Estrutura e Propriedades de H2O

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QBQ-4020 Química Ambiental Noturno
Bioquímica Metabolismo Catabolismo e
Anabolismo Como retirar energia do
ambiente? Como sintetizar moléculas
(biomoléculas)?
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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
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Como é possível a separação do meio externo do
meio Interno? Compartimentalização? Quais as
Bases Físicas e Químicas?
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• 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..

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Coacervados são partículas coloidais
(nanômetros) 1 nm até 1000 nm
O que deve ter na interface Gota Água???
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Estrutura e Propriedades de H2O

• ângulo de ligação
• -polaridade
• -tensão superficial
• -dissolução de espécies
• -coesividade

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-         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?
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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.
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Anomalias de água (mais importantes) 1.
Alto ponto de fusão ? H-pontes no sólido
2. H2O alto ponto de ebulição. ? H-pontes no
líquido
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Como Líquido Água é muito mais denso que o
esperado!!! E como Sólido é muito mais leve que
o esperado!!!!
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Emulsion! Phase Separate!
Gmix gtgt Gseparado
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Add surfactant
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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?
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Ácidos e Bases - Bronsted
                                                
                                                  
                      
Como se mede pH???
Como se mede pH?
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ACID BASE SALT WATER
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Titration curve for weak acid/strong base.
(Figure by MIT OCW.)
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Polyprotic Acid-Strong Base                    
                                                 
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                  Derivation of the first
Henderson-Hasselbach Equation

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Glutamic Acid                                  
                                                  
                                                  

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Lysine                                         
                                                  
                                       
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Como seria uma curva de titulação de um
polipeptídeo?
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Qual o pH do sangue? E quais espécies atuam como
tampão?
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QBQ 4020Naula 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
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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..
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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
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Conhecemos 500 AAs, Somente 20 constituem
essenciais
Alimentação protéica fornece AAs livres que são
remontados para formar proteínas do corpo
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. 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 AAs conhecidos
6M HCl
Proteína ? ? ? ? AAs livres
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? Amino-Ácidos

20 AA essenciais
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Aminoácidos Hidrofóbicos 1
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Aminoácidos Hidrofóbicos 2
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Aminoácidos Carregados
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AA polares 1
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AA polares2
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AA Hidrofóbicos
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O pKa do Ácido Acético 3HC-COOH ? 4.5, O pKa do
R-NH3 ? 10 Por que os pKas dos grupos
carboxila e Amônio dos AAs são menores? 2, e
9 respectivamente?
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AAs em proteínas são via de regra L ! Será a
vida Quiral??? Será que tem a ver com a síntese
de proteínas RNAm????
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Reação de Ninhidrina UV-Vis espectro, 280
nm Métodos identificar aas
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Aminas 1árias ? Violeta Aminas 2árias ? Amarelo
(Prolina)
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Excepto pelo Triptofano os outros AAs são pouco
fluorescentes Porém existem associações que
levam a fluorescência O que é fluorescência ????
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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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Composição Hidrolisa com HCl 6M ? Sabe quantos
AAs tem! Separa em colunas ou acende! E a
Sequência 1ária??
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Reage no N-terminal, repete processo várias
vezes Hoje em dia síntese e geração de proteínas
é /- fácil Proteoma!!!