biofísica(1)

Vivian R., Alessandra G. & Mariana P.

Biofísica

2011/2Módulo I...................................................................................................................................5

Alessandra G., Mariana P. & Vivian Rocha

Aula 1 - Física, Biologia e Termodinâmica..........................................................................5

Origem do pensamento ocidental.....................................................................................5

Grécia antiga.................................................................................................................5

Idade Média..................................................................................................................5

Paralelo.............................................................................................................................5

O Fim da Ciência..............................................................................................................5

Ebulição da física no início do sec. XX............................................................................6

Florescer da guerra...........................................................................................................6

Projeto Manhattan............................................................................................................6

Explode a Bomba.............................................................................................................6

O pai da Biofísica?...........................................................................................................6

De onde vem a vida!.........................................................................................................7

O que é Biofísica?.............................................................................................................7

Energia..............................................................................................................................7

Importância de se estudar energia................................................................................7

Termodinâmica.................................................................................................................7

1ª Lei da Termodinâmica..................................................................................................8

Princípio da conservação da energia............................................................................8

2ª Lei da Termodinâmica..................................................................................................8

A entropia tende a aumentar.........................................................................................9

Entropia em Biologia....................................................................................................9

Aula 02 - Átomos e Radioatividade...................................................................................11

Modelos Atômicos..........................................................................................................11

Bola de Bilhar.............................................................................................................11

Pudim de passas..........................................................................................................11

Planetário....................................................................................................................11

Onda/partícula, Princípio da Incerteza.......................................................................11

Propriedades atômicas....................................................................................................12

Nucleares....................................................................................................................12

Eletrônicas..................................................................................................................13

Como surgiram os primeiros átomo?..............................................................................13

Qual a diferença entre Rutherford e Bohr?.................................................................14

Saltos quânticos..........................................................................................................14

Radiação.........................................................................................................................14

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Radioatividade............................................................................................................14

Tipos de radiações......................................................................................................15

Radioisótopos.............................................................................................................15

Efeitos Biológicos da Radiação..................................................................................15

Radioproteção.............................................................................................................16

Aplicações de radioisótopos.......................................................................................16

Aula 03 - Água...................................................................................................................16

Molécula da água............................................................................................................16

Eletronegatividade..........................................................................................................17

Estados físicos da água...................................................................................................17

Estado Gasoso............................................................................................................17

Estado Líquido............................................................................................................17

Estado Sólido..............................................................................................................17

Força da Ponte de Hidrogênio........................................................................................18

Pontes de Hidrogênio em outras moléculas................................................................18

Solvatação dos íons........................................................................................................18

Gases...........................................................................................................................19

Tensão superficial...........................................................................................................19

Capilaridade....................................................................................................................20

Calor especifico..............................................................................................................20

Osmose...........................................................................................................................21

Ionização da água...........................................................................................................21

Calculo de bioquímica....................................................................................................21

Módulo II................................................................................................................................23

Aula 4 - Estresse oxidativo e radicais livres.......................................................................23

O que são radicais livres?O que são radicais livres?..............................................................................................23

Como os radicais livres são formados?..........................................................................23

Oxidação.........................................................................................................................25

Os radicais livres servem para alguma coisa?............................................................25

Sinalização celular..........................................................................................................26

Ação antibacteriana........................................................................................................26

Estresse oxidativo.......................................................................................................26

Defesas antioxidantes.....................................................................................................27

Quais são os principais danos causados pelos radicais livres?.......................................28

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Doenças humanas associadas aos radicais livres............................................................29

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Módulo IAula - 25/08/2011

Aula 1 - Física, Biologia e Termodinâmica

Origem do pensamento ocidentalGrécia antiga

Filósofos Homero, Aristóteles, Platão.

Naquela época as pessoas não eram especializadas, então seus pensamentos eram sobre a

origem da vida, sobre os deuses e outras questões possíveis para aquela época.

Idade MédiaNessa época as coisas começaram a mudar, as pessoas começaram a ter preferências e

focarem determinadas áreas. Michelangelo, Da Vinci, eram artistas, filósofos, matemáticos e nesse tempo tinham grande sobreposição e tinham influencia das igrejas.

As universidades surgiram e as grandes navegações expuseram as pessoas da Europa para outras experiências, para outros lugares do mundo. Isso levou a necessidade de focar em determinados assuntos.

ParaleloDesde a Idade Média até o fim do Iluminismo a Física e a Biologia caminhavam paralelas,

mas a física estava sempre um passo a frente. Esse fato é percebido pelos pensadores e artistas

daquela época. Eles estudavam mais a física, os planetas, o movimento da Terra. A parte biológica,

a vida e os micro-organismos eram pouco abordados.

Exemplo disso são as Leis de Newton e as equações de Maxwell (magnetismo e

eletricidade) explicavam todos os fenômenos conhecidos pela física. E segundo alguns pensadores e

filósofos da época, explicaram todos os fenômenos conhecidos pela física.

Na biologia, os grandes marcos foram: Darwin lançando a “Origem das espécies” e a teoria

da seleção natural. E Mendel propõe a existência de fatores hereditários. Mas ainda acreditava-se

que cada gameta continha uma miniatura de gente dentro.

O Fim da CiênciaA física estava sempre um passo a frente à Biologia, a ponto do Lord Kelvin em reunião da

Royal Society em 1899 dizer que “Não há nada mais para ser descoberto na física. O que restam

são mais medições e mais precisas.”

Naquela época o progresso da física era tão grande que Lord Kelvin disse já havia

descoberto tudo sobre a física e dali em diante seriam apenas teorias técnicas dos equipamentos que

vão fazer com que tenhamos mais precisão do que já se sabe, e que não havia mais nada para ser

descoberto. Entretanto sabemos que ele estava errado, pois ainda havia coisas para serem

descobertas, mesmo a Física estando um passo a frente da Biologia.

Ao mesmo tempo nesta época passava-se uma Revolução Despercebida:

Thonsom descobre o elétron;Becquerel e o casal Curie descobriram a radioatividade.

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Ebulição da física no início do sec. XXE a Biologia ainda continua caminhando a passos curtos.

Planck explica as emissões de energia do elétron: os quanta.

Einstein explica os fenômenos da luz, a equivalência entre matéria e energia.

Mas muito ainda estava por vir: Rutheford descreve o modelo de átomo e Niels Bohr

da origem ao que, nas mãos de Heisenberg, Schrodinger e outros, se tornaria a teoria da

mecânica quântica.

Florescer da guerraJoilet-Curie e Enrico Fermi descobrem a radioatividade artificial em 1934 bombardeando urânio com nêutrons; Em 1938 os alemães Hahn e Strassmann conseguem a primeira reação de fissão nuclear com grande liberação de energia (principio básico para a construção da bomba atômica);Leó Szilárd havia descoberto a reação em cadeia (um nêutron que bombardeia o urânio solta dois ou mais nêutrons) em 1933, mas manteve segredo;Em Setembro de 1939 Hitler invade a Polônia e começa a 2ª Guerra Mundial.

Todo esse conhecimento a cerca da Bomba atômica, as aplicações bélicas da radiação estavam crescendo, perto de Hitler e com isso os Estados Unidos desenvolveram o Projeto Manhattan.

Projeto ManhattanMais bem sucedido projeto de aplicação de ciência da história.

