Hemoglobina e Tamponamento do Sangue

Hemoglobina

É uma proteína globular. Dinâmica de fácil movimentação e transportadora, assim como a mioglobina.

Proteínas globulares:
- Imunoglobulinas
- Proteínas motoras
- Proteínas reguladoras
- Enzimas
- Proteínas transportadoras.

Hemoglobina tem estrutura quartenária 2 alfa e 2 betas, sendo que possui 4 cadeias peptídicas e 4 grupo heme (Fe2+ que é onde se liga o oxigênio).
Mioglobina tem estrutura terciária: Com cadeias laterais hidrofílicas que situam-se preferencialmente na superfície e grupos hidrofóbicos no interior da proteína.
E estrutura secundária: Nela tendo só uma cadeia peptídica mais um grupo heme. Cadeia em formato de alfa hélice.

A hemoglobina e Mioglobina tem sua cor característica graças ao grupo prostético heme que contém Fe2+ no meio delas. O grupo heme é formado por uma molécula de porfirina (é uma classe de moléculas orgânicas, onde seu centro tem espaço apropriado para acomodar íon metálico), na hemoglobina e mioglobina ele chama protoporfirina IX, pois possui um átomo de ferro, Fe2+ (ferroso).

Tanto a hemoglobina quanto a mioglobina se ligam ao oxigênio de maneira reversível, fazendo delas aptas à liberá-los quando e onde for necessário. São capazes de ligarem fortemente e liberarem facilmente. A mioglobina liga-se facilmente ao O2 em pressões muito baixas e ela principalmente armazena as moléculas de oxigênio no grupo heme nos músculos os mamíferos, onde é encontrada com abundância. Sua liberação é menos eficiente (cerca de 10%) e a hemoglobina fica como principal função o transporte.

Nesse sítio de ligação com o oxigênio outra moléculas pequenas podem se ligar, possuindo ainda maior afinidade, como o CO, NO, ou H2S, fazendo com que o O2 fique excluído, por isso são consideradas substâncias de alta toxidade para organismos aeróbicos.

Uma molécula de hemoglobina totalmente oxigenada é chamada de oxi-hemoglobina e possui 4 moléculas de O2 (HbO2) e a sem oxigênio é chamada de desoxi-hemoglobina (Hb).

Bisfosfoglicerato (BPG): é um composto presente na hemoglobina que diminui a afinidade dela com o oxigênio, o que é essencial para a liberação de O2 nos tecidos. Dependendo de condições no organismo o nível de BPG pode aumentar, condições como: Altas altitudes, em casos de anemia, hipóxia (falta de oxigenação) tissular/tecidual prolongada, insuficiência cardiorrespiratória.
Assim um mecanismo adaptativo tenta compensar a falta de oxigênio com a liberação de gás para os tecidos. O resultado do aumento do BPG e da sua ação é a maior quantidade de desoxi-hemoglobinas fazendo com que elas fiquem com menos afinidade com o O2. Porque quanto mais partículas de oxigênio houver na hemoglobina, com mais afinidade ela fica.

Tamponamento do Sangue

Pulmão (pO2 ↑ pH ↑):
HHb + O2 -> HHbO2
HHbO2 -> HbO2 + H+

HHb + O2 -> HbO2 + H+

Tecidos (pO2 ↓ pH ↓):
HbO2 -> Hb + O2
Hb + H+ -> HHb

HbO2 + H+ -> HHb + O2

A desoxi-hemoglobina no pulmão se liga ao O2 e libera H+, que vai se ligar ao bicarbonato formando H2CO3, que se dissocia e forma CO2 mais água.
Já nos tecidos a oxi-hemoglobina chega nos capilares e libera O2 e se liga H+, o CO2 que está nos tecidos resultante do metabolismo, reage com moléculas de água e vira bicarbonato e é transportado até os pulmões.

Efeito Bohr

Aumentando a concentração de CO2 e H+ em capilares nos tecidos diminui também a afinidade com oxigênio da hemoglobina, fazendo-a liberar mais oxigênio. O efeito recíproco ocorre nos pulmões, nos capilares dos alvéolos, quando fica alta a concentração de O2, faz com que haja uma maior liberação de H+ e CO2 da hemoglobina.

Hemoglobina Fetal:
- Na HbF as duas cadeias polipeptídicas beta são substituídas por outras duas chamadas gama. Fazendo com que a HbF tenha mais afinidade com o oxigênio do que a HbA. Graças a essa propriedade o feto pode obter oxigênio do sangue da mãe a partir da placenta. HbF é oxigenado a partir da hemoglobina materna. E a afinidade de uma difere da outra pela força de ligação do BPG entre um e o outro tipo de estrutura formando a proteína Hb.

Meta-hemoglobina:
- É um tipo de hemoglobina que o ferro do grupo heme é o férrico (Fe3+), que não se liga ao oxigênio. Alteração que pode ser causada pela exposição à agentes oxidantes como nitrilo ou de mutações. Pode se formar de forma espontânea, que é caso o sangue seja desidratado e de carnes deterioradas, onde o sangue fica marrom.

