Aula_1_-_INTRODU__O_A_BIOQUIMICA

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Introdução a Bioquímica
Professora Dsc. Luciana Costa
Ementa da Disciplina
Introdução à Bioquímica,
Bioquímica dos aminoácidos, proteínas e enzimas;
Bioquímica dos lipídeos, carboidratos, vitaminas e minerais;
Bioenergética e metabolismo de carboidratos, 
Metabolismo de lipídeos e aminoácidos e integração metabólica
PARTE I
OS ÁTOMOS, MOLÉCULAS E LIGAÇÕES
BIOQUÍMICA
A bioquímica é uma ciência interdisciplinar que estuda os processos químicos que formam as células, as moléculas e substâncias presentes nos organismos vivos e suas funções.
Combina conhecimentos da 
Biologia
Química
Fundamentos: os átomos
Átomos
Prótons, Nêutrons e Elétrons
Moléculas
Células
Tecidos
Sistemas
Ser vivo
Os átomos são os blocos de construção, por isso devo mencionar a sua estrutura – prótons, nêutrons, elétrons.
ÁTOMOS: DIFERENÇAS ENTRE ELEMENTOS
Em Química, dizemos que um átomo é muito eletronegativo em relação a outro quando ele tem uma capacidade significativamente maior de atrair elétrons para si em uma ligação química. Essa capacidade de atrair elétrons é chamada de ELETRONEGATIVIDADE.
Entre dois átomos, o átomo mais eletronegativo é aquele que tem maior quantidade de elétrons na Camada de valência.
Átomo de carbono
Átomo de nitrogênio
MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD-BOHR
modelo apresentado por Rutherford foi aperfeiçoado por Bohr 
um núcleo com prótons e nêutrons, e uma eletrosfera com elétrons
Os elétrons são cargas negativas que se movem ao redor do núcleo atômico em órbitas circulares que possuem uma energia bem definida (quantum); 
Elétrons saltam entre órbitas (da eletrosfera)
De dentro para fora => absorve energia na forma de luz (fóton)
De fora para dentro => emite energia na forma de luz (fóton)
Prótons são cargas positivas e nêutrons são cargas negativas
AS LIGAÇÕES QUÍMICAS E INTERAÇÕES QUÍMICAS
A transferência de elétrons entre átomos ou o compartilhamento de elétrons entre átomos é que faz com que os átomos se liguem formando moléculas.
As moléculas são o foco do estudo da bioquímica.
LIGAÇÃO IÔNICA
LIGAÇÃO COVALENTE
CÁTION
ÂNION
AS LIGAÇÕES QUÍMICAS
As principais ligações químicas que formam as moléculas ou que ocorrem entre as moléculas são:
Ligações iônicas, 
Ligações covalentes 
Ligações de hidrogênio
Ligação de Hidrogênio
CARACTERÍSTICAS DAS LIGAÇÕES QUÍMICAS
	Ligação	Tipo de interação	Eletronegatividade	Formação	Características	Exemplos
	Iônica	Atração eletrostática entre íons	Grande diferença	Transferência de elétrons	Sólidos, condutores de eletricidade (quando dissolvidos ou fundidos)	NaCl, MgO
	Covalente	Compartilha elétrons	Pequena diferença	Compartilhamento de elétrons	Sólidos, líquidos ou gases, maus condutores de eletricidade (geralmente)	H2, H2O, CH4
	Hidrogênio	Atração dipolo-dipolo	Hidrogênio ligado a átomos eletronegativos	Atração entre hidrogênio e pares de elétrons não ligantes	Interação fraca, influencia propriedades físicas	Moléculas de água, proteínas, DNA
A força dipolo-dipolo
Dipolo-dipolo é uma força intermolecular que ocorre ENTRE MOLÉCULAS POLARES
QUAIS SÃO OS ELEMENTOS QUÍMICOS ESSENCIAIS À VIDA
Elementos essenciais para a vida:
CHONSP (Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Nitrogênio, Enxofre, Fósforo).
Papel do carbono na formação de moléculas orgânicas.
A Água é o elemento mais abundante Nos seres vivos
Qual é o tipo de ligação química que forma uma molécula de água?
A união entre dois átomos de H com um átomo de O para formar uma molécula de água representa uma Ligação Covalente.
Mas a ligação entre duas moléculas de água representa uma Ligação de Hidrogênio.
Exercícios de fixação
Qual das seguintes afirmações descreve corretamente uma característica da ligação iônica?
a) Compartilhamento de elétrons entre átomos.
b) Atração eletrostática entre íons de cargas opostas.
c) Formação de moléculas diatômicas.
d) Ocorrência apenas entre átomos de alta eletronegatividade.
e) Presença de ligações fracas do tipo dipolo-dipolo.
Exercícios de fixação
Na molécula de metano (CH4), qual tipo de ligação química está presente entre o átomo de carbono e os átomos de hidrogênio?
a) Ligação iônica.
b) Ligação covalente apolar.
c) Ligação covalente polar.
d) Ligação metálica.
e) Ligação de hidrogênio.