O presidente dos Estados Unidos, Roosevelt, convocou diversas pessoas que estavam

trabalhando na Europa com a radioatividade para trabalhar neste projeto para construir a bomba

atômica;

Todos os grandes nomes da ciência (da física) e da engenharia coordenados por um

general e um teórico;

Objetivo: criar a bomba atômica antes dos nazistas.

Explode a BombaE de uma hora para outra todos os físicos do mundo ficaram sem um problema para resolver

e sem emprego!

Esse projeto foi muito bem sucedido com a bomba atômica e depois disso os físicos ficaram

sem emprego. A visão de Lord Kelvin dizia que tudo já estaria descoberto na física, esses

pesquisadores ficaram desempregados e foram descobrir um novo campo.

O pai da Biofísica?Em 1948, Erwin Schrödinger, era um dos físicos que trabalhavam no projeto Manhattan e

escreveu um livro sobre os aspectos físicos de uma célula viva.

Ele é considerado o pai da Biofísica por causa deste livro, é um físico teórico que escreveu

um livro sobre o que é a vida, explicando os aspectos físicos de uma célula.

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O livro tem citações falando: “Como os eventos no tempo e no espaço que acontecem dentro

dos limites espaciais de um organismo vivo, pode ser estudado por físicos ou químicos”.

Essa era uma grande pergunta da época e as respostas também foram escritas neste livro. “A

própria inabilidade dos físicos e químicos daquela época em estudar vários eventos não era uma

razão para se duvidar que essa ciência e eventos podem ser estudados pela física e pela química”.

Ele criou com isso à biofísica e a bioquímica.

De onde vem a vida!Em 1953 Watson e Crick desvendaram a estrutura molecular da dupla hélice;

Eles descobriram a dupla hélice usando um método físico de ativação de raios-X. A partir de

fotos e ativação de raios-X, interpretaram a foto e entenderam que essa seria a estrutura do DNA.

Sugeriram que ela permitia o mecanismo de duplicação, fundamental para a

transmissão da informação genética.

O que é Biofísica?Definição dada pelo Prof. Carlos Chagas Filho: “Biofísica é tudo que se faz no instituto de

Biofísica”!

EnergiaA energia é um aspecto básico que une as duas ciências, a biologia e a física. Sendo assim a

energia é tópico clássico para estudo da física e é fundamental para o desenvolvimento da vida.

Capacidade de realizar trabalho.

Dividida em: 1. Mecânica2. Elétrica3. Calorífica4. Eletromagnética5. Nuclear6. Química7. De massa

Importância de se estudar energiaA energia determina que moléculas podem ser formadas, que reações podem ocorrer, a

velocidade com que essas reações ocorrem e em que direção uma reação tende a ocorrer.

Em bioquímica a reação enzimática vai ser determinada com o fluir da energia que irá

determinar a velocidade com que a reação acontece e qual a direção que ela tende a ocorrer.

Termodinâmica É o ramo da física que estuda as causas e os efeitos de mudanças na temperatura, pressão e

volume.

A termodinâmicatermodinâmica estuda o movimento da energia e como a energia cria o movimento. Historicamente, a Termodinâmica se desenvolveu pela necessidade de aumentar-se a

eficiência das primeiras máquinas a vapor. 7


Assim como o projeto Manhattan foi plenamente desenvolvido e como o conhecimento

teórico inicial sobre radioatividade, teve grande avanço por causa de aplicações práticas. Esse

projeto eram aplicações bélicas, a termodinâmica foi beneficiada pela necessidade de construir

máquinas a vapor durante o período da revolução industrial e aumentar a eficiência dessas máquinas

para atender as demandas da sociedade.

1ª Lei da TermodinâmicaPrincípio da conservação da energia

“A energia não pode ser criada nem destruída, mas convertida de uma forma a outra”.Algumas implicações dessa lei são:1.1. Principio da conservação da energia: a quantidade de energia é constante.Principio da conservação da energia: a quantidade de energia é constante.Se a energia não pode ser criada e nem destruída, a quantidade de energia é constante e é

apenas transferida de um lugar para outro dentro de um mesmo sistema. Mas a quantidade de

energia é sempre constante.

2.2. Toda transformação de energia é acompanhada de produção de energia térmica sob aToda transformação de energia é acompanhada de produção de energia térmica sob a forma de calorforma de calor. .

Na Revolução industrial, por exemplo, quando a termodinâmica estava crescendo e os

físicos procuravam aumentar a eficiência das máquinas e para isso eles precisavam diminuir a

produção de calor.

A máquina tem uma quantidade de energia para gerar trabalho e obter o produto, se essa

maquina tiver eficiência de 100% toda a energia dada vai sair em forma de produto. Mas nenhuma

maquina tem esse 100% de eficiência porque toda transformação de energia é acompanhada pela

produção de energia térmica sobre a forma de calor.

Toda maquina aquece quando realiza um trabalho e esse aquecimento é uma perda de

energia ocorrida durante a transformação em produto e aumentar a eficiência de uma máquina

significa reduzir a quantidade de calor que essa máquina dissipa quando realiza seu trabalho.

3.3. Qualquer forma de energia ou trabalho pode ser transformada Qualquer forma de energia ou trabalho pode ser transformada totalmentetotalmente em calor. em calor.Porque o calor é a forma de dissipar energia, quando queimos alguma coisa, estamos

transformando aquela energia de massa em energia calorimetria.

4.4. O calor não pode ser transformado totalmente em trabalho ou outra forma de energia,O calor não pode ser transformado totalmente em trabalho ou outra forma de energia, uma parte sempre continua como calor. uma parte sempre continua como calor.

Por isso que nenhuma máquina pode ter 100% de eficiência, porque se ela fosse assim, iria

dissipar o calor e ela própria consegue captar o calor que dissipou e reutilizar no seu processo

produtivo.

2ª Lei da Termodinâmica"A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a

incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo”.

Entropia:Entropia: A parte da energia que não pode ser transformada em trabalho em transformações

termodinâmicas.

É a quantidade de energia inutilizada que é dissipada, ou seja, é o calor que a máquina

jamais recupera.

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A entropia tende a aumentarDescreve a transferência de energia do seguinte modo:

1.1. A energia, espontaneamente, sempre se desloca de níveis mais altos para níveis maisA energia, espontaneamente, sempre se desloca de níveis mais altos para níveis mais baixosbaixos.

Exemplo, uma membrana com grandes concentrações de

soluto em seu lado citoplasmático (da membrana) e uma baixa

quantidade de soluto do lado extracelular. Esse soluto consegue

fluir através da membrana sem gasto energéticosem gasto energético, sem que precise

ter gasto de ATP e simplesmente passa a favor do gradiente. Isso

porque a 2ª Lei da Termodinâmica diz que a entropia tende a

aumentar sempre.

22. É possível, com a realização de trabalho, transferir energia (ou na forma de matéria) deÉ possível, com a realização de trabalho, transferir energia (ou na forma de matéria) de um nível mais baixo para um nível mais alto.um nível mais baixo para um nível mais alto.

Exemplo, na membrana vai ter o bombeamento de um soluto

qualquer, em uma região onde o soluto está menos concentrado para

uma região onde ele está mais concentrado através de uma bomba

com gasto energéticocom gasto energético.

