Interações, Propriedades e Biomoléculas

Interações Intermoleculares e Propriedades

Interações no Grupo Amida

O grupo amida envolve as seguintes interações intermoleculares:

• Interações dipolo-dipolo: Envolvem as partes polares das moléculas.
• Interações de Hidrogênio: Ocorrem quando um hidrogênio de uma molécula polar interage com um par de elétrons não ligantes de um átomo muito eletronegativo (O, N, F).
• Interações íon-dipolo: Envolvem um íon e uma parte polar da molécula.

Ponto de Ebulição e Forças Intermoleculares

O ponto de ebulição está relacionado com a intensidade das forças intermoleculares. Moléculas com menor nuvem eletrônica tendem a ter menor polarização e, consequentemente, forças de dispersão de London menos intensas.

Exemplos de interações:

• CH4: Molécula apolar, envolve dipolo induzido (forças de Van der Waals).
• CO: Interação íon-dipolo (embora seja uma molécula apolar, a descrição sugere uma comparação com interações mais fortes).
• H2O: Ligações covalentes entre H e O dentro da molécula e pontes de hidrogênio entre as moléculas.

Relação direta entre o tipo de força intermolecular e o ponto de ebulição: Para que as forças intermoleculares sejam quebradas, é necessária energia, e a energia requerida é determinada pelo tipo de força intermolecular presente.

Grupos funcionais importantes:

• Ácido: Carboxilo, fosfodiéster.
• Básico: Amina.

Sistemas Tampão e pH

Importância do Sistema Tampão

É fundamental que o pH seja mantido aproximadamente constante, pois ele afeta a estrutura e a atividade das biomoléculas. Os processos biológicos e a atividade biológica estão dependentes do pH.

Exemplos de sistemas tampão:

• Sistema tampão fosfato: Presente no citoplasma das células.
• Sistema tampão bicarbonato: Presente no plasma sanguíneo.

Alterações no pH Sanguíneo

• Alcalose: Ocorre por hiperventilação, o que diminui a concentração sérica de CO2, tornando o sangue mais básico.
• Acidose: Ocorre por hipoventilação, o que aumenta a concentração sérica de CO2, tornando o sangue mais ácido.

Carboidratos

Terminologia de Açúcares

O termo mais correto para chamar um açúcar é hidrato, como nos monossacarídeos, pois para cada carbono há uma molécula de água, seguindo a fórmula geral $(CH_2O)_n$.

Solubilidade dos Monossacarídeos

Monossacarídeos são mais solúveis em água (solvente polar) do que em solventes apolares. Isso ocorre porque possuem muitos oxigênios, e sendo moléculas polares, estabelecem afinidade química, formando pontes de hidrogênio com a água.

Dissacarídeos

Dissacarídeos (como maltose, lactose, frutose) são constituídos por dois monossacarídeos unidos covalentemente por uma ligação glicosídica:

• Ligação O-glicosídica: Estabelece-se quando um grupo hidroxilo de um açúcar reage com o grupo anomérico de outro.
• Ligação N-glicosídica: Envolve o carbono anomérico de um açúcar e um átomo de nitrogênio.

Polissacarídeos

• Heteropolissacarídeo: Contém mais de um tipo de monossacarídeo em sua constituição.
• Homopolissacarídeo (Amido e Celulose): Contém apenas um tipo de monossacarídeo em sua constituição.

Se os polissacarídeos possuem funções diferentes, o arranjo estrutural será diferente:

• O amido contém dois tipos de polímeros de glicose: amilopectina e amilose. Sua função é o armazenamento de combustível metabólico.
• A celulose contém apenas glicose e possui função estrutural.

Glicosaminoglicanos

Glicosaminoglicanos: São polímeros lineares compostos por unidades repetidas de dissacarídeos. Exemplos incluem o ácido hialurônico e a heparina.

Glicoproteínas e Glicolipídios

As glicoproteínas e os glicolipídios apresentam funções fisiológicas importantes:

• Glicoproteínas: São importantes no reconhecimento específico e nas ligações de elevada afinidade com outras proteínas.
• Glicolipídios: São importantes na determinação do grupo sanguíneo.

Lipídios

Classificação e Função dos Lipídios

Os lipídios podem ser classificados como simples, complexos, precursores e derivados lipídicos. Funcionalmente, atuam como reserva, estrutura e têm papel ativo no metabolismo.