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Bioquímica I Estudo Dirigido 1 RESPOSTAS

Estudo Dirigido 1

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Bioquímica IEstudo Dirigido 1

RESPOSTAS

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

organismo humano.

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• 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.

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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?

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• 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.

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

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• 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.

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

enfatizando a capacidade metabólica desses locais.

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

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

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

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• 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.

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

esse tipo de interação.

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• 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

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

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• “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)

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

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Possuem grupamentos polares e apolares na mesma molécula.

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09. Qual a diferença entre grupamentos hidrofóbicos e hidrofílicos?

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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

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

desse tipo de estrutura?

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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.

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

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• 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

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

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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.

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

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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

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

esse grupo de moléculas.

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Diversidade de funções:

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

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

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• 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

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

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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

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

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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

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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?

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Grupo R Não Carregado, Polar

HidrofílicosSolúveis em H2O

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

PolaridadePontes de Hidrogênio

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

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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

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

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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.

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

formação? Justifique .

Hidrólise (rompimento de ligações peptídicas).

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

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• 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.

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BOA PROVA!