3. 3. Todo sistema que realizou trabalho tem a sua energiaTodo sistema que realizou trabalho tem a sua energia diminuída.diminuída.

Para realizar trabalho, precisamos de gasto energético, uma vez que

gastamos energia ela não se produz, não se degrada, não se cria e nem se

destrói e mantém sempre constante. Por isso quando consumimos energia

esse sistema perde o gasto energético. Portanto gasta um NADH e forma

um NAD, então depois de trabalhar ficamos exaustos.

Entropia em BiologiaA entropiaentropia de um sistema está relacionada com sua energia, organização e conteúdo de

informação. Os sistemas biológicos são bem organizados.

Se os sistemas biológicos são organizados com informação organizada e estruturada, eles

terão uma entropia baixa. E quanto mais entropia tiver, a organização do sistema será menor.

Segundo a 2ª Lei da Termodinâmica, a quantidade de entropia de qualquer sistema isolado

termodinamicamente tende a aumentar com o tempo até alcançar o valor máximo.

Em sistemas biológicos a entropia é baixa e para manutenção da vida das células que devem

estar organizadas para serem funcionais. Para isso a entropia tem que estar baixa, contrariando a Lei

que diz que tende a aumentar.

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ENTROPIA ORGANIZAÇÃO E INFORMAÇÃO DE UM SISTEMA

ENTROPIA ORGANIZAÇÃO E INFORMAÇÃO DE UM SISTEMA


Para manter a vida é preciso lutar contra a 2ª Lei para manter a entropia do nosso sistema

baixo, enquanto o Universo tende a aumentar aumentá-la. Para manter a entropia baixa é preciso

gastar energia para manter a organização da célula.

Como a vida consegue se sustentar se a 2ª Lei da Termodinâmica diz que a entropiaComo a vida consegue se sustentar se a 2ª Lei da Termodinâmica diz que a entropia aumenta?aumenta? A vida se sustenta produzindo energia e realizando trabalhoA vida se sustenta produzindo energia e realizando trabalho. A célula não é um sistema termodinamicamente isolado, ela precisa trocar energia com o meio externo. Os sistemas termodinamicamente isolados não trocam calor com o meio.

Se colocarmos dois copos de água colados, um com água quente e outro com água fria.

Dessa forma haverá a transferência do calor da água fervendo para a água fria e vice versa, este não

é um sistema termodinamicamente isolado, pois está trocando calor com o sistema ao redor.

Se colocarmos a água quente em uma garrafa térmica, ele vai perder calor mais devagar por

ser um “sistema isolado”. A garrafa térmica retém e troca menos calor.

Quando pensamos em um organismo, ou na célula, sabemos que não é termodinamicamente

isolado. Se fosse a gente não existiria, sendo assim nem na natureza existe esse tipo de sistema

isolado.

A teoria da 2ª Lei da Termodinâmica diz que a entropia tende sempre a aumentar, porém,

isso só irá acontecer em um sistema termodinamicamente isolado. A quantidade de entropia em

qualquer sistema isolado tende a aumentar com o tempo, e na natureza não existe esse sistema

termodinamicamente isolado. A Terra não é um sistema isolado, pois existe uma grande troca de

matéria e energia com o Universo, assim como qualquer ser vivo que habite esse planeta.

O Universo é 100 % termodinamicamente isolado.

Enquanto a física descreve suas leis universais, a biologia estuda os processos dentro de um

organismo vivo.

Quando nos alimentamos para manter o conteúdo organizacional, para nos manter vivos

temos que manter a nossa entropia baixa, mas dessa forma estamos aumentando a entropia do

Universo porque estamos quebrando a organização de outros seres, os vegetais, por exemplo, então

a organização desse alimento (da molécula) fica toda quebrada. A quebra dessa molécula aumenta a

entropia do Universo para manter a nossa entropia baixa.

Quando temos a água fervendo as suas moléculas não estão organizadas e na água congelada

a estrutura das moléculas serão rígidas e organizadas com base em entropia. Com a água fervendo

ela terá uma alta entropia, sendo assim as moléculas de água percorrerão todo o espaço da garrafa

térmica aleatoriamente, logo ela tende a aumentar. Então se formos pensar na garrafa térmica,

sabemos que é um sistema pequeno e quando a água foi colocada lá ela já estava fervendo.

Como o organismo luta contra a entropia?Como o organismo luta contra a entropia? Ele luta realizando trabalho e para realizar o

trabalho precisa-se de consumo de energia e mantemos a nossa temperatura constante a 37°. Outra

implicação da 2ª Lei da Termodinâmica “toda realização de trabalho não é 100 % eficiente”“toda realização de trabalho não é 100 % eficiente”, pois

parte dessa energia é dissipada na forma de calor (manutenção da temperatura constante do corpo).

A vida se mantém realizando trabalho, consumindo energia de um sistema externo, absorvendo

energia de um sistema externo, realizando trabalho, emitindo calor e excretando os seus produtos

metabólicos.

A célula tem a entropia alta ou baixa?A célula tem a entropia alta ou baixa? Ela tem a entropia baixa e conteúdo organizacional

alto.

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Os seres vivos procuram atingir o mais alto grau de organização, informação e eficiênciaOs seres vivos procuram atingir o mais alto grau de organização, informação e eficiência

de utilização de energia, justamente pelo processo de diminuir a entropia. de utilização de energia, justamente pelo processo de diminuir a entropia.

Mas, a entropia tende a aumentar...

“Os seres vivos se nutrem de entropia Negativa”.“Os seres vivos se nutrem de entropia Negativa”.

Como é possível?

A entropia na célula é muito baixa, se tivéssemos que consumir toda a energia do ambiente

para manter a organização teríamos comer uma quantidade maior do que comemos.

Todas essas estruturas são solvatadas por moléculas de água, existe uma camada de solvatação em volta da estrutura primaria, da secundaria, da terciária e da quaternária. Moléculas de

água completamente organizadas interagem com essa sequencia, então a camada de solvatação será enorme, pois a estrutura primaria de uma proteína é enorme. O grau de organização das moléculas de água é enorme e quando vamos para a estrutura secundária o tamanho da cadeia

polipeptídica é reduzido e consequentemente a camada de solvatação também é diminuída. Apesar de estarmos aumentando o grau de organização do grau da proteína, ou do DNA,

estamos diminuindo o grau de organização das moléculas de água que compõe a camada de

solvatação ao redor dessa molécula. Ou seja, temos sim, a diminuição da entropia para a

manutenção da vida, mas a ordem de grandeza dessa diminuição da entropia é altamente reduzida

por causa da diminuição da organização das moléculas de água que solvatam as proteínas.

Aula - 01/09/11

Aula 02 - Átomos e Radioatividade

Modelos AtômicosBola de BilharInicialmente tínhamos o modelo bola de bilhar de Dalton, que imaginava que o átomo era

uma esfera maciça e indivisível. Uma unidade fundamental que constituía toda a matéria.Pudim de passasO modelo de Thompson é o modelo de pudim de passas onde teríamos uma parte positiva e

ao redor dessa esfera positiva estariam embebidas pequenas partículas menores carregadas negativamente.

PlanetárioO modelo de Rutherford-Bohr é chamado de modelo Planetário onde teríamos um núcleo e

um átomo no centro que seria rodeado por elétrons que estariam orbitando esse núcleo que é o modelo utilizado no dia a dia ate hoje.

