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• Exercícos de pH e pKA. PROTEÍNA • Exercícos de pH e pKA. PROTEÍNA Bioquímica Estrutural Profa. Margarida Szurkalo Bioquímica Estrutural Profa. Margarida Szurkalo 1. Calcule o pOH sabendo que [OH] = 1,0 . 10-2 mol/L pOH = - log [OH-] = pOH = - log 1,0 . 10-2 = 2 -log 1,0 EXP – 2 = cassio/HP pH + pOH=14 = pH + 2 = 14 pH = 14 -2 = 12 1. Uma amostra de fluido orgânico apresenta pH = 6,82. Qual é sua concentração molar de H+ ? [H+] = 10-pH [H+] = 10- 6,82 ----- 10 yx – 6,82 = HP / 10 ^ - 6,82 = cassio [H+] = 1,51.10-7 mol/L 1. A análise de uma determinada marca de água mineral gaseificada revelou que apresenta pH = 4. Qual o valor da concentração hidrogeniônica, [H+ ]. [H+] = 10-pH [H+] = 10-4 [H+] = 0,0001 ou 1.10-4 mol/L 10 yx – 4 = HP / 10 ^ - 4 = cassio 4. A partir da tabela, pode-se afirmar que: a) I, II, III e IV são soluções ácidas. b) somente II é uma solução básica. c) somente I, III e IV são soluções ácidas. d) somente I, II e III são soluções básicas. e) somente III é solução básica. 5. Se Ka é = 1,175 x 10-8 Calcule pKA desta solução pKa = - log Ka pKa = - log 1,175 x 10-8 pKa = 7,93 -log 1,175 EXP – 8 = casio ou HP 6. Se Ka é = 1,59 x 10-9 Calcule pKA desta solução pKa = - log Ka pKa = - log 1,59 x 10-9 pKa = 8,80 - Log 1,59 EXP – 9 = 8,80 7. A análise de uma determinada marca de água mineral gaseificada revelou que apresenta [H+] = 4 .10-5 mol/L. Qual o valor do pH pH= -log [H+] pH= -log 4 .10-5 pH = 4,40 -log 4 EXP -5 = PROTEÍNA Um pouco de história... Entre os objetos de estudo dos cientistas no início do século XIX (...) Estava: Albúmen – clara de ovo [albus = branco]; Tinha átomos de C, H, N, O e S; Tinha estranha propriedade de coagular ao ser submetido a aquecimento; Verificaram que outras substâncias presentes no leite e no sangue também coagulavam quando aquecidas; Então decidiram chamar esses componentes de substâncias albuminoides [semelhantes ao albúmen]. Um pouco de história... Estudos mais tarde acabaram por concluir que essas substâncias estão presentes em todos os seres vivos. Em 1838, Gerardus Mulder chama essas substâncias de PROTEÍNAS [do grego Proteios = primeiro, primitivo]. • As proteínas são compostas de aminoácidos que se ligam por ligações peptídicas, dobrando-se por cima de si mesmas e formando uma complexa forma com características singulares. • Para entender melhor as proteínas, sugere-se começar com os formadores delas: os aminoácidos. A importância das proteínas São fundamentais para qualquer ser vivo [e até vírus]. Toda manifestação genética é dada por meio de proteínas. Grande parte dos processos orgânicos são mediados por proteínas [enzimas]. Sem proteínas, não existiríamos e nenhum outro ser vivo existiria. *Coacervatos (primeiros compostos protéicos). Catalise enzimática; Transporte e estoque; Movimento; Suporte mecânico; Proteção imune; Sinalização intra e extracelular; etc. Variedade Funcional - Diferentes Estruturas Tridimensionais Estrutura 3D - Estrutura Estável em função do tempo Estabilidade versus flexibilidade Função e conformação. A importância das proteínas Noções de modelagem de proteínas, cristalografia e espectrometria de massa Cristalografia : conhecimento da estrutura dos materiais em nível atômico. Cristalografia pelos raios X: fornece dados estruturais sobre qualquer proteína que possa ser cristalizada. A cristalografia em raios X dá informação detalhada sobre as posições relativas de grupos químicos diferentes dentro da proteína, permitindo o estabelecimento da conformação precisa da cadeia polipeptídica, junto com o posicionamento das cadeias laterais dos aminoácidos produzindo uma estrutura terciária detalhada (BROMW, 2018). Aminoácidos: os monômeros protéicos Monômeros: São as unidades fundamentais dos polímeros. Proteínas são polímeros. Seus monômeros são chamados de AMINOÁCIDOS. Esquema da estrutura química básica de um aminoácido Existem 20 tipos de aminoácidos. Observe na tabela ao lado: Nome Símbolo Glicina Gly, Gli Alanina Ala Leucina Leu Valina Val Isoleucina Ile Prolina Pro Fenilalanina Phe ou Fen Serina Ser Treonina Thr, The Cisteina Cys, Cis Tirosina Tyr, Tir Asparagina Asn Glutamina Gln Aspartato ou Ácido aspártico Asp Glutamato ou Ácido glutâmico Glu Arginina Arg Lisina Lys, Lis Histidina His Triptofano Trp, Tri Metionina Met A produção de aminoácidos no organismo, são classificados em: Não essenciais ou naturais: são os aminoácidos produzidos pelo organismo. Essenciais: são os aminoácidos que não são produzidos pelo organismo. Eles são obtidos unicamente pela dieta (alimentação). Obs.: Precisamos de todos os aminoácidos para os processos de produção de proteínas . Aminoácidos: os monômeros protéicos Aminoácidos moldam as propriedades das proteínas Diferentes cadeias laterais tamanhos, formas, cargas; Capacidade de preencher o interior da proteína; Capacidade de formação de estruturas secundaria; Capacidade de ionização e reatividade química; Capacidade