Portadores de metaemoglobina, normalmente tem uma porcentagem mais elevada que 1 a 2% de suas hemoglobinas sendo HbM e elas tendem a ter a pele e a mucosa com uma cor azulada, devido a alta concentração de desoxi-hemoglobina.

Peptídios, Polipeptídios e Proteínas

Ligações Peptídicas

Os aminoácidos podem formar polímeros, através da ligação do grupo carboxílico de um com o grupo amina de outro, formando uma ligação carboo-nitrogênio, chamada de ligação peptídica é obtida pela exclusão de uma molécula de água.

Peptídios

A cadeia polipeptídica pode conter de dois a milhares de aminoácidos.

- Dipeptídio: Formado com 2 aminoácidos ligados.
- Tripeptídio: 3 aminoácidos.
- Oligopeptídios ou simplesmente peptídios: São polímeros que contem ate 30 aminoácidos.
- Polipeptídios: Quando o numero é maior que 30.

Muitos peptídios encontrados na natureza desempenham funções importante atuando como hormônios (são moléculas responsáveis pela transmissão de informação, são mensageiros químicos que servem para a regulação dos sistemas do organismo):

- Encefalinas: Composto formado no sistema nervoso central que se liga a receptores em determinadas células do cérebro, induzindo à analgesia (eliminação da sensação de dor) e estimula as contrações na hora do parto.

- Corticotrofina: Hormônio com 39 resíduos (residuo porque quando ocorre a ligacao peptidica, ha a exclusao de uma molecula de agua) de aminoácido, secretado pela hipófise anterior e que estimula o córtex adrenal (que fica sobre os rins, região mais externa das glândulas suprarrenais e produz hormônios).

- Glucagon: Um hormônio pancreático com 29 resíduos de aminoácido e tem ação oposta a da insulina.

- Insulina: Hormônio polipeptídico que contém duas cadeias polipeptídicas, uma com 30 resíduos aminoácidos e outra com 21.

- Bradicinina: 9 resíduos de aminoácidos, mediador da resposta inflamatória nos tecidos.

*Produzidos em laboratórios industriais:

- Aspartame: é um tripeptídio com efeito biológico, contém fenilalanina e aspartato e é um adoçante artificial.

Proteínas

Podem ser formadas por uma ou mais cadeias de polipeptídios, sendo que contenha mais de 50 aminoácidos.

- São os componentes celulares mais abundantes no organismo.
- Suas moléculas são diversificadas quanto à forma e função.

*Cada proteína apresenta uma estrutura espacial definida e característica.

Exemplos de proteínas:
- Enzimas: lipase, lactase, catalase.
- Penas
- Teias de aranha
- Anticorpos (proteínas de defesa): imunoglobulina, fibrinogênio(ajuda na coagulação do sangue).
- Transportadores: hemoglobina, albumina e lipoproteínas.
- Proteínas contráteis: actina, miosina.
- Proteínas nutrientes e de armazenamento: ovoalbumina, caseína e ferritina.
- Proteínas reguladoras (hormônios): Insulina, GH (2 pontes, dissulfeto que promove a proliferação da mesoderma, ossos, músculos, cartilagem, etc)
- Proteínas estruturais: Colágeno, queratina, elastina.

Insulina com 51 aminoácidos é proteína. Glucagon é produzido no pâncreas.

A insulina se liga a receptores na membrana celular, o que faz canais de glicose se abrirem e a deixarem entrar na célula onde é ligado à um fosfato, impedindo que ela saia da célula.
Imunoglobulinas:
IgG: Principal anticorpo circulante e pode atravessara a placenta.
IgA: Importante no leite, na saliva, na lágrima e na secreção intestinal.
IgE: Envolvido na resposta alérgica e no combate a parasitas intestinais.

Estruturas das proteínas:

- Estrutura Primária: Resíduos de aminoácidos um ligado ao outro.

- Estrutura Secundária: Forma-se uma alfa-hélice(enrolamento da proteína ao redor de um eixo) e beta-pregueada (interação entre segmentos de uma cadeia polipeptídica ou de cadeias diferentes).

mioglobina - 80% da estrutura dela é organizada em alfa-hélice.
Lisozima - Enzima que hidrolisa componentes da parede celular de bactérias, presente nas claras de ovo e nas lágrimas.

- Estrutura Terciária: 'E o dobramento final da cadeia polipeptidica, por interacao com regioes de cadeias com estrutura definida (alfa-helice ou beta-pregueada) ou ate mesmo sem estrutura ainda definida.

- Estrutura Quartenária: Tem a estrutura formada por 2 alfa hélice e 2 beta pregueada.
Proteínas Globulares

São proteínas organizadas em sua forma final quase esférica e solúveis em solução aquosa. Exemplos; Proteínas de transporte em membranas e anticorpos.

Proteínas Fibrosas e Estruturais

Têm forma alongada, não são solúveis em água e desempenham um papel basicamente estrutural nos sistemas. Exemplos: colágeno, elastina, queratina.