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Onda/partícula, Princípio da IncertezaEsse é modelo quântico do átomo que é o de Schrodinger-Broglie-Heisenberg, que é

baseado na dualidade onda/partícula e no principio da incerteza. A questão da dualidade onda/partícula: o fato de o elétron ser uma partícula muito pequena,

ele ira se comportar hora como uma onda e hora como uma partícula. Não temos a capacidade prever se o elétron em um dado instante ele se comporta como uma onda ou como uma partícula, baseado no principio da incerteza de Heisenberg. Então para todos os efeitos consideramos o elétron tanto uma onda como uma partícula. O principio da incerteza diz que não é possível medir a posição de um elétron e uma implicação disso é que não sabemos a massa dele, ou se ele tem ou não massa. Não é possível medir a velocidade e a localização de elétron no espaço porque o este é muito pequeno e para se medir a velocidade de qualquer partícula (ou onda) é preciso ter um corpo ou uma radiação de interaja com ela partícula ou com essa onda. Quando medimos a velocidade que um elétron atravessa dois feixes de luz a massa do feixe de luz dado à dualidade onda/ partícula é grande o suficiente para interferir com a trajetória e com a velocidade do elétron. Então a forma de medição interfere (influencia) na variável que queremos medir, sendo assim não teremos uma medida precisa. O principio da incerteza diz que, pelo fato do elétron ser tão pequeno não há um instrumento de medida que seja suficientemente menor que o elétron de forma que não interaja com a partícula que estamos querendo medir, influenciado o resultado.

Dado o principio da incerteza de Heisenberg temos diagramas que mostram os diferentes posicionamentos de um elétron de um único átomo de hidrogênio. O elétron que esta orbitando um único átomo de hidrogênio. Então aquela visão mais tradicional de modelo de Rutherford-Bohr onde você tem o elétron orbitando em uma orbital precisa e fixa (imutável) aos arredores do núcleo do átomo não é totalmente verdadeira como podemos ver no diagrama. Existem diversas orbitas possíveis no átomo mais simples que temos que é o átomo de hidrogênio.

Esse diagrama é um diagrama de calor onde quanto mais claro maior é a probabilidade com que podemos esperar de encontrar elétron naquela região. O elétron tem as suas regiões preferidas

de localização ao redor do núcleo do átomo de hidrogênio. O elétron do átomo de hidrogênio é bem versátil e pode assumir diversas orbitas ao redor do núcleo do hidrogênio. Esses quadrantes são os diferentes orbitais que o elétron que rodeia o átomo de hidrogênio pode adquirir.

Esse modelo de Rutherford-Bohr é o mais tradicional que usamos no dia a dia, sugere que um elétron percorre uma mesma orbita, que o orbital esteja sempre fixo, por isso que ele é chamado de modelo planetário. Esse modelo diz que o orbital é só uma esfera e o modelo quântico que mostra que na

verdade essa orbita é extremamente variável podendo assumir diversas conformações. Porque o átomo de hidrogênio tenda a essas diversas configurações? Por características intrínsecas e quando ele interage com outros átomos formando as moléculas ele vai adquirir conformações diferentes.

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Propriedades atômicasNuclearesPrótons:Prótons: Carga positiva com massa.Nêutrons:Nêutrons: Carga neutra (0) com massa.Massa:Massa: Número de prótons + número de nêutrons.Isótopos:Isótopos: Átomos com mesmo número de prótons, mas massa diferente.Isotonos:Isotonos: Átomos com mesmo número de nêutrons, mas número atômico e massa diferente.Isóbaros:Isóbaros: Átomos com mesmo número de massa, mas número atômico e de nêutrons

diferentes.EletrônicasElétrons:Elétrons: carga negativa com massa 1/1836 a do próton.Isoeletrônicos:Isoeletrônicos: Átomos com o mesmo número de elétrons.

Como surgiram os primeiros átomo?Os primeiros átomos surgiram através de um processo chamado de nucleossíntesenucleossíntese

primordialprimordial, nos estantes seguintes ao Big bang, na nucleossíntese primordial foram sintetizados os átomos mais leves com ate 5 prótons, principalmente foi sintetizado o hidrogênio, em menor quantidade o átomo de Helio, depois o Lítio, Berílio e em quantidade ínfimas o Boro. Não se tem ainda uma hipótese de como o átomo de hidrogênio se formou. Logo após o big bang alguns átomos de hidrogênio colidiram-se e fusionaram-se, então através da colisão de dois átomos de hidrogênio, um de peso molecular 2, formado por um próton e um nêutron e o outro de peso molecular 3 formado por um próton e 2 nêutrons, temos a formação de um átomo de hélio que é formado por 2 prótons e 2 nêutrons com a emissão de um nêutron livre. E os outros átomos, onde nesse primeiro momento foi criado ate o átomo de boro, foram criados através desse mesmo processo de fusãofusão atômicaatômica, onde um nêutron livre deu origem tem origem a um átomo de hidrogênio através de um processo que não sabemos ao certo.

Nesse primeiro instante da nucleossíntese primordial foram criados 5 átomos. Como osComo os demais átomos foram criados?demais átomos foram criados? Os átomos que foram sintetizados primeiro e em maior concentração, do Helio ate o boro, o hidrogênio e o Helio são os átomos mais abundantes ate os dias presentes no nosso sistema solar. Como estes são os átomos mais abundantes do sistema solar podemos especular que seriam os átomos mais abundantes no universo como um todo.

Como é possível notar no gráfico abaixo existe uma tendência a diminuir a abundancia com o aumento do peso molecular do numero atômico dos átomos, com a exceção da abundancia do

silício que esta normalizada por 106 e os demais átomos ditos mais pesados do carbono ate o ferro foram criados por outro evento de nucleossíntese chamado de nucleossíntesenucleossíntese estelarestelar que é um evento que ocorre constantemente. Enquanto que a nucleossíntese

ocorreu apenas uma vez criando toda a matéria e energia existente no universo. A nucleossíntese estelar ocorre a todo instante formando átomos de carbonos ate átomos de ferro no interior das estrelas grandes, mais energéticas formando átomos a partir daqueles que foram formados na

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nucleossíntese primordial. Porque na nucleossíntese estelar só acorre até formação do ferro, porque esse processo não continua e da origem a todos os outros átomos conhecidos? Porque nessas estrelas só há energia suficiente para criar átomos ate o ferro. Essa nucleossíntese estelar ocorre em varias estrelas, mas principalmente na gigante vermelha.

Pergunta de prova:Pergunta de prova: Explique como podemos provar (evidencia) que as gigantes vermelhas já existiram baseado no que foi dito em sala de aula. Porque existem átomos que possuem um numero atômico maior do que o ferro. Pois se existe uma estrela de tamanho médio que produz átomos ate com numero atômico do ferro, precisa ter uma estrela muito maior que produza os outros elementos que estão acima do ferro na tabela periódica.

Supernova é a morte de uma estrela. As estrelas mais velhas crescem viram estrelas laranjas que atingem a sua maturidade como uma gigante vermelha e depois morrem. As gigantes vermelhas morrem porque esse processo de nucleossíntese estelar esta acontecendo constantemente nela. Os elementos mais pesados são aqueles com o maior numero de massa, por isso que o núcleo das estrelas e da terra é formado pelos elementos mais pesados.

