois aminoácidos formam um dipeptídeo, três formam um tripeptídeo, quatro produzem um tetrapeptídeo e assim sucessivamente. Proteínas com sequencias anormais resultam em uma organização irregular com perda ou prejuízo da sua função.
6) Quais são as principais estruturas secundárias existentes nas proteínas? Explique motivo da sua estabilidade e apresente a diferença entre motivos e domínios proteicos.
R: As principais estruturas são a α-hélice e a folha-β, o que proporciona essa estabilidade são as ligações de hidrogênio entre os átomos do esqueleto peptídico, o hidrogênio e o hidrogênio do grupo –NH e o oxigênio do grupo C=O. Os Motivos são a combinação de estruturas secundárias produzindo padrões geométricos específicos já os domínios Pequena unidade funcional dentro do polipeptídio, geralmente seus centros são formados pela combinação dos motivos.
7) Qual a diferença entre proteínas fibrosas e proteínas globulares? Cite exemplo de duas proteínas globulares e duas proteínas fibrosas, abordando aspectos referentes à estrutura e função. 
R: Proteínas fibrosas são compostas por um único tipo de estrutura secundária e sua estrutura terciaria é bem simples, enquanto proteínas globulares são constituídas de diversas estruturas secundárias. Assim proteínas fibrosas exercem função de proteção, suporte e forma externa, enquanto proteínas globulares abrangem as enzimas reguladoras. Exemplos de proteínas fibrosas são a elastina e o colágeno que são responsáveis por da estrutura e suporte para a pele, o colágeno tem função de da rigidez e a elastina permite que eles possam se esticar e voltar a sua forma normal. Albumina e hemoglobina. A albumina é fundamental para a manutenção da pressão osmótica, necessária para a distribuição correta dos líquidos corporais entre o compartimento intravascular e o extravascular, localizado entre os tecidos. A hemoglobina é uma proteína encontrada no sangue, que contém ferro é responsável pelo transporte de oxigênio e pela coloração vermelha do sangue.
8) Explique como é feito o dobramento proteico especificando as interações químicas de acordo com cadeias laterais. Comente sobre o processo de desnaturação e o que pode acontecer se o desdobramento for inadequado.
	
R: As estruturas secundárias se arranjam, direcionadas pelo efeito hidrofóbico, combinando-se para formar estruturas maiores. Eventos adicionais estabilizam a estrutura secundária e iniciam a formação da estrutura terciária. Na última etapa, o peptídeo atinge sua conformação nativa (funcional) completamente dobrada. Quando as proteínas são submetidas à elevação de temperatura, a variações de pH ou a certos solutos como a ureia, sofrem alterações na sua configuração espacial, e sua atividade biológica é perdida. Este processo se chama desnaturação. Ao romper as ligações originais, a proteína sofre novas dobras ao acaso. Geralmente, as proteínas se tornam insolúveis quando se desnaturam.
9) Explique os fenômenos abaixo através da modificação da estrutura proteica. 
 a) Ovo ao ser frito:
 R: A Albumina, proteína presente no ovo se aglutina por conta da mudança de temperatura, o que faz com que a clara deixe de ser transparente e passe a ter uma cor branca. 
b) Alisamento temporário do cabelo (chapinha):
R: A Alta temperatura da chapinha desidrata, amolece e alonga provisoriamente as células mortas e solidificadas de queratina, proteína presente na composição dos cabelos.
c) Cacheamento permanente do cabelo:
R: precisa ser aplicado uma solução contendo tioglicolato de amônia que vai quebrar as pontes dissulfeto dos aminoácidos de cistina gerando duas cisteinas para cada cistina, nesse processo a queratina sofre um inchaço, tonando-se maleável para ser enrolada, logo depois desse processo é utilizado um oxidante para interromper a reação.
10) Explique estruturalmente a diferença entre a α-queratinas e β-queratinas. Apresente exemplos.
R: Nas α-queratinas duas ou três camadas de α-hélice associam-se lateralmente formando cabos helicoidais, que reunidos se tornam fibras. As α-queratinas estão presentes na maioria dos vertebrados, como cabelo, unhas, pelos, bicos, penas, cascos entre outros, nas β-queratinas, as fibras são formadas por empilhamento de folhas β pregueadas, tal como acontece na seda e nas teias produzida por insetos.