Química Ambiental Noturno

Apresentação em tema: "Química Ambiental Noturno"— Transcrição da apresentação:

1 Química Ambiental Noturno
QBQ-4020 Química Ambiental Noturno Bioquímica Metabolismo – Catabolismo e Anabolismo Como retirar energia do ambiente? Como sintetizar moléculas (biomoléculas)?

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3 Curso 1- Visão estrutural que são açúcares, proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. 2- Visão Energética. Termodinâmica. 3- Metabolismo do nível celular  ao de órgãos e tecidos, e de organismos Associar Fisiologia, Biomol, Nutrição e Ambiente

4 Como é possível a separação do meio externo do meio
Interno? Compartimentalização? Quais as Bases Físicas e Químicas?

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6 Separa as “coisas Hidrofílicas de Hidrofóbicas”..
A partir deste experimentos- Miller (teoria de Oparin) ficou estabelecido a formação de vários outros compostos como: Aminoácidos Ácidos Nucléicos e Ácidos Graxos Chave para a formação de colóides Colóides = Emulsões Óleo em Água ou Água em Óleo Separa as “coisas Hidrofílicas de Hidrofóbicas”..

7 Coacervados são partículas coloidais (nanômetros)
~ 1 nm até ~ 1000 nm O que deve ter na interface Gota – Água???

8 Estrutura e Propriedades de H2O
ângulo de ligação -polaridade -tensão superficial -dissolução de espécies -coesividade

9 - H2O é o único Líquido inorgânico que ocorre naturalmente na Terra.
-         Ocorre naturalmente nos três estados Sólido, Líquido e Vapor -         Existe no planeta antes da Vida. A Vida segundo nossos conceitos é  H2O -         Ciclo Hidrológico (Combustão, Fotossíntese)  Ouro do próximo século -         Sólido  Líquido (só aumento de desordem? Por que densidade  de 0 à 4 0C ? -         Gás  Líquido (só aumento de densidade?) -         Líquido de 0 `a 100 0C. Por que faixa tão alta?

10 Como gás é um dos mais leves, Como líquido é muito denso,
Entre as propriedades ditas anômalas de H2O líquida. Estão aquelas que as diferenciam de outros líquidos. H2O como sólido tb é diferente de outros sólidos. Como gás é um dos mais leves, Como líquido é muito denso, Como sólido é pouco denso, A vida depende destas propriedades anômalas. -Alta coesão  alto ponto de fusão, alta capacidade térmica. Contribuem para regulação térmica - Alto calor latente de evaporação ..resistência à evaporação. Excelente solvente para compostos iônicos e polares.

11 Anomalias de água (mais importantes)
1. Alto ponto de fusão  H-pontes no sólido 2. H2O alto ponto de ebulição.  H-pontes no líquido

12 Como Líquido Água é muito mais denso que o esperado!!!
E como Sólido é muito mais leve que o esperado!!!!                             Gas Liquid Solid

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21 Emulsion! Phase Separate! Gmix >> Gseparado

22 Add surfactant

23 Qual o estado de polímeros naturais em água?
Proteínas? DNA, RNA? Lipídios? Qual deve ser a viscosidade () destas soluções ? Qual o efeito de sais? Como devem ser o estado dos chamados Géis?

24 pOH = -log[OH-] the negative log of the hydroxide ion molarity pKw = -log Kw the negative log of the water ion product , Kw pKa = -log Ka the negative log of the acid dissociation constant, Ka pKb = -log Kb the negative log of the base dissociation constant, Kb

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26 Ácidos e Bases - Bronsted
HA + H20 <---> H3O+ + A- Ka = [H3O+]*[A-]/[HA]                                                                                                                          Como se mede pH??? Como se mede pH?

