química da vida: química orgânica e biológica química orgânica e biológica prof. Élcio...
Post on 22-Apr-2015
108 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Química da vida:Química da vida: Química orgânica e biológica Química orgânica e biológica
Prof. ÉlcioProf. ÉlcioRodrigo Ramos 13913Rodrigo Ramos 13913Filipe Ewerton 13901Filipe Ewerton 13901EHDEHD
Tópicos
- Características gerais
- Alcanos
- Hidrocarbonetos insaturados
- Alcoóis
- Éteres
- Grupos carboxílicos
- Introdução à bioquímica
- Proteínas
- Carbohidratos
- Ácidos nucléicos
Importância
- A vida na Terra depende dos compostos de carbono - A vida na Terra depende dos compostos de carbono
- Combustíveis- Combustíveis
- Roupas - Roupas
- Alimentos- Alimentos
- Petróleo - Petróleo
- poliméricos- poliméricos
- compósitos resistentes- compósitos resistentes
- Para entender uma importante parte do cotidiano é - Para entender uma importante parte do cotidiano é necessário estar familiarizado com a química desse necessário estar familiarizado com a química desse elemento.elemento.
Características gerais das moléculas orgânicas
- “Força Vital” - compostos encontrados nos seres vivos só poderiam se formar por sua intervenção (suposição)
- Síntese em laboratórios – séc XIXséc XIX
- - Ligações C -HLigações C -H
- - Grupos funcionais – características diferentesGrupos funcionais – características diferentes
Alcanos
- Composto somente por C e H
- Ligações simples
- CnH2n+2
Isômeros estruturais
Nomenclaturas
- Cadeia maior
- Numere a cadeia
- Dê o nome e forneça a localização dos grupos substituintes
Observações sobre a nomenclatura
• Para vários substituintes, relaciona-se em ordem alfabética
• Para dois ou mais no mesmo ligante, usa-se a denominação “di”, “tri”...
Cicloalcanos
• Anéis ou ciclos
Hidrocarbonetos insaturados:Alcenos
- Apresentam ligação dupla
Isômeros geométricos
• Cis, trans
Alcinos
• Apresentam ligação tripla
• HC≡CH• C2H2
Reações de adição
- Presença de ligações carbono-carbono duplas ou triplas
- Causa o aumento da reatividade química
- Reação mais característica: adição
Hidrocarbonetos Aromáticos
- Exemplo: benzeno - Muitos estáveis
Simetria dos aromáticos
- orto-
- meta-
- para-
Grupos funcionais
- Características próprias
Grupos funcionais
Alcoóis
R-OH
- Derivados de hidrocarbonetos
- H substituídos por grupo funcional -OH
- Ligação -OH é polar, por isso são muito mais solúveis que os hidrocarbonetos em solventes polares como a água
- Nomencaltura: _ol. Ex.: metanol, etanol, fenol
ÉteresR-O-R'
- Nomenclatura: _ oxi _ Ex.: metoxietano
- Formados a partir de duas moléculas de álcool que liberam uma molécula de água
- Desidatração – catalisada pelo ácido sufúrico que absorve a água para removê-la do sistema
- Usados como solventes
Grupo Carbonílico
- É o grupo funcional que contém a ligação dupla C=O e define vários grupos funcionais importantes.
- Nos aldeídos o grupo carbonílico têm no mínimo um átomo de carbono ligado, já nas cetonas o grupo carbonílico ocorre no interior de uma cadeia carbônica estando ladeado por átomos de carbono.
- Os aldeídos e cetonas podem ser preparados pela oxidação parcial de alcoóis, com a utilização de agentes como ozônio (O3) e o peróxido de hidrogênio (H2O2).
- Aromatizantes como a baunilha e a canela são aldeídos naturais, por outro lado as cetonas são menos reativas e usadas extensivamente como solvente, sendo a acetona a mais utilizada.
Grupo Carbonílico
- Os ácidos carboxílicos contêm geralmente a carboxila escrita como COOH. São ácidos fracos e comumente encontrados em produtos de consumo, como o vinagre (ácido acético), a vitamina C (ácido ascórbico), entre outros.
- As aminas são bases orgânicas e têm fórmula geral R3N, onde R pode ser H ou um grupo hidrocarboneto, como nos exemplos: CH3CH2NH2 (etilamina), (CH3)3N
(trimetilamina).
- Já as amidas são formadas da condensação de aminas contendo um hidrogênio ligado ao nitrogênio com os ácidos carboxílicos.
Introdução à Bioquímica
- A bioquímica estuda de modo mais específico os vários tipos de grupos funcionais abordados anteriormente.
- Muitas das grandes moléculas nos sistemas vivos são polímeros de moléculas menores. Esses biopolímeros podem ser classificados em três categorias abrangentes: proteínas, polissacarídeos (carbohidratos) e ácidos nucleicos.
Ácidos Nucleicos- São biopolímeros que carregam a informação genética
necessária para a reprodução da célula; eles também determinam o desenvolvimento da célula pelo controle da síntese de proteínas.