Uma ligação covalente apolar ocorre quando dois átomos compartilham elétrons de forma igual, ou seja, não são atraídos preferencialmente para nenhum dos átomos. Para isso, os átomos devem ter eletronegatividades semelhantes ou iguais.
Um exemplo clássico é a molécula de gás hidrogênio (H₂). 
Dois átomos de hidrogênio (H) se unem compartilhando seus elétrons para formar uma ligação covalente. 
Por serem iguais, eles têm a mesma eletronegatividade, o que significa que nenhum dos átomos atrai os elétrons compartilhados com mais força do que o outro.
Exercícios de fixação
Qual das seguintes moléculas apresenta ligações de hidrogênio intermoleculares?
a) Metano (CH4).
b) Amônia (NH3).
c) Gás hidrogênio (H2).
d) Dióxido de carbono (CO2).
e) Cloreto de sódio (NaCl).
PARTE II
A molécula de água e suas propriedades
FUNÇÕES DA ÁGUA NO CORPO HUMANO
“Solvente universal” - torna muitos solutos disponíveis para a função celular e é um meio necessário para todas as reações.
Substrato para as reações metabólicas. Componente estrutural que dá forma as células.
Essencial	para	 os	processos	de	digestão,	 absorção e excreção (facilita o movimento no trato digestivo).
Desempenha papel chave na estrutura e função do sistema circulatório e atua como meio de transporte para os nutrientes e todas as substâncias corporais.
Transporte de gases e nutrientes (através do soro), inclusive o transporte de ELETRÓLITOS
Mantém a estabilidade física e química dos fluidos intra e extracelular.
Responsável pela manutenção da temperatura corporal – a transpiração resfria a superfície corporal (600 Kcal de calor corporal são dissipadas durante a evaporação de 1L de água transpirada)
CALOR ESPECÍFICO DA ÁGUA E A MANUTENÇÃO DA TEMPERATURA CORPORAL: PROPRIEDADE FÍSICA DA ÁGUA
Dentre várias substâncias, a água é a que tem o maior Calor específico.
O que isso quer dizer?
Calor específico é o calor necessário para a variação de 1 °C
Demora mais para esfriar ou aquecer 1ºC quem tem maior calor específico.
PROPRIEDADES DA MOLÉCULA DE ÁGUA
A água é essencial para a vida, por isso suas propriedades precisam ser enfatizadas. 
Polaridade devido à estrutura curvada e diferença de eletronegatividade entre O e H. 
A ligação de hidrogênio na água leva a propriedades como alta capacidade térmica, coesão, adesão, tensão superficial e é um solvente universal. 
Ionização da água: Conceito de pH (H⁺ e OH⁻).
Quantidade mínima de água consumida por dia
Em geral, admite-se que DEVE SER ingeridos de APROXIMADAMENTE 35 ml diários para cada kg. 
Verifique o volume de água que você deve ingerir por dia de acordo com a sua massa:
Multiplique a sua massa em kg (e.g 70 kg) por 35 mL. 
Para uma pessoa de 70 kg x 35 ml e descobrir que a recomendação é de 2,5 litros por dia
Quantidade mínima de água consumida por dia
Perda	de	10%	de	água causa distúrbios graves
Perda	de	20%	de	água corporal pode causar a morte
Sinais da Desidratação: 
cefaléia, fadiga, apetite diminuído, tontura, turgor cutâneo-pele flácida, urina concentrada, mucosa da boca e nariz seco, taquicardia.
Exercícios de fixação
A água apresenta diversas propriedades físico-químicas e funções nos seres vivos. É incorreto afirmar quê:
a água apresenta elevada tensão superficial devida as pontes de hidrogênio, que mantém as moléculas fortemente unidas.
a água apresenta baixo calor específico e baixo calor de vaporização.
substâncias hidrofílicas têm afinidade pela água.
a água participa ativamente de várias reações químicas. Com frequência, seus componentes iônicos, H+ e OH- são catalisadores de diversas reações bioquímicas, assim como, a reatividade de vários grupos funcionais presentes nas moléculas biológicas depende das concentrações relativas de H+ e OH- no meio circulante vizinho.a água participa ativamente do equilíbrio Ácido-Base do organismo humano.
Exercícios de fixação
IBFC - 2013 - EBSERH - Biomédico
Com relação às propriedades da água, assinale a
A água pura conduz eletricidade.
A água pura não tem cor ou odor, somente sabor.
Quando a água à temperatura ambiente é resfriada, seu volume aumenta.
A densidade da água varia com a temperatura.
Quando a água à temperatura ambiente é resfriada, seu volume diminui.
Mas não podemos esquecer que entre 4 e 0ºC a água apresenta dilatação anômala e aumenta seu volume quando a temperatura diminui.
Exercícios de fixação
CESPE / CEBRASPE - 2010 - EMBASA - Assistente de Saneamento - Assistente de Laboratório
A respeito das propriedades da água, julgue os item que se segue.
A água tem seu volume reduzido e sua densidade aumentada continuamente quando a temperatura é reduzida de 25 ºC a 0 ºC.
( ) Certo 
( ) Errado
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