Função estrutural serve para a sustentação de tecidos conjuntivos, musculares, da pele, dos cabelos, das unhas.

Colágeno: tripla alfa-hélice, faz a função mecânica e de sustentação do tecido, como de órgãos mantendo a forma do sistema cardiovascular, fígado, pulmão, etc.

Queratina: Tem alfa queratina, com longas cadeias helicoidais que juntas formam fibrilas e fibras. Tem também queratina beta, a beta queratina.

Elastinas: Ao contrário do colágeno que forma fibras resistentes e a queratina também, a elastina é uma proteína do tecido conjuntivo com propriedades elásticas. Formam fibras de elástico, como aquelas encontradas nas paredes dos vasos sanguíneos, ligamentos elásticos, pulmões, etc. Podem se esticar até várias vezes o seu comprimento, voltando ao normal quando essa força é relaxada.

Se a proteína apresentar grupos não-proteicos ligados à cadeia polipeptídica, esses grupos são designados grupos prostéticos e as proteínas chamadas de proteínas conjugadas. Os grupos ligantes podem ser carboidratos ou lipídio por exemplo, fariam ligações covalentes e a proteína passaria a chamar: glicoproteína ou lipoproteína.

Nucleoproteínas:

Ajudam no empacotamento de DNA e exercem função no controle da expressão gênica.


O pI das proteínas é encontrado pelo valor de pH em que as moléculas estão quando elas (aminoácidos) não migram sendo expostos à um campo elétrico (eletroforese).

Desnaturação de Proteínas

Alterações físicas e químicas do meio podem alterar a estrutura espacial das proteínas a ponto de ocasionar perda da sua função biológica, então a proteína é dita desnaturada.
Faz com que a proteína se desdobre e desorganize. Pode ser ocasionada por vários tipos de rompimentos de ligações não covalentes, como:

- Aquecimento: Provoca o rompimento de ligações não covalentes. Como pontes de hidrogênio.
- Ácidos e bases fortes: Valores de pH muito altos ou muito baixo conferem a proteína carga positiva ou negativa muito elevada, ocasionando grande repulsão intramolecular, com exposição do interior hidrofóbico.
- Solventes orgânicos: como álcoois, cetonas
- Detergentes: São formados por uma longa cadeia hidrofóbica com uma ponta polarizada, o encontro de sua cauda hidrofóbica com moléculas apolares rompe interações hidrofóbicas.
- Ureia: Tem grande capacidade de formar ponte de hidrogênio, rompendo as que existem e formando outras no lugar.
- Agitação mecânica
- Metais pesados.

Retiradas da condição desnaturalizante, muitas proteínas podem reassumir a formação nativa, chama-se renaturação.


Alteração de função proteica: A substituição de um aminoácido pode causar consequências danosas no desempenho da função. Essa substituição pode ocorrer por mutação, como o caso da anemia falciforme, onde o glutamato, aminoácido polar negativo que fica na superfície da molécula de hemoglobina é trocado pelo aminoácido valina que é apolar e acaba se envolvendo por ligações hidrofóbicas que formam um precipitado fibroso que deforma as hemácias e passam a ter a forma de foice. Essa hemoglobina é chamada de HbS, que é uma mutação boa para a proteção contra a malária, (HbA é a hemoglobina normal).
Mas essa mutação também tem seu lado ruim, que por não ser globular e ser pouco dinâmica, acaba se aglomerando nos capilares sanguíneos, impedindo que os tecidos sejam oxigenados direito.

Bioquímica - Aminoácidos

É a ciência que estuda os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos. Trata de funções e estrutura de biomoléculas. Que em sua maioria são moléculas muito grandes e complexas.

Os alimentos nos fornecem energia e são precursores das macromoléculas celulares, como:

1- Carboidratos
2- Proteínas
3- Lipídios
Fornecem energia.

4- Vitaminas
5- Sais Minerais
Ajudam no metabolismo, transformação de novas moléculas para o corpo.

Aminoácidos

Proteínas são as biomoléculas mais abundantes nas células e com mais variedade. São formadas de pequenas unidade, chamadas de aminoácidos.
Os vinte tipos (padrão) diferentes de aminoácidos servem não só para a formação de proteínas, mas como também são precursores dos:

- Hormônios
- Alcaloides (correspondem aos principais terapêuticos naturais, com ações anestésicas, analgésicas, psico-estimulante, neuro-depressores, etc. São geralmente extraídos e encontrados em plantas, possui caráter básico e exemplos deles são a cocaína, nicotina, cafeína, etc)
- Pigmentos
- E muitas outras espécies de biomoléculas.

*Estrutura de um aminoácido:

Glicina

H
|
H - C - C=O
| |
H - N OH
|
H

Alanina

H3C - *CH - COOH
|
NH2

Carbono quiral - Assimétrico, então há isomeria espacial, podendo ser (D ou L) alanina.

Todas as proteínas encontradas em seres vivos são formadas por L-aminoácidos.