- Existem dois tipos de ácidos nucleicos, o ácido ribonucleico (RNA) e os ácido desoxirribonucleico (DNA).
- As unidades fundamentais desses biopolímeros são os nucleotídeos, que são formados a partir das seguintes unidades:
1- Uma molécula de ácido fosfórico, H3PO4.
2- Um açúcar de cinco carbonos.
3- Uma base orgânica contendo nitrogênio.
- O componente de açúcar do RNA é a ribose, enquanto o de DNA é a desoxirribose.
Ácidos Nucleicos- O polímero DNA é uma hélice de dupla fita mantida
unida pelas ligações de hidrogênio entre bases orgânicas emparelhadas entre as duas fitas.
- As duas fitas de DNA desenrolam-se durante a divisão da célula, e novas fitas são construídas nas fitas separadas, formando assim duas estruturas de dupla hélice idênticas. Esse processo de replicação permite que a informação genética seja transmitida, quando as células se dividem.
Carbohidratos
- Os carboidratos (hidratos de carbono) ao contrário do nome, são na verdade aldeídos e cetonas poliidroxílicos
- São os principais constituintes estruturais dos vegetais e são as fontes de energia tanto para os vegetais quanto para os animais.
- A glicose e a frutose são os monossacarídeos mais comuns ou açúcares mais simples. Monossacarídeos podem se tornar um dissacarídeo por meio de condensação.
- Os polissacarídeos são carbohidratos complexos constituídos de muitas unidades de monossacarídeos unidas.
Carbohidratos
- O amido é um grupo de polissacarídeos encontrado nos vegetais e funciona como principal método para armazenar alimentos em sementes e tubérculos. É a principal fonte de energia alimentar para os humanos.
- O glicogênio é uma substância sintetizada no corpo semelhante ao amido, agindo como uma espécie de banco de energia. Concentra-se nos músculos e fígado.
- A celulose forma a principal unidade estrutural dos vegetais. A madeira contém aproximadamente 50% de celulose; as fibras de algodão são quase inteiramente celulose. É formada por uma cadeia não-ramificada de unidades de glicose.
Grupo Carbonílico• Os ésteres se formam da condensação dos ácidos
carboxílcos com os alcoóis, de forma que o OH do grupo carboxílico seja substituído por um grupo alcóxido.
• Quando tratados com ácido ou base em solução aquosa, são hidrolizados, isto é, a molécula é divida em seus componentes de álcool e ácido.
• Geralmente tem cheiro agradável, quase sempre são responsáveis pelos aromas das frutas.
Proteínas
• São substâncias macromoleculares presentes em todas as células vivas. Aproximadamente 50% da massa seca de nosso corpo é proteína.
• É o principal componente estrutural dos tecidos animais; são parte fundamental da pele, das unhas, das cartilagens e dos músculos.
• Algumas catalisam reações, transportam oxigênio, funcionam como hormônio para regular processos específicos do corpo e realizam outras tarefas.
• Independente de sua função, todas são quimicamente similares, sendo compostas das mesmas unidades fundamentais, os aminoácidos.
Proteínas• Os aminoácidos, que são as unidades fundamentais de
todas proteínas, têm o grupo amino localizado no átomo de carbono imediatamente adjacente ao grupo carboxílico.
• Normalmente, na maioria das proteínas são encontrados 20 aminoácidos, sendo que nosso corpo pode sintetizar dez desses 20 em quantidades suficientes para nossas necessidades. Os outros dez devem ser ingeridos e são chamados aminoácidos essenciais porque são componentes necessários de nossa dieta.
• Os aminoácidos, por possuirem em sua molécula um carbono que tem quatro grupos diferentes ligados a ele, são considerados quirais.
Proteínas• Os aminoácidos são unidos pelos grupos amida, cada um
desses grupos é chamado ligação peptídica quando for formado pelos aminoácidos.
• Uma ligação peptídica é formada por uma reação de condensação entre o grupo carboxílico de um aminoácido e o grupo amina de outro.
• Os polipeptídeos são formados quando um grande número de aminoácidos é unido por ligações polipeptídicas.
• A sequência dos aminoácidos ao longo de uma cadeia protéica é chamado estrutura primária. Essa estrutura fornece à proteína sua identidade única. Uma variação em apenas um aminoácido pode alterar as características bioquímicas da proteína.
Proteínas• Uma das mais importantes classes de proteínas é a das
enzimas – moléculas grandes de proteína que funcionam como catalisadores. As enzimas normalmente catalisam apenas reações muito específicas.
• A estrutura terciária delas em geral determina que apenas certas moléculas de substrato podem interagir com o sítio ativo da enzima.
Referências Bibliográficas
- Brown, Theodore L., LeMay, H. Eugene, Bursten, Bruce E. e Burdge, Julia R.Química: A Ciência Central. 2005. 9ª edição. Pearson, São Paulo.
- Richey Jr., Herman G. - Química orgânica. 1983. Pretice-Hall, Rio de Janeiro.
top related