É a química da vida! BiologiaQuímica É a ciência que faz a conexão entre a biologia e a química A vida, no seu nível mais básico é, essencialmente, um.

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1 É a química da vida! BiologiaQuímica É a ciência que faz a conexão entre a biologia e a química A vida, no seu nível mais básico é, essencialmente, um fenômeno bioquímico É a base para disciplinas como: Química de Alimentos, Nutrição, Microbiologia, Engenharia Bioquímica, Toxicologia etc. Química Biológica Química Fisiológica Biologia Molecular

2 A bioquímica, naturalmente, lida com as moléculas encontradas nos organismos (e alimentos), chamadas de BIOMOLÉCULAS; são elas, basicamente: a) Aminoácidos que formam polímeros chamados peptídeos e PROTEÍNAS b) Carboidratos que formam polímeros chama- dos POLISSACARÍDEOS ou carboidratos complexos c) Gorduras (LIPÍDEOS), que podem formar estruturas supra-moleculares

3 d) Bases nitrogenadas que formam a base de polímeros chamados ÁCIDOS NUCLÉICOS e) Muitos outros compostos orgânicos, e.g., ácidos carboxílicos f) Compostos inorgânicos como CO2, NH3, O2, e sobretudo ÁGUA, além de íons como Fe2+, Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, etc.

4 É extremamente vasta! Aumenta cada mês em milhares de páginas! Simplificadamente podemos dividí-la em livros-texto, artigos de revisão e artigos de pesquisa 1) A. L. Lehninger, D. L. Nelson, M. M. Cox, Princípios de Bioquímica. 2) Marzzoco; Torres. Bioquímica Básica. 3) Harper. Bioquímica. 4) Champe. Bioquímica Ilustrada 5) A. Bracht, E. L. Ishii-Iwamoto, Métodos de Laboratório em Bioquímica

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6 Raio de van der Waals do O = 1.4 Å Envoltório de van der Waals O—H covalente; distância de ligação = 0.958 Å Raio de van der Waals do H = 1.2 Å Estrutura Abaixo está representado o envoltório de van der Waals (onde os componentes de atração das forças de van der Waals contrabalançam os componentes de repulsão)

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10 Por quê a água dissolve sais? A estrutura cristalina dos sais é mantida por forças iônicas;

11 O cristal de NaCl desfaz-se à medida que as moléculas de água se amontoam ao redor dos íons cloreto e sódio As cargas iônicas são parcialmente neutralizadas e as atrações eletrostáticas entre os íons de cargas opostas são enfraquecidas

12 Solventes com altas constantes dielétricas podem solvatar (“envolver”; no caso da água “hidratar”) as moléculas do soluto, conforme ilustrado pelo esquema abaixo:

13 A dissolução de substâncias polares sem carga elétrica segue um esquema semelhante; neste caso a água enfraquece as interações não-iônicas entre as moléculas do soluto (pontes de hidrogênio, por exemplo) A solubilidade dos gases em água é um bom exemplo do papel da polaridade

14 A água tende a hidratar a porção polar; ao mesmo tempo tende a excluir a porção apolar (hidrofóbica) A porção apolar força as moléculas de água circundantes a assumir um estado altamente ordenado De um modo geral, no entanto, as estruturas lipídicas tendem a agrupar-se, reduzindo a superfície em contato com a água As porções apolares são estabilizadas por interações hidrofóbicas que resultam da tendência de excluir a água As micelas são um bom exemplo de estruturas que expõem à água apenas os grupos hidrofílicos (polares) e escondem completamente os grupos apolares

15 Micela Bicamada lipídica

16 Uma característica importante da água é que as suas moléculas estão constantemente reagindo entre si da seguinte maneira: Isto significa que em qualquer solução aquosa sempre haverá uma certa quantidade do íon hidrônio (H 3 O + ) e do íon hidroxila (HO  ) Estes íons tem grande mobilidade, maior que a dos outros íons, pois os prótons saltam de uma molécula para outra. Salto protônico

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19 A escala de pH é prática e costuma ser usada entre 0 e 14 Na água pura pH =  log[H + ] =  log(10  7 )= 7 Também na água pura: pOH = 14 – pH = 14 – 7 = 7

20 Numa solução 1 M de HCl, um ácido forte que dissocia quase 100% HCl  H + + Cl  pH = –log[H + ] = – log(1) = 0 Numa solução 1 M de NaOH, que também dissocia 100% NaOH  HO  + Na + pOH = –log[HO  ] = – log(1) = 0 pH = 14 – pOH = 14 – 0 = 14 Progressi- vamente mais básico Progressi- vamente mais ácido Neutro 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 NaOH 1 M HCl 1 M Suco de tomate Alvejante doméstico Detergente amoniacal Suspensão de fermento químico Clara de ovos Sangue humano Lágrimas Leite, saliva Café preto Cerveja Vinho tinto Refrigerante vinagre Suco de limão Suco gástrico

21 ou, rearranjando

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25 No ponto inicial existe apenas HA; à medida que HO  é adicionado forma-se A  No ponto médio pH = pK a e [HA] = [A  ] No ponto final existe apenas A  Durante a maior parte da curva, exceto nas extremidades, vale a equação