Os D-aminoácidos aparecem somente em certos tipos de antibióticos e componentes da parede de algumas bactérias.
Muitos aminoácidos são enantiômeros.


* Polaridade dos grupos R

É a tendência de reagir com a água em pH fisiológico. (pH próximo do neutro = 7,0)
Dependendo do grupo R os aminoácidos podem ser:
- Apolares e hidrofóbicos (não solúveis em água)
- Polares e hidrofílicos (solúveis em água, pois a existência de polos positivos e negativos determinam a interação com o meio aquoso, além de estabelecer um estado de repulsão favorecendo a solubilidade).

Somente em moléculas polares que ocorre as ligações de hidrogênio, conhecidas como pontes de hidrogênio, que são ligações de átomos de H que ficam ligeiramente positivos pelas nuvens de elétrons serem atraídas para mais próximo do átomo mais eletronegativo, átomos esses que vão atrair também os polos positivos, como os H de outras moléculas ou até mesmo de forma intramolecular (na mesma molécula), isso ocorre por serem de cargas diferentes e se atraírem. Assim acontece as ligações de hidrogênio, a energia de suas ligações vai depender da eletronegatividade do átomo, exemplo o F que é muito eletronegativo terá uma ligação forte com o H, aumentando seu ponto de ebulição. São as ligações de hidrogênio que dão forma aos compostos, como proteínas e fluidez à água.

• Cadeias Laterais Apolares:

- Glicina, C - R:
(H)

- Alanina:
(CH3)

- Valina:
( H3C - CH - CH3)
|

- Leucina:
( CH2
|
HC - CH3
|
CH3 )

- Isoleucina

( CH - CH3
|
CH2
|
CH3 )

- Fenilalanina

( CH2 - Fenil)

- Metionina

( CH2 - CH2 - S - CH3)

- Prolina

- Triptofano

• Aminoácidos Polares

Estes são subdivididos em 3 categorias:

1) Segundo a carga apresentada pelo grupo R em solução neutra.

- Polares básicos - Se a carga for positiva. Diamina e monocarboxílico (2 aminas e 1 carboxílico).
- Polares ácidos - Se a carga for negativa. Monoamina (N) e dicarboxílico (COOH) (1 amina e 2 carboxílicos)
- Polares sem carga - Não apresentam carga elétrica

* Cadeias Laterais Polares Desprovidas de Carga

- Serina (álcool)
- Treonina (álcool)
- Tirosina
- Asparagina (amida)
- Cisteína
- Glutamina (amida)

* Cadeias Laterais Ácidas - Polares com carga negativa

- Ácido aspártico

- Ácidos glutâmico

* Cadeias Laterais Básicas

- Histidina

- Lisina

- Arginina

2) Segundo a necessidade na dieta.

- Essenciais:

1- Arginina*

2- Fenilalanina

3- Histidina

4- Isoleucina

5- Leucina

6- Lisina

7- Metionina

8- Triptofano
9- Treonina

10- Valina

- Não essenciais:

11- Alanina

12- Asparagina

13- Ácido aspártico
14- Cisteína
15- Ácido glutâmico
16- Glutamina
17- Glicina
18- Prolina
19- Serina
20- Tirosina

Os dois grupos são importantes no organismo, mas os essenciais são aminoácidos que precisamos para continuar vivendo e não são fabricados pelo nosso corpo, então temos que ingerir. Já os não essenciais, são fabricados pelo nosso organismo.

*A arginina pode ser classificada como essencial ou não, pois ela é sintetizada e surge no corpo durante o ciclo de formação da ureia, pois ela participa dele, mas não é a partir dela que se forma a proteína.

3) A natureza do grupo R:

- Iminoácidos, Alifático, Hidroxilado, Dicarboxílico, Básico, Aromático, Sulfurado.

*Abreviatura e Símbolos:

Cisteína = Abreviação: Cys = C

Os aminoácidos de maior ocorrência têm prioridade:
- Alanina = Ala = A
- Glicina = Gly = G
- Leucina = Leu = L
- Prolina = Pro = P
- Treonina = Thr = T

Zwitteríon:

São compostos que possuem tanto grupos para atuar como ácidos (doador de prótons), ou como bases (receptor de prótons). Substâncias que possuem íons dipolares são também chamadas de anfotéricas ou anfólitos.

Tendo duas regiões onde pode atuar como solução tampão, no grupo carboxila e no grupo amino, mas sua maior eficiência é em pH muito alto ou muito baixo para o organismo, então não tem grande influência na manutenção do pH do corpo humano que tem que ser mantido à 7,4.

O grupo carboxila tem pka = 2,35 sendo capaz de se dissociar ou se associar a prótons, tendo aqui, nesse pH, sua maior eficiência (NH3+ e COOH os dois estão protonados, pois o meio está ácido, com muitos H+ e quando adicionar OH- aumentará a dissociação da carboxila).
O grupo amino tem pka = 9,87 (NH2 e COO-)

Quando o aminoácido possui o número de cargas positivas igual ao de cargas negativas, o pH que permite esse estado do aminoácido é chamado de ponto isoelétrico, pI.
Nesse pH a molécula é eletricamente neutra (NH3+ e COO-).

pI = 1/2 (pk1 + pk2)

Aminoácidos com cadeia lateral ionizável apresentam um terceiro local de tamponamento, correspondente ao seu terceiro pKa.
Na fórmula para aminoácidos com mais de dois pKa, usa-se os valores de pKa dos grupos com o mesmo sinal de carga.

