Estudo Dirigido 1

Bioquímica IEstudo Dirigido 1

RESPOSTAS

01. Descreva como a água pode estar envolvida com processos de transporte de substâncias no

organismo humano.

• Organismos evoluíram e apresentam sistemas circulatórios a base de água para transporte (linfa, sangue e seiva vegetal).

• A urina é uma maneira de eliminar toxinas.

• As células apresentam-se em estado colóidal (rico em água) o que facilita transporte de substâncias.

02. Por que a maioria das reações químicas em nosso organismo ocorre em meio aquoso (solução)

e qual o tipo de reação predominante nesse contexto que envolve a presença da água?

• Reações químicas ocorrem mais facilmente com os reagentes em estado de solução (moléculas íons).

• Reações de quebra de moléculas em que a água participa como reagente são denominadas reações de hidrólise.

03. Como a água esta envolvida com o processo de termorregulação do organismo humano?

• Seres vivos só podem existir em uma estreita faixa de temperatura.

• A água evita variações bruscas de temperatura dos organismos.

• A transpiração diminui a temperatura corporal de mamíferos.

04. Compare a quantidade de água presente nas células nervosas (neurônios) e nas células ósseas

enfatizando a capacidade metabólica desses locais.

• A quantidade de água é diretamente proporcional à atividade metabólica da célula.

Neurônio – 80% de águaCélula óssea – 50% de água

05. Descreva a estrutura eletrônica da água (geometria, polaridade, ângulos de ligação da molécula).

• ESTRUTURA ELETRÔNICA DA ÁGUA

(a) geometria: tetraedro grosseiro;

(b) oxigênio mais eletronegativo atrai a nuvem eletrônica (dipolo elétrico)

- átomo de H: carga parcial positiva- átomo de O: duas cargas parciais negativas

(c) o ângulo de ligação H-O-H (104,5°).

• RESULTADO: atração eletrostática entre o oxigênio de uma molécula e o hidrogênio de outra.

06. Que tipo de interação intermolecular organiza e orienta as moléculas de água em solução? Descreva

esse tipo de interação.

• PONTES DE HIDROGÊNIO.

• A soma de todas as pontes de Hidrogênio confere coesão a molécula de água.

10% covalente90% eletrostática

Ligação H-O covalenteQuebra: 470Kj/mol

Ponte de HidrogênioQuebra: 23Kj/mol

Temperatura Ambiente:•Água (líquida)•Energia cinética = valor de quebra de uma Ponte de H•Tempo de vida: 1 a 20 picossegundos 1ps = 10-¹² s•Pontes são rompidas e rapidamente outras novas são montadas

07. Por que elementos como alcoóis, aldeídos, cetonas e compostos nitrogenados conseguem ser solúveis em água?

• “Regra dos semelhantes”.– Semelhante dissolve semelhante;– Polar – polar ; Apolar – apolar;– Efeito estabilizante das pontes de hidrogênio;– Outros solúveis em água:

• Álcoois• Aldeídos• Cetonas • Compostos nitrogenados (N-O ; ex.: bases do DNA)

08. Qual a definição de moléculas anfipáticas? Cite exemplos.

Possuem grupamentos polares e apolares na mesma molécula.

09. Qual a diferença entre grupamentos hidrofóbicos e hidrofílicos?

HIDROFÍLICO

(aquele que tem afinidade por água)

(POLAR)

(se dissolvem facilmente na água)

Ex.: proteínas, bases nitrogenadas, sais NaCl

HIDROFÓBICO

(aquele que tem medo da água)

(APOLAR)

(NÃO se dissolvem facilmente na água)

Ex.: clorofórmio, benzeno, lipídios

10. Descreva o processo de formação de uma micela. Qual a finalidade química de formação

desse tipo de estrutura?

Grupo cabeça hidrofílico

Grupo hidrofóbio

Moléculas de H2O altamente ordenadasformam uma “gaiola” ao redor das cadeia hidrofóbica

Agregados oscilantes(H2O fase aquosa)

ETAPA 1 ETAPA 2

Lipídeos se unem e as moléculasde H2O se ordenam apenas naregião das margens

Todos os grupos hidrofóbicossão resguardados do contato coma água formando uma estruturaesférica anfipática chamada deMICELA.

11. Descreva o processo de osmose sofrido pelas moléculas de água.

• OSMOSE:

– Movimento da água;

– Meios com concentrações diferentes de solutos;

– Através de uma membrana semipermeável.

• Processo físico importante na sobrevivência das células.

H2O

H2OMeio menos concentrado(menor quantidade de soluto) Meio mais concentrado

(maior quantidade de soluto)H2OH2O

12. Qual a diferença entre meios hipertônicos, isotônicos e hipotônicos? Como uma célula sanguínea como a hemácia reagiria em cada um desses meios?

Solutos extracelulres

Solutos intracelulres

Meio Isotônico: nenhuma movimentação de água.