Como as estrelas morrem? Elas vão sintetizando novos e novos átomos ate chegar o momento onde ela é tão grande que seu núcleo e as suas camadas mais profundas não suportam o peso de varias camadas exteriores. Nessa estrela as camadas externas afundam na camada interna, gerando uma implosão que libera toda a energia. Os átomos que temos aqui hoje são formados emOs átomos que temos aqui hoje são formados em outros sistemas solares?outros sistemas solares? Sim. Como que os átomos que são formados em outros sistemas solares,Como que os átomos que são formados em outros sistemas solares, em outras gigantes vermelhas chegaram ate aquiem outras gigantes vermelhas chegaram ate aqui? Através do processo de implosão das estrelas e nessa implosão elas liberam seus átomos, (os átomos dos quais elas eram formadas). Essa quantidade de energia que é liberada é capaz de promover choques com energia suficiente para que os núcleos dos átomos se fusionem novamente dando origem a todos os elementos que conhecemos. Certamente também dando origem a átomos muito mais pesados dos que conhecemos, o problema é o tempo que esses átomos levam para chegar ate aqui ou o tempo da formação desses átomos ate os dias de hoje, eles foram decaindo rapidamente para átomos mais estáveis, e esse decaimento atômico, quando átomos muito grandes perdem parte de sua massa ou parte de sua energia é o principio da radiaçãoprincipio da radiação.

Qual a diferença entre Rutherford e Bohr?São as camadas energéticascamadas energéticas, Rutherford disse que os elétrons eram camadas, mas ele não

estipulou que o que fazia um elétron mudar de uma camada para outra é a quantidade energia contida nesse elétron, isso foi o Bohr que disse.

Orbitais mais distantes do núcleo do átomo são mais energéticos, possuem átomos com maior quantidade energia.

Saltos quânticosÉ quando o elétron migra de camada, quando ele pula de uma camada para outra. O elétron

que orbita um orbital mais inferior possui uma quantidade de energia menor do que elétrons que orbitam camadas mais externas. Então para um elétron passar de uma camada mais inferior para uma mais exterior ele precisa ganhar energia, ele precisa absorver certa quantidade de energia para que isso ocorra. Para ele voltar ele irá precisar perder energia.

RadiaçãoÉ a propagação da energia por meio de partículas ou ondas. Todos os corpos emitem

radiação, basta estarem a uma determinada temperatura.

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RadioatividadeOs núcleos podem ser estáveis ou instáveis que possuem excesso de energia, ou seja,

radioativos. No processo de nucleossíntese final na implosão das supernovas vamos ter vários átomos que não conhecemos e que são altamente instáveis e vão decair rapidamente, nesse processo de decaimento eles liberam a energia que eles continham em excesso de forma análoga a supernova. Da mesma forma os átomos de elementos radioativos vão conter uma energia em excesso que precisa ser liberada para este ficar estável e esse excesso de energia pode ser emitido em forma de ondas eletromagnéticas, radiação γ (gama)radiação γ (gama) ou sob forma de matéria, partículas chamadas de radiação α (alfa) radiação α (alfa) ou radiação β (beta) radiação β (beta).

Tipos de radiaçõesA radiação α (alfa) radiação α (alfa) ou partícula α (alfa) partícula α (alfa) são dois prótonsdois prótons ou dois nêutronsdois nêutrons, ou seja, é um

átomo de Helioátomo de Helio. Então quando um átomo é grande e a proporção entre prótons e nêutrons não é o suficiente para estabilizar esse átomo, uma forma dele liberar essa energia e liberando uma partícula alfa, um átomo de Helio, assim ele pode ou não se tornar estável. É chamado de partícula alfa, pois ele esta liberando o núcleo do átomo de Helio e não o átomo de Helio.

Existem dois tipos de radiação β (beta)radiação β (beta): a partícula β (beta) negativapartícula β (beta) negativa que é derivada da transformação transformação de um nêutron nêutron em um próton próton e a partícula β (beta) positiva partícula β (beta) positiva que também é chamada de pósitron pósitron que é o inverso, quando um prótonpróton se transformatransforma em um nêutronnêutron.

A radiação γ (gamaradiação γ (gama) não é uma partícula é apenas uma energia.Se voltarmos no conceito de onda/partícula, a radiação gama pode ser considerada uma

partícula com massa ínfima, que consideramos uma onda eletromagnética.RadioisótoposEsses núcleos não estáveis são chamados de radiativos ou de radioisótopos. Existem mais de

3 mil radioisótopos conhecidos. Alguns radioisótopos naturais com numero atômico (z) menor do que 81: hidrogênio, carbono, potássio, rubídio, samário, Lutetio e Rênio. Abaixo desse quadro esta a meia-vida (em anos) de cada um desses elementos.

A meia-vida é o tempo que leva para que uma determinada massa de um material radioativo se decaia a metade. Ex.: Você tem 50g de trítio, quantos anos ira levar para essas 50g em 25g? 12 anos e meio.

Abaixo estão as principais series radioativas.Série do Urânio; Série do Actínio; Série do TórioEfeitos Biológicos da RadiaçãoA radiação em sistemas biológicos causa a ionização de átomos. A ionização de um átomo é

que pode afetar moléculas, que pode afetar células, que pode afetar tecidos, que pode afetar órgãos, que pode afetar o organismo inteiro. Fundamentalmente o que a radiação faz é ionizar outros átomos e pode ser que este átomo volte ao seu estado normal, estável sem causar nenhum efeito, ou pode ser que ele volte ao seu estado normal roubando um elétron de uma molécula biológica tornando essa molécula um radical livre e esse radical livre pode causar por efeito cascata o aumento dos radicais livres causando danos às células.

Nos estamos constantemente expostos a radiação. Os efeitos biológicos podem ser divididos em efeitos diretosefeitos diretos ou efeitos indiretosefeitos indiretos. Os efeitosefeitos

diretosdiretos são mutação do DNA, quando ocorre a ionização de um átomo que constitui uma molécula

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biológica relevante, por exemplo, DNA, proteínas ou lipídeos. Ou efeitos biológicos indiretosefeitos biológicos indiretos que provavelmente são aqueles mais frequentes, onde há a ionização de átomos que constituem a molécula de água, por exemplo.

Quais são as principais variáveis desse processo?Quais são as principais variáveis desse processo? Principalmente a variável inicial que á dosedose. Da mesma forma que a radiação solar é muito importante para transformar a provitamina D em vitamina D, ela também pode causar a ionização e levar ao câncer dependendo da dose.

Outro fator é a sensibilidadesensibilidade, existem células mais propicias e células menos propicias para os danos recorrentes da radiação. Quais são as características celulares que levam a essa menor ouQuais são as características celulares que levam a essa menor ou maior suscetibilidade?maior suscetibilidade? A presença ou ausência ou grau de expressão de mecanismos de defesa contra agressões ambientais.

Outra característica importante é a velocidadevelocidade com que essa célula se prolifera. O tipo de radiaçãotipo de radiação, pois existem radiações mais danosas e radiações menos danosas.A idade do indivíduoidade do indivíduo, o estagio da divisão celularestagio da divisão celular, porque dependendo do estagio de

divisão celular (se for feito depois de check point) o dano pode passar para a célula filha, se o dano ocorre antes do check point pode haver o reparo desse dano ou a morte dessa célula.