Fenilcetonúria

É uma doença genética caracterizada pela ausência ou deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase (enzima hepática), que transforma a fenilalanina em tirosina. A tirosina está envolvida na síntese de melanina.

Não conseguindo transformar a fenilalanina, ela se acumula nos sangue, nos tecidos, parte é eliminada na urina, podendo ainda ir se alojar no cérebro. Com a deficiência na transformação da fenilalanina uma via secundaria do metabolismo da mesma, passa a ter grande atuação, sendo ela convertida em fenilpiruvato, que é um ácido e muda o pH do cérebro impedindo o desenvolvimento normal.

A tirosina também produz as catecolaminas. As mais abundantes são hormônios como adrenalina, dopamina, noradrenalina, etc.

O diagnostico é feito através do teste do pezinho. Sintomas: Convulsões, hiperatividade, atraso no desenvolvimento psicomotor(andar e falar).

Veja Mais

* Triptofano:

Vira Serotonina, processo que é estimulado através do esporte. A serotonina ajuda na regulação do nosso organismo. Como mediador de percepção à dor, regulação do sono e pressão arterial.

Separação de
Aminoácidos

Cromatografia é uma técnica de separação de misturas e identificação de seus componentes. A técnica se baseia em um principio de adsorção seletiva (adesão) e a separação vai depender da diferença de comportamento dos analitos.

- Cromatografia de troca iônica;
- Cromatografia liquida de alto desempenho (HPLC);
- Cromatografia gasosa.

É usada para determinar: Vitaminas, minerais, em testes de controle de qualidade, antidoping, etc.

Química Analítica

Teoria Ácido-Base de
Bronsted/Lowry

A teoria diz que um determinado composto pode agir como ácido ou como base dependendo da situação.
Ácido é toda espécie química capaz de doar H+ e base é toda espécie química capaz de receber H+.

Ex:
HCl + H2O → H3O + Cl-
Nesse caso o HCl agiu como ácido pois doou H+ e a água como base pois recebeu.
Na reação inversa: H3O+ + Cl- -> H2O + HCl

Então os pares conjugados ácido/base são:
* HCl/Cl- ,
* H3O+/H2O,
pois na reação normal o HCl atua como ácido e na inversa o Cl- atua como base e mesma coisa acontece entre o H3O+ e o H2O. Ambos são pares em equilíbrio químico dinâmico.

NH3 + H2O -> NH4+ + OH-
NH3 recebe H+ então age como base e a água nesse caso age como ácido, pois doa H+.

Todo ácido vai possuir uma base conjugada e vice-e-versa.

Água nesses exemplos se mostra anfótera, hábil em atuar tanto como base quanto como ácido.
http://safam110.blogspot.com/2006/10/teorias-cido-base.html

Hidrólise

Ao adicionar sal a uma solução aquosa, se ocorrer hidrólise mudará o pH.

Ex:
Um sal como AlCl3 em H2O -> ioniza Al3+(aq) + 3Cl- (aq)

- Analisa-se o cátion:
AL3+ se reagir com um OH- para formar uma base, formará uma base fraca. Então hidrolisa. (Regra para força das bases, somente bases formadas por metais da família 1A e 2A são fortes.)
Al(OH)3

- Analisa-se o ânion:
HCl, formará um ácido forte. Então não hidrolisa.

Reação de hidrolise:
Al3+ + 3HOH -> Al(OH)3 + 3H+
Fazendo com que o pH seja menor que 7 pois irá haver liberação de H+.

* Ocorre hidrólise:
- Com cátions de bases fracas.
O cátion irá se juntar a um OH- proveniente da quebra da água, formando uma base.
Se o ânion desse sal formar um ácido forte ele não irá hidrolisar.

Então depois da hidrolise do cátion e sua junção ao OH-, sobrará H+ na solução, (que foi quebrado da molécula de água) sem conseguir reagir com nada, fazendo a solução mais ácida, pH abaixo de 7.

- Com ânions de ácidos fracos.


Se houver hidrolise tanto do cátion quanto do ânion de um sal, os dois sendo fracos, então não se pode prever qual será a alteração do pH. É necessário consultar os valores de Ka e Kb.
Se Ka (constante de equilíbrio do ácido) for maior que Kb então o pH será menor que 7 e o meio ácido, pois indica que a liberação de H+ é maior.
Se o Kb for o maior, então ocorrerá o contrário.

pH = - log [H+] ou [H+] = 10^-pH
pOH = -log[OH-]
pH = pKa - log [ácido]/[sal]
pOH = pKb - log[base]/[sal]
pKa = - log Ka
pKw = [H+][OH-]
kw = 1.10^-14
pH - pOH = 14

pka é o valor de pH onde provoca 50% de dissociação do ácido.

pKa é o pH onde exatamente 50% do total inicial do ácido estão associados e o restante 50% está em forma da base conjugada.
Esse é o ponto que o tampão terá sua maior eficiência, pois possui as maiores concentrações de ácido e base conjugadas simultaneamente.