de interação com íons; Capacidade de formar ligações de Hidrogênio. INTERACAO COM A ÁGUA!!!!! Observação As funções das proteínas derivam da diversidade e versatilidade dos 20 aminoácidos naturais e suas variações Titulação Quando se dissolve um aminoácido na água e se vai gotejando um ácido, por exemplo, HCl, inicia-se um processo chamado titulação, que quer dizer que o ácido reagirá lentamente, gota a gota, com outra substância. Espera-se que, quando se adiciona um ácido em uma solução, essa fique ácida, porém não é exatamente isso que ocorre. O pH abaixa lentamente e quando se coloca ácido não ocorre nada, não há mudança de pH; a cada gota de ácido colocada na solução de aminoácido, o pH fica resistente à mudança, ou seja, não há um aumento de acidez (caracterizada com o aumento da presença de íons H+ livres na solução) porque o H+ se liga ao grupamento ionizado do grupamento carboxila (COO- ), neutralizando-o Ligação peptídica Ligação feita entre aminoácidos (aa) para formar peptídeos , polipeptídeos e proteínas . Ligação Péptica Aminoácido 2Aminoácido 1 Duplo Peptídeo Água Imagem: YassineMrabet / Formação da ligação peptídica, em 12 de agosto de 2007 / Public Domain Ligação peptídica Estruturas das proteínas Estrutura Primária Dada pela sequência de aminoácidos e ligações peptídicas da molécula. Forma um arranjo linear, semelhante a um “colar de contas”. Imagem: National Human Genome Research Institute / A estrutura primária da proteína é uma cadeia de aminoácidos / Source: http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/VIP/Glossary/Illustration/amino_acid.shtml / Public Domain Estruturas das proteínas Estrutura Secundária É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos entre si na sequência primária da proteína. Ocorre graças à possibilidade de rotação das ligações entre os carbonos alfa dos aminoácidos e os seus grupos amina e carboxila. Im ag em : N at io na l I ns tit ut es o f H ea lth / Pr ot eí na A lfa - hé lic e / D is po ni bi liz ad o po r: G 3p ro / P ub lic D om ai n Im ag em : V os sm an / T rip la H él ic e do C ol ág en o / G N U F re e Do cu m en ta tio n Li ce ns e Estruturas das proteínas Estrutura Terciária Resulta do enrolamento da hélice, sendo estabilizada por pontes de hidrogênio e pontes dissulfeto. É literalmente um dobramento da proteína, adquirindo uma estrutura tridimensional. Estruturas das proteínas Estrutura Quaternária Algumas proteínas podem ter duas ou mais cadeias polipeptídicas em estrutura tridimensional. Imagem: Parutakupiu / Desenhando representando a estrutura quaternária de uma proteína, em 3 de fevereiro de 2007 / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic • Verduras, carnes, leite e ovos contêm diversas proteínas, porém, quando cozinhados ou fritosem alta temperatura, ocorre desnaturação, processo que modifica suas proteínas. • De certa maneira isso pode ser benéfico para os seres humanos, pois serão absorvidos os aminoácidos e não as proteínas, ou seja, quem passará para o sangue não são as proteínas, pois são muito grandes. • Esse processo é muito mais rápido do que se esperar a digestão da proteína no trato gastrointestinal. Os aminoácidos que passam para o sangue chegam às células e formam as proteínas necessárias para cada célula, em estruturas chamadas de ribossomos, mediante informações transmitidas por nosso material genético. Desnaturação protéica A forma espacial das proteínas pode ser afetada pela temperatura, pH, polaridade, salinidade, solventes, radiações, etc. As proteínas perdem o arranjo [desenrolam-se, perdem as ligações]. Ovo; Leite, coalhada, queijos; Sangue. Imagem: Ovo frito, em 22 de julho de 2009 / Fotografia: cyclonebill / Source Vagtel- spejlæg / Creative Commons Attribution-Share Alike 2.0 Generic Funções das proteínas Sem as proteínas, a vida na Terra não brotaria. Elas desempenham diversas funções nos mais variados ambientes vivos. Catalítica: acelera as reações. Ex.: amilase (hidrolisa o amido). Transportadora: transporta diversos componentes. Ex.: Lipoproteínas (transportam colesterol) e hemoglobina (transporta O2) pelo sangue. Funções das proteínas Reserva: guardam e contêm aminoácidos essenciais para o desenvolvimento dos animais. Ex.: caseína (leite de vaca) e albumina (ovos de aves). Contração: promovem os movimentos de estruturas celulares, músculos. Ex.: actina e miosina. Reguladora/ hormonal: atuam como mensageiras químicas. Ex.: insulina (“guarda a glicose”), adrenalina. Estrutural: participam na composição de várias estruturas do organismo, sustentando e promovendo rigidez. Ex.: colágeno, elastina. Defesa e proteção: promovem a defesa do organismo contra microrganismos e substâncias estranhas. Ex.: imunoglobulinas (anticorpos). Genética: atuam se envolvendo com os ácidos nucleicos para dar conformação. Ex.: nucleoproteínas. Funções das proteínas https://www.youtube.com/watch?v=wvTv8TqWC48&feature=emb_logo
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