A parte do corpo que foi expostaparte do corpo que foi exposta, a condição geral de saúde do organismocondição geral de saúde do organismo, o volume dovolume do tecido expostotecido exposto, a área do tecido que foi expostaárea do tecido que foi exposta e intervalo de tempo no qual o individuo foiintervalo de tempo no qual o individuo foi expostoexposto.

RadioproteçãoAs radiações possuem penetrabilidades diferentes. Uma partícula alfa é barrada por uma

folha de papel, já uma partícula beta não consegue atravessar um pedaço de madeira e uma partícula gama só é barrada pelo concreto.

Aplicações de radioisótopos Na medicina em equipamentos radiográficos, na agricultura na ação de fertilizantes, na

indústria e na pesquisa.

Aula - 08/09/11

Aula 03 - Água

Molécula da águaA molécula de água é uma molécula bem

conhecida. Dois átomos de Hidrogênio e um de Oxigênio (H2O). A ligação entre eles formam um ângulo entre os átomos de hidrogênio forma um ângulo de 104º. Isso vai conferir uma propriedade bastante peculiar e importante para essa molécula. Essa propriedade é a polaridadepolaridade da molécula.

Ligação dos átomos de hidrogênio com o átomo de oxigênio é feita por pares de elétrons.

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EletronegatividadeA eletronegatividadeeletronegatividade é a afinidade que cada átomo tem por elétrons. É possível ver na tabela

abaixo que o oxigênio tem 3,5 de eletronegatividade e o hidrogênio tem 2,1. O flúor é o átomo mais eletronegativo e

o oxigênio é o segundo. Devido à alta eletronegatividadealta eletronegatividade do

oxigênio,oxigênio, ele puxa para si os elétrons pareadoselétrons pareados do outro átomodo outro átomo causando a polaridade dapolaridade da moléculamolécula.

Alem dos átomos que estão participando dessas duas reações químicas temos dois pares de elétrons não pareados na

ultima camada que vão conferir uma maior carga negativacarga negativa nessa região da molécula deslocando essa nuvem eletrônica no sentido observado na figura 1. Deixando um lado negativo e um positivo.

Isso confere a capacidade das moléculas de água fazerem pontes depontes de hidrogêniohidrogênio, que são um tipo de ligação onde se tem a interação da parte positiva de um átomo com a parte negativa do outro. Essa conformação tetraédrica da moléculatetraédrica da molécula permite uma ligação instávelligação instável (fraca), cada molécula de água é capaz de realizar quatro ligações de hidrogênioquatro ligações de hidrogênio.

Estados físicos da águaO que faz a molécula de água ter três estados físicos (líquido, solido e gasoso)?O que faz a molécula de água ter três estados físicos (líquido, solido e gasoso)? É a

quantidade de pontes de hidrogênio que ela consegue fazer. Estado GasosoNo estado gasoso (uma temperatura muito alta), temos uma quantidade de energia muita

grande, com isso as moléculas se deslocam com muita velocidade, impedindo ou rompendo as ligações de ponte de hidrogênio.

Estado Líquido Já no estado liquido (temperatura ambiente) a quantidade de energia é menor, com isso as

moléculas se movimentam também com velocidade menor, permitindo que ocorra mais ligações de hidrogênio.

Estado Sólido Quando diminuímos ainda mais a temperatura, vamos diminuir também a velocidade e a

quantidade de energia da molécula, com isso as pontes de hidrogênio ao serem formadas terão mais estabilidade. Tem um distanciamento maior entre as moléculas, aumentando o volume.

Por isso que quando colocamos uma garrafa de água dentro de um congelador a água aumenta de volume rompendo esse recipiente, pois nesse estado há um distanciamento maior e mais organizado das moléculas de água.

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Força da Ponte de HidrogênioComo eu já havia falado antes a ligação de ponte de hidrogênio é uma ligação fraca. A

ligação covalente tem cerca de 100, 110 kilocalorias/mol (Kcal/mol). A ponte de hidrogênio é da mesma ordem de grandeza da ligação iônica, cerca de 3 a 7 Kcal/mol. Ligações hidrofóbicas e de Wander-walls são ainda mais fracas.

As ligações de hidrogênio podem estar no mesmo plano (interação mais forte) ou em planos diferentes (interações mais fracas). Em relação a sua forma tetraédrica.

Há uma dissipação de energia, em função do ângulo que é formado.

E isso tem implicações muito importantes, por exemplo, a temperatura de ebulição do butano (cadeia de hidrocarbonetos) e do butanol (tem uma hidroxila) é diferente, a hidroxila do butanol o permite faz interações do tipo ponte de hidrogênio, aumentando a coesão entre moléculas de butanol, por isso a temperatura de ebulição é de -5 já a temperatura de

ebulição do butano é de 117. Em uma solução pura de butano as moléculas não interagem entre si, não fazem ligações do tipo ponte de hidrogênio, havendo uma menor coesão entre as moléculas, fazendo assim com que elas passem do estado liquido para estado gasoso com uma menor quantidade de energia. Da mesma forma ocorre com a água (100º) e o sulfeto de hidrogênio (-60º), o oxigênio é muito mais elétron negativo que o enxofre, então a água consegue fazer muito mais pontes de hidrogênio do que o sulfeto de hidrogênio, desta forma a temperatura de ebulição da água é bem maior do que a temperatura de ebulição do sulfeto de hidrogênio. Pelo mesmo principio: pela força com que cada molécula de água e de butanol se ligam entre si aumentando a coesão dessas moléculas na solução aquosa precisando assim de uma maior energia para passar para o estado de vapor.

Pontes de Hidrogênio em outras moléculasAlém da água outras moléculas podem fazer pontes de hidrogênio. Glicose e glicogênio.

Hidroxila de um álcool com a água. Interação de bases complementares do DNA. São ligações fracas, mas mudam a característica dessa macromolécula.

Solvatação dos íons A água é o principal solvente usado pelos seres vivos. Os sais quando jogados na água tem

dissociação total, pois há quebra da ligação iônica.Ex.: Cloreto de sódio. Se rompe essa ligação iônica e as moléculas de água solvatam os dois

íons: o sódio e o cloreto.No íon sódio como ocorre a solvatação? A parte polar da molécula de água interage com a

parte complementar do sal. No caso do íon sódio que é um cátion, parte positiva da molécula de água aquela voltada para o lado do átomo de oxigênio, solvata o íon cátion. No caso do íon anion temos o oposto, a parte negativa da molécula aquela voltada para os átomos de hidrogênio, se aglomeração se envolvendo o íon negativo.

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GasesOs gases também possuem diferentes solubilidades na água. Tem gases com nitrogênio,

oxigênio e dióxido de carbono que não são polares e por isso tem baixa solubilidade em água. Por que a água não consegue solvatar esses gases uma vez que eles não são polares, então não tem a interação das partes positivas da água com as parte positiva desses gases, pois eles não apresentam partes negativas e positivas, são apolares.

Mas tem a solvatação de gases polares como Amônia e Sulfeto de Hidrogênio.