27 ACID + BASE = SALT + WATER

28 Titration curve for weak acid/strong base. (Figure by MIT OCW.)

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31 Polyprotic Acid-Strong Base
                                                                    

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33                                                                   Derivation of the first Henderson-Hasselbach Equation

34 Glutamic Acid                                                                                                                                      

35 Lysine                                                                                                                                  

36 Como seria uma curva de titulação de um polipeptídeo?

37 Qual o pH do sangue? E quais espécies atuam como tampão?

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43 Objetivo Principal  Metabolismo!!!!
QBQ 4020N aula 2 Objetivo Principal  Metabolismo!!!! Células Podem ser Ensinadas!!!! Precisa aprender qual a Fonte: Brasil  Cana de Açúcar USA  Milho!! Qual a Diferença??? Ex. Leveduras  Álcool Ver Scientific America Br de Agosto Capim  Biodiesel

44 É necessário otimizar condições de fermentação pH, condições
De contorno, fronteira. Quais nutrientes? Quais condições o conjunto de enzimas são expressos? Serve também para doenças, trabalhos de músculo condicionamento Físico etc. Nossa intenção é compreender como a máquina celular, tecidual, por Órgãos e por Organismos se comportam ! No aprendizado de Genes e Bilo.Molecular, buscamos aprender como Atuar em nível Genético. Início do curso  Qual é o cenário? H2O – Propriedades: Polaridade Proticidade Ácidos-Bases Cargas de moléculas  Interações Eletrostáticas Pontes de H, Van der Valls etc..

45 Quais são os Blocos Construtores??
Amino Ácidos  Proteinas  ENZIMAS!!! Lipídios  Membranas, Reserva “Energia” Açúcares  Estruturas, Reconhecimento, Energia Ácidos nucléicos  Material Genético Ainda que muito se fale de Genomas (sopa de letrinhas) O quente são os ENZIMAS!!! Permite acelar até 108 x velocidade de reações... Controle de fluxos METABOLISMO  ENZIMAS

46 Somente 20 constituem essenciais
Conhecemos ~500 AA´s, Somente 20 constituem essenciais Valina, Leucine, Isoleucine, Alanina, Arginina, Glutamina, Lisina, Aspartico Glutamatico, Prolina, Cisteine, Treonina, Methionina, Histidina, Phenylalanina, Tyrosina, Triptofano, Asparagina, Glicina, Serina — = Essenciais Alimentação protéica fornece AA´s livres que são “remontados para formar proteínas do corpo

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48 Proteína     AA´s livres
. Em 1806, 10 amino acid descoberto do aspargo  asparagine. Após cisteine, glicine, and leucine de cálculo urinário, gelatina músculo e algodão. Por cerca de 1935 todos AA´s conhecidos 6M HCl Proteína     AA´s livres

49  Amino-Ácidos 20 AA essenciais

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52 Aminoácidos Hidrofóbicos 1

53 Aminoácidos Hidrofóbicos 2

54 Aminoácidos Carregados

55 AA polares 1

56 AA polares2

57 AA Hidrofóbicos

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61 Por que os pKa´s dos grupos carboxila e Amônio
O pKa do Ácido Acético 3HC-COOH  4.5, O pKa do R-NH3+  10 Por que os pKa´s dos grupos carboxila e Amônio dos AA´s são menores? ~2, e ~9 respectivamente?

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64 AA´s em proteínas são via de regra L !
Será a vida Quiral??? Será que tem a ver com a síntese de proteínas RNAm????

65 Reação de Ninhidrina UV-Vis espectro, 280 nm Métodos identificar aa´s

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68 Aminas 1árias  Violeta Aminas 2árias  Amarelo (Prolina)

69 Excepto pelo Triptofano os outros AA´s são pouco fluorescentes
Porém existem associações que levam a fluorescência O que é fluorescência ????

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81 Estrutura tri-D de proteinas, note a proteina é escrita do N terminal (esquerda) para o C terminal (direita). A sequência é única  Sequência 1ária.

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83 Composição: Hidrolisa com HCl 6M  Sabe quantos AA´s tem!
Separa em colunas ou acende! E a Sequência 1ária??

84 Proteoma!!! Reage no N-terminal, repete processo várias vezes
Hoje em dia síntese e geração de proteínas é +/- fácil Proteoma!!!