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BIOQUIMICA : Estudo dirigido I RESPOSTAS: 1- Por causa das ligações de hidrogênio que conferem à água uma alta coesão interna,fazendo com que o seus pontos de ebulição sejam mais altos do que o de outros solventes similares. 2- No contato inicial de uma substância apolar com a água, há rompimento não compensado de muitas ligações de hidrogênio, pois a água não forma ligações de hidrogênio com moléculas apolares,a fim de fazer o maior número de ligações de hidrogênio possível, as moléculas de água orientam-se envolta da substância apolar e a envolvem, de modo que uma rede de ligações de hidrogênio é formada ao redor de um soluto apolar,essa rede de ligações de hidrogênio representa um decréscimo na entropia do sistema, ou seja, é energeticamente desfavorável. Por esse motivo, quando várias moléculas apolares entram em contato com a água, elas se agrupam, a fim de aumentar a entropia do sistema. 3- Compostos anfipáticos, tais como alguns lipídeos, possuem regiões polares (ou carregadas) e regiões apolares. Quando misturados em meio aquoso, a região hidrofílica polar tende a interagir positivamente com as moléculas de água que tendem a dissolver estes compostos. A região hidrofóbica não-polar, entretanto, tende a evitar o contato com a água, fazendo com que essas regiões não-polares se agrupem. Assim, as regiões apolares adquirem uma menor área hidrofóbica ao solvente enquanto as estruturas polares são arranjadas para maximizar sua interação com este. Essas estruturas estáveis de compostos anfipáticos são chamadas de micelas. 4- Ligações de hidrogênio entre moléculas de água produzem a força coesiva que torna a água líquida à temperatura ambiente e favorece a ordenação das moléculas de água para a formação de cristais (gelo),quando o gelo funde, algumas destas ligações são quebradas e as moléculas aproximam-se umas das outras, ocorrendo uma diminuição de volume. É por esta razão que o gelo é menos denso do que a água no estado líquido. Por exemplo em regiões polares s grandes blocos de gelo estarem à superfície e, por baixo deles, haver grandes quantidades de água, onde se desenvolve normalmente a vida animal 5- Este tipo de interação ocorre quando a molécula possui um hidrogênio (“polo positivo”) ligado ao flúor, nitrogênio ou oxigênio, ou seja, elementos muito eletronegativos (“polos negativos”). 6- Quando uma célula animal é colocada em uma solução hipotônica, observa-se um aumento da entrada de água na célula por osmose. Nesse caso, a água aumenta o volume da célula rapidamente fazendo com que ocorra seu rompimento (lise).A célula explode e libera seu conteúdo no ambiente extracelular por causa do grande influxo de água na célula, excedendo em muito a capacidade da membrana celular de conter o volume extra 7- O sangue transporta o dióxido de carbono para os pulmões, onde é exalado. Quando o dióxido de carbono se acumula no sangue, o pH sanguíneo diminui (aumento da acidez). O cérebro regula o volume de dióxido de carbono que é exalado através do controle da velocidade e da profundidade da respiração (ventilação). Considera-se normal o pH sanguíneo mantido entre 7,34 e 7,44, por outro lado configura uma acidose quando o pH encontra-se menor que 7,34 e consideramos alcalose, quando este mesmo fator (pH) fica acima de 7,44, sendo descrito na literatura que a faixa compatível com a vida está entre 6,8 e 8,0. 8- 9- a) b) c) 10- A atividade física intensa propicia o aumento da concentração de íons de hidrogênio pelo aumento da produção de ácido lático, o sistema respiratório é o meio mais rápido para a regulação do pH sanguíneo pelo controle de quantidade de Co² presente no sangue.mmmmmmmmmmmmmmmmmmm 11- Todos têm um grupo carboxila e um grupo amino ligados ao carbono α (C ), apenas o Radical muda ( R) 12- Os aminoácidos apolares são aqueles cuja cadeia lateral é constituída por cadeias orgânicas que não interagem com a água, devido ao caráter hidrofóbico, têm geralmente uma localização interna na molécula protéica. Os aminoácidos polares são aqueles cuja cadeia lateral são grupos com cargas elétricas líquidas ou cargas residuais, capazes de interagir com a água, devido ao seu caráter hidrofílico, estão localizados geralmente na superfície da molécula proteica. 13- A isoleucina é um membro da família de aminoácidos de cadeia lateral alifática, composta por substâncias bioquímicas extremamente hidrofóbicas, que são encontradas primariamente no interior de proteínas e enzimas. O núcleo da isoleucina é o mais hidrófobico de todos os radicais dos aminoácidos das proteínas.Apresenta radical de hidrocarbonetos apolares ou hidrocarbonetos modificados, quando esse aminoácido é utilizado na síntese de uma proteína, ele fica voltado para dentro da cadeia fornecendo estabilidade a ela. 14- A consequência da substituição do glutamato pela valina é que a hemoglobina se torna menos solúvel e, em estados de baixa pressão de oxigênio, suas moléculas tendem a se agrupar em forma de longas estruturas que deformam as hemácias, tornando-as em formato de uma foice, característica da anemia falciforme. 15- Pontes dissulfeto são interligações entre cadeias ou entre partes de uma cadeia, formadas pela oxidação de radicais de cisteína proteínas extracelulares frequentemente as contém. Algumas proteínas possuem pontes dissulfeto, que são interligações entre cadeias ou entre partes de uma cadeia, formadas pela oxidação de radicais de cisteína. Proteínas intracelulares geralmente não possuem pontes dissulfeto, enquanto que as extracelulares frequentemente as contém. 