Como vimos em alguns slides atrás a diferença da temperatura de ebulição do sulfeto e da água. O sulfeto de hidrogênio tem uma polaridade menor do que a da água, devido à eletronegatividade do átomo de enxofre, essa polaridade esta na diferença da eletronegatividade do enxofre com o oxigênio. Mas essa baixa polaridade do sulfeto de hidrogênio já é capaz de permitir que ele seja solvatando pelas moléculas de água, aumentando a sua solubilidade na água.

Ser mais polar tem haver com a eletronegatividade dos átomos que constituem aquela molécula. No caso do sulfeto de hidrogênio e da água, á água é mais polar do que o sulfeto de hidrogênio, porque o oxigênio é mais eletronegativo do que o enxofre.

Como ocorre nas membranas biológicas? Você tem a solvatação de moléculas hidrofílicas, hidrofóbicas e anfipáticas como lipídios de membrana. Da mesma forma ocorre em moléculas hidrofóbicas que você tem a solvatação de forma não muita organizada na cauda dos lipídios e na cabaça polar dos lipídios tem a organização da água como ocorre naquele caso dos íons.

No caso dos fosfolipídios que são moléculas anfipáticas você tem um lado apolar e um lado polar há a formação de micelasmicelas que são estruturas que o interior é apolar e o exterior é polar, tendo moléculas de água em volta. Isso ocorre também com os aminoácidos que constituem as proteínas. A conformação é possível, pois aumenta a organização da molécula é diminuía a camada de solvatação (entropia). A estrutura primaria perde parte da camada de solvatação ao se organizar em uma estrutura secundaria, e assim por diante.

Os resíduos que são positivos vão ter os átomos de oxigênio solvatando eles, os resíduos negativos vamos ter os átomos de hidrogênio.

Tensão superficialCoesão é a força com que cada molécula de água (ou qualquer outra molécula) se liga na

outra. Essa força de coesão mantém as moléculas de água unidas, as moléculas no interior do liquido estão num equilíbrio de forças. Já as moléculas perto da superfície onde não tem outras moléculas de água acima delas, são empurradas para cima formando uma força que as mantém pressas no liquido. Quando a gente ferve (aumentando a temperatura e a energia) temos moléculas da superfície passa para a atmosfera, em forma de vapor, isso é um equilíbrio entre a força que o liquido faz sobre essa camada interfase liquido-ar e a força que o ar prende as moléculas dessa interfase ao liquido.

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No caso da tensão superficial os insetos aproveitam essa força que vem do liquido para essas moléculas superficiais (interfase) e se apoiam nessa molécula. A força com que esse inseto faz em cada área, superfície de contato do inseto com a água, o somatório dessas forças é igual ao somatório das forças da molécula do interior do liquido em cada uma das moléculas da interfase. Então por isso que um inseto na inércia flutua- ficando apoiado sobre a água.

CapilaridadeCapilaridade dos líquidos nos podemos ver quando colocamos um canudo dentro do copo

d’água, o liquido vai subir até uma determinada altura e essa altura é variada de acordo com o calibre, diâmetro desse canudo.

O que faz a água subir por essa característica ao longo de um tubo?O que faz a água subir por essa característica ao longo de um tubo? Como visto a coesão das moléculas d’água, que é o equilíbrio de cada molécula no sistema. Então as moléculas de dentro do “copo-recipiente” estão em equilíbrio dinâmico onde ela não tem essa pressão de moléculas de água da superfície. A força que empurra as moléculas de água para cima dos tubos é exatamente a mesma, pois eles estão no mesmo compartimento. A altura com que cada coluna de água vai subir pelos tubos

vai depender da massa. O mesmo volume de água vai ser deslocado, mas como eles tem diâmetros diferentes, teremos uma coluna de água maior no tubo de menor diâmetro para suportar o volume de água que foi deslocado. A força com que esse volume de água pressiona toda a coluna para baixo e a igual à força com que todas essas moléculas de água da solução empurram essas moléculas de água para cima.

Além da propriedade de coesão a molécula de água tem a propriedade de adesão. Essa propriedade é a capacidade dela se ligar a outras moléculas. Parecida com a de solvatação. Se o tubo fosse feito apenas de moléculas hidrofóbicas as moléculas de água não conseguiriam subir pelo tubo, pois não haveria ligações entre o tubo e as moléculas de água. Então a água consegue subir pelo tubo pela interação entre as moléculas de águas e as moléculas que forma as paredes do tubo.

A capilaridade é um fenômeno que ocorre pela interação das moléculas de água com asA capilaridade é um fenômeno que ocorre pela interação das moléculas de água com as moléculas da parede tubo por adesãomoléculas da parede tubo por adesão. Essa força de adesão e contrabalanceada pela força de coesão das moléculas de água. Por um lado você tem as moléculas de água do interior do liquido fazendo força sobre as moléculas de água que estão na interfase (coesão) força de baixo para cima (vetor para baixo), mas também tem uma força que puxa para cima (vetor para cima). Ocorrendo uma competição. Mas também temos a interação das pontes de hidrogênio se ligando às moléculas da superfície. E no caso do tubo temos um vetor de baixo para cima que impulsiona uma força que é a interação das moléculas de água com as moléculas que forma a parede do tubo. E por isso a gente tem a formação do menisco. Essas moléculas do canto do tubo estão interagindo com as moléculas de água.

Calor especifico O calor especificocalor especifico é a variação de uma determinada substancia (ex: água) ao receber um

determinada quantidade de calor. Então a água é estabelecida também por esse padrão. Quando você da 1cal de energia para 1 grama de água você tem a variação de 1ºC. Todos os outros elementos são comparados a água. A água tem um alto calor especifico comparados aos outros elementos. O Helio tem maior que o da água.

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Você precisa dar uma grande quantidade de energia para ocorrer uma variação na temperatura da água. Da mesma forma você precisa retirar uma grande quantidade de energia para que ocorra uma diminuição da temperatura.

Pergunta:Pergunta: Por que nos termômetros são usados mercúrio?Por que nos termômetros são usados mercúrio? Pois ele é um metal liquido na temperatura ambiente e possui um baixo calor especifico. Com isso é preciso ceder pouco calor para que haja variação de temperatura. A troca de calor entre o seu corpo e o mercúrio é bem pequena, mas é o necessário para que ocorra o deslocamento da coluna de mercúrio. Além de ser mais barato comparado a outros elementos que possuem calor especifico baixo também.

OsmoseOsmose é a passagem de água de uma solução com menos soluto para uma solução com

mais soluto. Até você tornar duas soluções isotônicas (mesma concentração desse soluto). É por que isso acontece? Após a gente estudar a solvatação de íons e as propriedades da água (capilaridade, adesão e coesão) a gente pode olhar a osmose com outros olhos. Para igualar as concentrações e também as quantidades de moléculas disponíveis para realizar a solvatação. E equilibrar a força da água entre as pontes de hidrogênio. Quanto mais íons disponíveis mais moléculas de água terá para dissolver o soluto, solvatando. Coesão da água menor onde tenho menos soluto e coesão maior onde há mais soluto.

Exemplo na biologia: hemácias com meio isotônico, mesma concentração de soluto e mesma força de coesão. Temos a entrada de água dentro da hemácia onde temos mais soluto, o que leva a explosão das hemácias (plasmólise). Quando o meio externo é hipertônico você tem a saída de água da hemácia para o meio externo para tentar equilibrar as concentrações, onde a hemácia murcha.

