Bioquimica - Aula 2

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Bioquimica - Aula 2

  1. 1. +Bioquímica - Universidade Católica de Brasília Água, pH e sistemas tamponantes Prof. Dr. Gabriel da Rocha Fernandes Universidade Católica de Brasília gabrielf@ucb.br - fernandes.gabriel@gmail.com
  2. 2. + 2 O que devo saber ao fim desta aula? n Importânciada estrutura das moléculas de água e dos átomos para as interações. n Comportamento de compostos hidrofóbicos em ambiente aquoso. n Importancia das interações para as macromoléculas celulares. n pH, escala de pH, constanstes de equilíbrio. n Processo de titulação, tamponamento, e importância celular.
  3. 3. + 3 Água! n 70% do peso da maioria dos seres vivos. n Forças de atração entre as moléculas. n Menor tendência em ionizar. n Capacidadede formar ligações de hidrogênio com ela mesma e com solutos.
  4. 4. + 4 Interações fracas em sistemas aquosos n Moléculas polares dissolvem em água por substituir ligação entre moléculas de água por interação entre água e soluto. n Ligações de hidrogênio, interações iônicas, hidrofóbicas, Van der Waals... n Influência nas estruturas tridimensionais de proteínas, ácidos nucléicos, polissacaraídeos...
  5. 5. + 5 Ligações de hidrogênio n Atração entre as moléculas de água adjacentes.
  6. 6. + 6 Ligações de hidrogênio n Ângulo de H-O-H é de 104,5 graus. n Núcleo do oxigênio é mais eletronegativo. n Compartilhamentodesigual dos elétrons ao longo da ligação O-H é a formação de um dipolo elétrico. n Hidrogênio com carga positiva, e oxigênio, negativa.
  7. 7. + 7 Ligações de hidrogênio
  8. 8. + 8 No que a água se liga?
  9. 9. + 9 Como dissolve os compostos? n Hidratação dos ions de sais cristalinos. n Carga ionica praticamente neutralizada.
  10. 10. + 10 Compostos apolares em água n Restringem as possíveis orientações da molécula de água. n Ordenamento reduz entropia. n Variação de energia livre é desfavorável.
  11. 11. + 11 Lipídeos na água
  12. 12. + 12 Lipídeos na água
  13. 13. + 13 Ionização da água e de ácidos e bases fracas n Constante de equilíbrio da inonização da água. n H2O <=> H+ + OH- n Ácidos fracos contribuem com um H+. n Bases fracas consomem um H+. n Concentração total de H+ é o pH.
  14. 14. + 14 A constante de equilíbrio da água n Concentração da água é 55,5M (1000 g/L)/(18,015 g/mol).
  15. 15. + 15 Escala de pH n pH = log 1/[H+] = -log [H+] n Escala LOGARÍTMICA!
  16. 16. + 16 Ácidos e bases fracas n Ácidos e bases fortes são completamente ionizados. n Ácidos e bases fracas estão nos sistemas biológicos. n Função de regulação. n Doador + Aceptor de proton = par conjugado ácido-base. n Tendência de um ácido (HA) perder um H+ e formar sua base conjudaga (HA-) é dada pela constante de equilíbrio (Keq)
  17. 17. + 17 pKA
  18. 18. + 18 Curva de titulação n Usada para determinar quantidade de um ácido em uma solução. n Usa-se uma base forte (NaOH) com concentração conhecida. n NaOHé adicionado até o ácido ser neutralizado. n Gráfico pH x Quantidade de NaOH adicionado.
  19. 19. + 19 Tamponamento em sistemas biológicos n Processo celular depende de pH ótimo. n Grupos amino e carboxil protonado de aminoácidos agem como ácidos fracos. n Tampões - misturas de ácidos fracos e suas bases conjugadas. n Tendema resistir a mudanças no pH quando pequenas quantidades de ácidos ou bases são adicionadas.
  20. 20. + 20 Tamponamento
  21. 21. + 21 Equação de Henderson- Hasselbalch n Calcular o pKa, dado o pH e a razão molar de doador e aceptor de protons. n Calcular o pH, dado o pKa e a razão molar de doador e aceptor de protons. n Calcular a razão molar de doador e aceptor de protons, dados pKa e pH.
  22. 22. + 22 A água como reagente

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