Meio Hipertônico: saída deágua. A célula murcha.

Meio Hipotônico: entrada excessivade água. A célula se distende e eventualmente pode romper

a membrana.

13. Qual a definição de solução tampão? Quais os dois principais tampões biológicos existentes?

A IDÉIA DE UM TAMPÃO

REMETE A UMA SUBSTÂNCIA QUE EM

DETERMINADA FAIXA DE pH CONSIGA NÃO

PERMITIR VARIAÇÕES BRUSCAS NAS

CONCENTRAÇÕES DE H+ OU OH-.

• Tampão fosfato – Citoplasma de todas as células– pKa: 6,86

• Tampão bicarbonato– Atua na corrente sanguínea– pKa: próximo de 7,4

14. As proteínas são as biomoléculas mais abundantes no organismo humano. Cite funções pertinentes a

esse grupo de moléculas.

Diversidade de funções:

• Enzimas• Hormônios• Anticorpos• Transportadores de membrana• Fibras musculares• Proteínas do leite• Venenos naturais (cogumelos) e etc...

15. Esquematize a estrutura de um alfa-aminoácido e descreva-a.

• Estrutura básica de qualquer aminoácido– Carbono central na molécula (carbono α)– Uma porção amino-terminal (NH3+)– Uma porção carboxi-terminal (COO-)– Uma cadeia lateral (R)

• Variação em tamanho, carga elétrica, solubilidade

Cadeia lateral

amino carboxilaa

16. Como um aminoácido consegue interagir com outro aminoácido. Descreva esse tipo de ligação.

A ligação peptídica ocorre entre o grupo a-carboxila de um aminoácido e o grupo a-amino de outro aminoácido.

um dipeptídeo

Aminoácido 1 Aminoácido 2

17. Por que o carbono alfa dos aminoácidos é considerado um centro de quiralidade?

Existem 2 isômeros ópticos do Ca: formas L e D

• são enantiômeros (imagens especulares) um do outro

• L (levorrotatório) ESQUERDA• D (dextrorrotatório) DIREITA

O Carbono a é assimétrico, ou seja, tem 4 ligantes diferentes.

Essa propriedade define o Ca como um centro quirale confere propriedades ópticas às moléculas

- Desvio da luz polarizada

COO

C — H

R

H3N —+

a

Levógiro: indicado por ( - )giro da luz para esquerda

Dextrógiro: indicado por ( + )giro da luz para direita

18. Dentre a classificação dos aminoácidos, que grupamentos químicos pertencentes à classe dos

aminoácidos polares (com grupo R não carregado) permitem que eles sejam hidrofílicos, ou seja, solúveis em água?

Grupo R Não Carregado, Polar

HidrofílicosSolúveis em H2O

OH (hidroxilas)SH (sulfidrilas)NH2 (amidas)

PolaridadePontes de Hidrogênio

19. Diferencie peptídeo de proteína. Cite peptídeos com funções orgânicas importantes.

Diferenciação por tamanho

Polipeptídeos São polímeros de aminoácidos(até peso molecular 10 000)

Proteínas (peso molecular acima de 10 000)

Ocitocina (hormônio)9 aminoácidos (contrai útero)

Bradicinina 9 aminoácidos (↓ inflamação)

Insulina (hormônio pancreático)2 cadeias (30 +21 aminoácidos)

Citocromo c (membrana da mitocôndria)104 resíduos de aminoácidos

20. Diferencie estrutura primaria, secundária, terciária e quaternária de proteínas .

Estrutura quaternária:• Associação de mais de uma

cadeia polipeptídica • No modelo, um tetrâmero

composto de 4 cadeias polipeptídicas

x 4

Estrutura terciária:• Enovelamento de uma cadeia

polipeptídica como um todo.• Ocorrem ligações entre os

átomos dos radicais R de todos os aminoácidos da molécula

Estrutura secundária:• Enovelamento de partes da cadeia

polipeptídica• Formada somente pelos átomos

da ligação peptídica, através de pontes de H.

• Ex: alfa-hélices e folhas beta.

Estrutura primária: é a sequência dos aminoácidos na cadeia polipeptídica; mantida por ligações peptídicas

aminoácido

É o esqueleto covalente (fio do colar), formado pela seqüência dos átomos na proteína.

21. Qual o único tipo de reação química poderia romper a estrutura primária de uma proteína em

formação? Justifique .

Hidrólise (rompimento de ligações peptídicas).

22. Diferencie folhas-beta com cadeias paralelas de folhas-beta com cadeias antiparalelas

• As pontes de hidrogênio são

formadas entre os segmentos

adjacentes das cadeias.

• Cadeias Paralelas

– Possui a mesma orientação (direção)

dos grupos carboxi e amino.

• Cadeias Antiparalelas

– Possui orientação oposta dos grupos

carboxi e amino.

BOA PROVA!