Ácidos fortes se dissociam rápido, por isso que para fazer uma solução tampão se usa ácidos fracos que se dissociam pouco e continuarão se dissociando somente na adição de prótons ou ânions.

Se a constante de equilíbrio, ou constante de dissociação, Ka, for maior para um certo ácido fraco do que de um outro, quer dizer que esse ácido se dissocia mais do que o outro, pois sua base conjugada tem menos afinidade com o próton (H+), então se dissocia mais rapidamente.
Fazendo então desse ácido fraco ser um ácido fraco mais forte do que o outro.

Solução Tampão

É uma solução que aceita uma certa quantidade de ácido ou base sem praticamente ocorrer alteração no pH, pois possui em sua formulação íons capazes de consumir H+ e OH-.

* Há duas maneiras de conseguir soluções tampão:

1) Misturando solução de ácido fraco com um sal que contenha sua base conjugada.
ou
2) Misturando solução de base fraca com de sal que contenha seu ácido conjugado.

Ex:
Entre uma solução de HCl e HCN, escolhemos o HCN que é ácido fraco, o HCl é forte e não serviria para solução tampão.
Mistura-se então o HCN à uma solução com sal que possui sua base conjugada:
- NaCN
- KCN
- Ca(CN)2

HCN + NaCN -> forma uma solução tampão.

Como uma solução tampão consegue manter o pH praticamente constante?

a) Se adicionarmos H+ à solução:
Cada H+ adicionado deslocará o equilíbrio para a esquerda, favorecendo a reação inversa.
Na qual o H+ capturaria o CN- formando mais HCN. Dessa forma a quantidade de CN- vai diminuir e a do HCN vai aumentar, mas como a quantidade de H+ dispersos na solução permanece praticamente a mesma, e como o pH depende da [H+], o pH vai permanecer quase o mesmo.
Assim sendo, enquanto tiver CN- presente o tampão funciona, mas quando terminar o tampão "estoura" e o pH diminuirá drasticamente.

b) Se adicionarmos OH-:
Cada OH- adicionado vai capturar H+ do equilíbrio e formar H2O. Neste caso o equilíbrio se desloca para a direita, favorecendo a reação direta.
Na qual o HCN ioniza, liberando H+ e CN-.
A quantidade de HCN nesse caso vai diminuir e a quantidade de CN- vai aumentar, enquanto houver HCN o tampão vai funcionar, quando estourar o pH vai aumentar.


Lei de Ação das Massas ou Lei de Guldberg e Waage

Kc = [C]^c . [D]^d / [A]^a . [B]^b
V = K . [A]^a . [B]^b

aA + bB -> cC + dD

Não entra sólidos.

Kps: Produto de solubilidade, não tem unidade e não entra sólidos.

Ex:
AgCl(s) -> Ag+(aq) + Cl-(aq)
Kps = [Ag+][Cl-]

Veja Mais sobre Lei da Ação das Massas

*Concentração Comum:

C = Massa do soluto(m) / Volume da solução(V)

*Concentração Molar:

M = numero de mols do soluto(n) / Volume da solução em litros(V)

n = m/MM(massa molar)

M = m/MM / V

*Densidade:

d do soluto = m do soluto/ V do soluto

*Título

Título = m do soluto/ m do soluto + m do solvente (massa total)
Para calcular porcentagem.

====================

C1.V1 = C2.V2

M1.V1 = M2.V2
ou
M1.V1 = m2/MM2

Na titulação, no produto final sempre o número de mols de H vão ser iguais aos de OH
HA +BOH - > nH+ = nOH-

nA = nB
Ma.Va = Mb.Vb

Química Orgânica

Reações de Adição

Adição em alcenos
1) Adição de água catalizada por ácido.



Entre colchetes estágio que quebra a dubla (que é a mais instável) e forma-se o carbocátion.
2) Adição de ácidos. (H2SO4)



3) Adição de Hidroboranos (Reação anti-Markovnikov)

A regra de Markovnikov diz que o hidrogênio se liga ao carbono mais hidrogenado "dá mais para quem tem mais", por isso o H+ entra sempre em quem já tem mais H. Já na reação anti-Markovnikov, ocorre o contrário "dá mais para quem tem menos", o H vai entrar em quem tem menos H. Efeito que ocorre também em reação de hidrácidos (haletos de hidrogênio) como HBr na presença de peróxidos, como H2O2.


4) Adição de Halogênio (F,Cl, Br, I, At)

Br2 não é um haleto de hidrogênio por isso ocorre a reação através da regra de Markovnikov. (ataque ocorre pelo lado de menos impedimento).