16- A fosforilação de um resíduo de aminoácido pode causar uma alteração da conformação da proteína, alterando sua atividade ou sua interação com o substrato. 17- É o valor de pH onde existe equivalência entre as cargas positivas e negativas da molécula, o que gera uma situação em que as forças de repulsão entre as moléculas de proteína e as forças de interação com o solvente são mínimas. Assim, as proteínas vão formando aglomerados que, cada vez maiores, tendem a precipitar. 18- 19- A ligação peptídica é planar porque os átomos associados são coplanares. 20- As funções das proteínas são específicas a cada uma delas e permitem às células manter sua integridade, defender-se de agentes externos, reparar danos, controlar e regular funções celulares, etc. Todas as proteínas desempenham sua função da mesma maneira: por união seletiva de moléculas. ● Função Estrutural: se agregam a outras moléculas da mesma proteína para originar uma estrutura maior, constituindo estruturas celulares, como glicoproteínas e histonas, e algumas conferem elasticidade e resistência a órgãos e tecidos, como colágeno, elastina e queratina ● Função Hormonal: regula o metabolismo, como a insulina, glucagon, hormônio do crescimento e calcitonina ● Função de Regulação da Expressão Gênica: regulam a expressão de certos genes, como os fatores de transcrição e de tradução, e outras regulam a divisão celular, como a ciclina. ● Função de Defesa: s imunoglobulinas atuam como anticorpos frente a possíveis antígenos, enquanto que a trombina e o fibrinogênio contribuem para a formação de coágulos sangüíneos para evitar hemorragias e as mucinas possuem efeito germicida e protegem as mucosas. ● Função de Transporte: a hemoglobina transporta oxigênio no sangue, enquanto que as lipoproteínas transportam lipídios no sangue e os citocromos transportam elétrons. ● Função de Reserva: A lactoalbumina do leite é fonte de aminoácidos ● Função Enzimática: atuam como catalisadores biológicos das reações químicas do metabolismo celular 21 - A estrutura primária de uma proteína é definida pela sequência de aminoácidos, unidos por ligações peptídicas. É o nível estrutural mais simples e importante, pois o arranjo espacial da molécula deriva desse sequenciamento e pode variar em três aspectos: número, sequência e natureza dos aminoácidos. A função de uma proteína depende de sua sequência de aminoácidos. Uma simples troca na sequência pode resultar em uma doença genética 22- O sequenciamentoé importante porque determina os tipos de interações observadas na proteína quando ela é dobrada. Pode indicar a presença de domínios, que são comuns a várias proteínas, bem como sequências sinais, que podem determinar a localização celular de uma proteína ou sua meia vida. 23- 24- A estrutura secundária de uma proteína corresponde a regiões localizadas de estrutura ordenada estabilizadas por ligações de hidrogênio entre os grupos -NH e C=O da cadeia principal (backbone) e em que não participam ligações de hidrogênio envolvendo as cadeias laterais. Os dois tipos principais de estrutura secundária são a hélice alfa e a folha beta. ● A hélice alfa é uma estrutura helicoidal assegurada, como já referido, por ligações de hidrogênio entre os grupos -NH e C=O da cadeia principal. ● A estrutura secundária designada por folha beta é igualmente assegurada por ligações de hidrogênio entre os grupos -NH e C=O da cadeia principal . 25- * Proteínas fibrosas: consistem de um tipo único de estrutura secundária, sendo que sua estrutura terciária é simples. Em geral provem suporte, forma ou proteção externa para vertebrados ● Proteínas globulares: contêm vários tipos de estrutura secundária. Em geral são enzimas ou proteínas regulatórias 26- Quando há deficiência de vitamina C no organismo, a formação e estabilização do colágeno é prejudicada: na ausência ou deficiência do ácido ascórbico, as enzimas prolil e a lisil hidroxilase tornam-se suscetíveis à oxidação – assim não conseguem manter o átomo de ferro no estado ferroso – e ficam impossibilitadas de permanecer na sua forma ativa, interrompendo a continuidade da cascata de síntese do colágeno. Com a formação de colágeno prejudicada, há o comprometimento da integridade da espessura do tecido, o tornando suscetível a lesões. Bibliografia: ● NELSON, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. Porto Alegre: Artmed, 2011. 6. ed. ● OURA, Daniel Machado. Aminoácidos, Peptídeos e Proteínas. 2017. Disponível em: https://medpri.me/upload/texto/texto-aula-645.html. Acesso em: 20 jan. 2021. ● MARZZOCO, Anita; TORRES, Bayardo Baptista. Bioquímica básica. 3. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. ● http://www.if.ufrgs.br/fis01038/biofisica/referencias/referencias.htm > aceso em 20 de janeiro de 2021 ● BUCIOLI, Sérvio Antônio; MÉLLO, Márcio Henrique Gomes. Alterações no pH do organismo alcalose metabólica e acidose metabólica. Medicina e Saúde, Rio Claro, p. 63-78, jun. 2019. ● UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA. Departamento de química. O mundo das proteínas.Disponível em: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/proteinas.html . Acesso em: 20/01/2021. ● CONCEIÇÃO, Polyana P. da. Escorbuto – por que a carência de vitamina C afeta a síntese de colágeno? Disponível em:https://www.sanarmed.com/escorbuto-por-que -a-carencia-de-vitamina-c-afeta-a-sintese-de-colageno-colunistas. Acesso em: 21 jan. 2021. http://www.if.ufrgs.br/fis01038/biofisica/referencias/referencias.htm https://www.sanarmed.com/escorbuto-por-que