QBQ0230 – 2010Aula 1
Regina L. [email protected]
bloco 12 inferior, sala 1211
Quais os elementos mais abundantes nos seres
vivos?
Ligações covalentes Ligações covalentes
Biomoléculas são compostos de
carbono
• Hidroxil (álcool)• Carbonil (aldeído e cetona)• Carboxil (ácidos carboxílicos)• Amino• Éster• Tioéster• Éter• Anidrido• ...
Grupos funcionais presentes em biomoléculas
Biomoléculas geralmente apresentam vários grupos funcionais
Qual a molécula mais abundante nos seres
vivos?
ÁGUA (H2O)
• Propriedades físicas e químicas� importantes para a interações com
biomoléculas
• Ionização� pH
Água ÁGUA (H2O)
Elétrons estão mais próximos do O, criando um dipolo elétrico
Água pode formar até 4 pontes de H Pontes de Hidrogênio no geloÁgua líquida:
3,4 ptes H/molécula
Átomo eletronegativo
H ligado a átomo eletronegativo
Pontes de H de importância biológica
• Água é polar, portanto dissolve compostos polares.
• Compostos apolares são insolúveis em água.
Água como solvente Água como solvente Água dissolve sais cristalinos por hidratação
Compostos anfipáticos:parte polar e parte apolar
Reorganização da água em contato com um composto apolar ou anfipático Formação de
micelas
Interações hidrofóbicas no interior da micela
Interações não covalentes de biomoléculas com o solvente
Ionização da água
• Uma pequena parcela da água ioniza:
• Íons hidrônio (H3O+) e hidróxido (OH-)
• A concentração da água pura é 55,5 M(M = m/v.PM )
• Rearranjando na equação:
Kw = [H+] [OH-] = 1x10-14 M2
Exemplo: Qual é a [OH-] em uma solução 0,1M NaOH?
• Kw é a base para a escala de pH, que é um meio conveniente de expressar a [H+]:
• pH = log 1 = - log [H+]
[H+]
p significa “logaritmo negativo de”
A escala de pH
• Para uma solução precisamente neutra a 25oC, na qual [H+] = 10-7 M:
• pH = - log [H+] = 7
A escala de pH A escala de pH
Como os organismos conseguem manter o pH?
• Conceito de Bronsted-Lowry
� Ácidos são doadores de prótons
� Bases são receptores de prótons
HA H+ + A-
Ácidos e Bases
• Ácidos fortes de dissociam completamente em água� HCl + H2O � H3O+ + Cl_
• Ácidos fracos não dissociam completamente �
Ácidos fortes e fracos Constante de dissociação dos ácidos (Ka)
Quanto menor o ka ou maior o pKa, mais fraco é o ácido
• Adição de uma base forte e medida do pH a cada ponto
• Ex: titulação do ácido acético (HAc)� Dois equilíbrios estão envolvidos:
Kw = 1 x 10-14 M2 Ka = 1,74 x 10-5 M2
A titulação permite determinar o pka de um ácido fraco
HAc H+ + Ac_
Titulação:no início, o ácido acético está pouco ionizado
Titulação:à medida que se adiciona base (OH-), a
ionização aumenta...
Curva de titulação do ácido acético
Quando pH=pKa, metade das moléculas de HAc estão ionizadas
Curvas de titulação de
ácidos fracos
Equação de Henderson-Hasselbach
•Define o pH de uma solução em termos de:•pKa do ácido fraco•Concentração do ácido e sua base conjugada
Solução tampão
• Mistura de um ácido e sua base conjugada, que mantém o pH quando da adição de pequenas quantidades de ácido ou base.
Tampões biológicos
• Proteínas (aminoácidos têm grupos ionizáveis)
• Fosfato (H2PO4-)• Bicarbonato
Manter o pH é importante para a conformação de proteínas e
atividade de enzimas