Reações Radicalares
(Luz, peróxido, calor)

São reações que ocorrem na presença de radicais livres ( presença de luz, peróxidos, calor, etc). Ocorre efeito anti-Markovnikov.

Reação de Diels-Alder

Ocorre em reações de compostos com cadeias cíclicas de alcenos, por ex., onde sua dupla ligação se move dentro do anel aromático.

- Material com muitas informações sobre o assunto:
http://www.ufsm.br/quimica_organica/rorg%20_fichas.pdf
(mto bom)

Introdução à Fisiologia e Patologia

- A fisiologia estuda o funcionamento do organismo.

- Patologia é o estudo das doenças.

- Patogenia é processo de eventos desde o estímulo inicial até a expressão morfológica da doença.

- Doença é uma condição onde o órgão não consegue desempenhar sua função da forma correta.

- Homeostase é o estado de equilíbrio, constância relativa do ambiente interno do corpo.

O sistema endócrino e nervoso controlam todos os órgãos do corpo.

Adaptação Celular
Fisiológicas e Patológicas

Estimulo patológico atuando sobre uma célula pode levá-la a adaptação ou a lesão.

ex:
1) Hiperplasia (aumento do número de células de um órgão ou tecido):

- Fisiológica: Hormonal (aumento de mama, útero), compensatória (rim).
- Patológica: Hormonal (hiperplasia no endométrio do útero por anticoncepcionais)


2) Hipertrofia (aumento do tamanho da célula):

- Fisiológica: útero na gravidez.
- Adaptativa: Aumento da massa muscular.
- Patológica: Aterosclerose e arteriosclerose (formação de placas de ateroma e enrijecimento das artérias) pode causar hipertrofia do miocárdio, por ter que fazer mais força para bombear o sangue.


3) Atrofia (diminuição do tamanho das células):

- Fisiológica: útero após o parto.
- Patológica: Redução da carga de trabalho, baixa nutrição e transporte sanguíneo.


4) Metaplasia (alteração, podendo ser reversível ou não, de um determinado tipo de tecido que está sendo exposto à um estresse, por outro mais capaz de suportá-lo):

- Fumante: Epitélio respiratório (epitélio pseudo-estratificado colunar ciliado com células caliciformes produtoras de muco) é substituído por epitélio estratificado pavimentoso.
E o estímulo contínuo pode levar a neoplasia.


5) Displasia: Diferenciação anormal das células durante a divisão resultando células de tamanhos, formas e aspectos anormais.

Lesões celulares

Na lesão celular reversível o mecanismo que causa dano é cessado.
Na lesão celular irreversível, persiste até causar necrose ou apoptose.


Causas:

- hipóxia (falta, diminuição, de O2), Anóxia (sem O2, leva a degradação proteica).
- Agente físico
- Agente químico
- Agente infeccioso
- Reação imunológica
- Anormalidades genéticas
- Desequilíbrio nutricional


Feedback (retroalimentação)

Feedback negativo, serve para controle, faz o efeito oposto ao do estímulo inicial, levando a homeostase.
Feedback positivo leva a instabilidade.


Conceitos e termos

Etiologia = Causa, que pode ser:
- Intrínseco/genético ou adquirido.

Patogenia = sequência de eventos de resposta das células

Sinais/sintomas

Evolução

Prognóstico é quando o sistema imunológico está baixo evoluindo ao óbito.

Lesão celular reversível

- Degeneração: Hidropisia (acúmulo anormal de fluidos nas cavidades naturais do corpo ou tecidos, pode ser usado como sinônimo de edema) ou tumefação celular que é aumento da concentração de H2O, Na+ e Cl- dentro das células e diminuição de K+.
Ocorrer no citoplasmas e não afeta o núcleo.


- Esteatose ou acúmulo intracelular de gorduras.

Lesão celular irreversível

A membrana celular e organelas perdem a função e não conseguem funcionar mais.

* Apoptose:

- Chamada de morte celular programada.
- Leva à morte células indesejadas do hospedeiro através de uma série de eventos executados por informações gênicas.
- Causada em células lesadas por agente nocivos.


* Necrose:

Alterações que levam a morte celular no tecido vivo, em grande parte, pela ação de enzimas sobre o tecido lesado.


Classificação

* Necrose coagulativa
- Suprimento de sangue é interrompido;
- Desnaturação de proteínas, fazendo perderem a função;
- Tumefação celular (edema - inchaço. Por acúmulo de H2O, Na+ e Cl- dentro das células e falta da entrada de K+ para a célula, o que ocorre por falta de oxigênio para produzir ATP para as bombas de sódio e potássio poderem utilizar);
- Preserva o contorno por alguns dias.


* Necrose liquefativa
- Atuação de enzima lítica (lisossomial) que liquefaz as células necróticas, produzindo uma massas viscosa e líquida, pus. (macrófagos e neutrófilos fagocitam tentando fazer a limpeza desse líquido)
- Pode ser causada por infecções bacterianas/fúngicas.


* Necrose gangrenosa
- Necrose coagulativa seguida de necrose liquefativa;
- Ocorre nos membros.


* Necrose caseosa
Forma distinta de necrose de coagulação:
- Ocorre em casos de tuberculose


* Necrose gordurosas
- Quando os ácidos graxos se combinam com cálcio, fazendo uma reação de saponificação e perdendo a função.

Macrófagos soltam enzimas para degradar as células necrosas, mas por ficarem lá fagocitando acabam degradados também.
Abcesso prende o pus dentro de uma bolha.

Neoplasia

Neoplasia = crescimento novo, sinônimo de tumor.

Existem tumores malignos e benignos. Oncologia é o estudo dos tumores.

Tumor: É uma massa anormal de tecido cujo o crescimento é independente dos outros tecidos coordenados juntos com ele e persistindo de maneira excessiva mesmo depois do fim do estímulo que o levou a alteração.


Componentes básicos do Tumor:
- Estroma de suporte: tecido conjuntivo e vasos sanguíneos
- Parênquima: células neoplásicas proliferantes

Tumores Benignos

Sufixo OMA, como adenoma, fibroma.

Os tumores benignos possuem uma cápsula ao redor de suas células, o que fazem delas bem diferenciadas dos demais tecidos (facilitando a extração),

Expandem-se de forma mais devagar que o maligno, não infiltram em outros tecidos, não chegando na corrente sanguínea então não havendo metástase (se espalhar para outros tecidos do organismo).

Assemelham-se as funções das células normais.

Tumores Malignos

Sufixo sarcoma (fibrossarcoma) e em células epiteliais carcinoma (edemacarcinoma).

Na diferenciação celular, displasia, o corpo mantém o controle sobre as células (por mais que elas nasçam anormais) e elas mantem a função.

Já nas neoplasias as células diminuem ou perdem a capacidade de diferenciação (anaplasia) não se assemelhando mais as células normais e nem funcionam mais como elas.

A expansão é rápida, pode infiltrar e distorcer tecidos, as células adquirem características independentes daquelas a que está coordenada.
Exemplo de diferenciação são queratose actínicas, manchas que aparecem na pele pela exposição da pele a luz solar, raios ultravioletas.


Neoplasia, fases:

- Indução da célula normal através de um estímulo.
- Transformação mudança envolvida por um estímulo carcinógeno.
- Progressão, proliferação de células geneticamente instáveis.

Alteração Sináptica

- Miastenia: Fraqueza muscular, levando o músculo a ficar flácido.

Pois o receptor de acetilcolina é bloqueado e destruído não deixando a acetilcolina agir, ela estimula a contração muscular.



- Doença de Parkinson: Degeneração dos neurônios fabricantes de dopamina (dopamina fica em falta).

Pode ter convulsões por uma liberação de glutamato no hipocampo, o Gardenal diminui a liberação de neurotransmissores e agilidade do encéfalo.
Pode causar também depressão pela deficiência na captação de serotonina.

Comum em homens.
- Após 50 anos
- Redução da concentração de dopamina, ate 80%.


Etiologia:

- Encefalite
- Bloqueadores de dopamina
- AVE (acidente vascular encefálico)
- Traumatismo
- Reação tóxica (agente químicos)
- Monóxido de carbono


Sinais e sintomas:

- Tremor
- Rigidez
- Bradicinesia (movimentos lentos)
- Transpiração
- Aumento da secreção
- Lacrimejamento
- Incontinência e constipação

Doença de Alzheimer

Comum em mulheres
- Perda de neurônios dos lados parietais e laterais
- Hidrocefalia
- Perda de memória, desorientação e confusão.
- A partir dos 40 anos de idade


Patogenia:

Diminuição da colina acetiltranferase (córtex/hipocampo) enzima para síntese de acetilcolina, aprendizado e memória.


Sinais e sintomas:

- Pertubação de memória
- Deficit de linguagem, dificuldade de falar
- Perda de habilidades motoras e matemáticas

- Incapaz de deambular

Doenças Desmielinizantes

* Esclerose Múltipla:

- Distúrbio na mielina
- Déficit neurológico
- Lesão da substância branca na medula


Patogenia:

- Formam-se placas de esclerose múltipla pelo SNC.


Etiologia:

- Não estão bem definidos, podendo ser ambientais, genéticos e imunes.


Manifestações clinicas:

- Podem ocorrer em qualquer região do SNC
- Déficit motor e sensitivo

- Aumento de proteínas no líquido cerebrospinal

Síndrome de Guillain Barré

Inflamação do nervo periférico
- Autoimune


Patogenia/ Evolução clínica:

- Fase aguda:
Perda de mielina.

- Fase cronica:
Perde axônios, danificando os neurônios, células que não se repõem.

Paralisia ascendente (distal para proximal)

- Ausência de reflexos tendíneos
- Fraqueza
- Aumento de proteínas no Líquido encefaloespinal.
- Paralisia respiratória
- Traqueostomia



Etiologia (causas):

- Autoimune
- Agente infeccioso
- Doença gripal