Ionização da água A água é formada por um átomo de oxigênio e dois de hidrogênio, que estão ligados na

forma de uma hidroxila e um íon hidrogênio. Essa reação que ocorre esta sempre em equilíbrio que altamente favorecido para o lado de formação de água.

A cada um bilhão de moléculas de água apenas duas moléculas são ionizadas formando hidroxila e íon hidrogênio. E claro que na solução aquosa esses íons não vão ser instáveis formando a equação ao lado.

Calculo de bioquímica Concentração molar da água (solução): 55,5 molsComo chega nessa concentração? 1- Quantos gramas têm um litro de água? 1000 gr.2- Quantos gramas têm um mol de água?

o Qual o peso de um hidrogênio? 1; Qual é o peso de um oxigênio? 16

A água pesa 18 gramas. 1mol de água é igual a 18gr.

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Se em um litro de água eu tenho 1 kg de água. E um mol de água eu tenho 18gr. Basta dividir 1000gr de água por 18 para saber quantos mols eu tenho. Logo eu vou ter 55,5 mols de água.

Fazendo essa conta e tendo o valor da constante de equilíbrio (K) = 1,8x 10-16. A gente chega à equação (ver slide). Tendo com resultado PH (10-7).

Na água pura a gente tem essa concentração de cada íon (10-7). Conforme a gente aumenta ou diminui essa concentração dos íons a gente aumenta ou diminui o PH.

Pergunta: Quantos mols de água a gente bebe em um copo de 300ml? E quantas moléculas? 55,5----1lX-------0,3 X= 16,65mol 16,65 x 6,022x1023= 1,00 x 1025 moléculasA água é fundamental para vida, pois ela atua como solvente orgânico para as reações

bioquímicas. E determina a estrutura de macromoléculas que realizam essas reações. Toda a vida, todas as células estão baseadas em água. Todas as reações ocorrem, dependem, foram dependentes, evoluíram nessa condição para se adaptar bem as condições aquosas. Uma parte, por exemplo, de pesquisas em biofísica é a busca por vida fora do nosso planeta. E uma forma de se procurar a existência de vida em outros lugares é a procura por água.

Outra fonte de vida no nosso sistema solar é lua chamada Europa, que a sua superfície é coberta por gelo e abaixo de uma camada espessa de gelo e provável a existência de um oceano líquido que poderia surgir forma de vida.

Mas será que a água é fundamental para a vida?Mas será que a água é fundamental para a vida? Para a vida que a gente conhece sim, mas podem existir outros tipos de vida, onde não seja necessária a presença de água para ela ocorrer.

Existe outra lua no sistema solar, lua de titânio - de saturno, que é bem menor que a Terra, mas maior que a nossa lua, a gente tem evidencias de um grande oceano de metano. Nessa lua as condições são bem semelhantes com a atmosfera da Terra, com a diferença do mar de metano.

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Módulo II Aula - 15/09/11

Aula 4 - Estresse oxidativo e radicais livres

O que são radicais livres?O que são radicais livres? Radicais livres são qualquer espécie química, átomo ou molécula que possui pelo menos

pelo menos um elétron não pareado. Ele fala da estrutura de Linnus Pauling que a gente viu na aula de átomos para explicar

elétron não pareado. Uma subcamada mais interior é mais energética do que a exterior. A camada 3d e mais energética que a camada 4s. Primeiro os elétrons entram na camada 4s o numero quântico principal é 4, porque entra numa camada mais exterior, mas ela possui uma quantidade de energia do que a cada 3d. E dentro dessas subcamadas a gente tem os orbitais, com isso percebemos como os elétrons são deslocados na seqüência dos orbitais.

A subcamada 2p ela consegue assimilar até seis elétrons, ou seja, ela tem três orbitais, em cada orbital pode ter no máximo 2 elétrons. O preenchimento desses elétrons de dá da seguinte forma: entra um elétron em um orbital, em seguida o outro elétron vai entrar

no orbital seguinte e um terceiro elétron vai entrar no ultimo orbital vazio. Quando chegar um quarto elétron ele vai ocupar o primeiro orbital completando assim esse orbital, nesse caso ele entra com o spin

inverso ao elétron anterior (um para cima e outro para baixo). Átomos ou moléculas que possuem elétrons não pareados são

ditos radicais livres. A reatividade de cada radical livre vai variar de acordo com a quantidade de elétrons não pareados e a posição (em qual camada) desses elétrons não pareados na parte externa.

Como os radicais livres são formados? A gente já viu na aula de átomos e radioatividade recursos diretos e indiretos da

radioatividade. Então um efeito direto da radiação é quando uma radiação atinge diretamente uma molécula biológica (DNA, proteína), quebrando uma ligação ou retirando um elétron da mesma ou então atinge uma molécula de água, quebrando-a formando, radicais livres. Sendo então essa uma das formas de ser formarem radicais livres (quebra de radicais covalentes).

É como ligações covalentes são quebradas?É como ligações covalentes são quebradas? Através da energia. A ligação contém uma quantidade de energia que mantém as moléculas unidas, para quebrar essa ligação tem que ser fornecido mais energia.

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Outra forma de ser formar radicais livres é o ganho de elétrons e a perda de elétrons.Outra forma de ser formar radicais livres é o ganho de elétrons e a perda de elétrons. Oxigênio molecular é um caso particular, ele por si só já é um radical livre. Um átomo de ferro pega um Superóxido de hidrogênio formando dois radicais hidroxilas. Esse tipo de reação é muito

importante para a manutenção do metabolismo celular. Por quê?Por quê? Vocês lembram-se de alguma estrutura molecular

ou de alguma célula que contenha ferro. A hemoglobina, não só a hemoglobina, mas todas as hemoproteínas. O centro do grupamento hemo é um átomo de ferro que por ter essa capacidade de ceder e ganhar elétrons com extrema facilidade ele é usado nessas proteínas, enzimas do nosso organismo para transferir o elétron entre moléculas. E nessa transferência de elétrons entre diversas moléculas do organismo, com nos citocromos da cadeia respiratória, a hemoglobina algumas vezes permite que o ferro passe eletros para

moléculas erradas, gerando radical livre. A bolinha em cima de um elemento representa um radical livre, um sinal de menos (-) que

ele é um anion e um sinal de mais (+) que ele é um cátion. A transferência de elétrons é uma reação muito importante em termos quantitativos paraA transferência de elétrons é uma reação muito importante em termos quantitativos para

formação de radicais livres. formação de radicais livres. A quebra de uma ligação, o ganho e a perda de elétrons, o metabolismo celular e osA quebra de uma ligação, o ganho e a perda de elétrons, o metabolismo celular e os

processos inflamatórios, tudo isso gera radicais livres, por mecanismos diferentes.processos inflamatórios, tudo isso gera radicais livres, por mecanismos diferentes. O desacoplamento de ligação é quando o elétron escapa do radical heme das hemoglobinas que estão na mitocôndria, ao escapar ele deixa de oxidar aquela molécula que deveria e gera radicais livres. Os processos inflamatórios são uma forma que as células do sistema imune têm de liberar radicais livres para combater os agentes patogênicos, esse é um exemplo de efeito bom dos radicais livres.

Qual o radical livre mais abundante não apenas no nosso organismo, mas em toda aQual o radical livre mais abundante não apenas no nosso organismo, mas em toda a atmosfera?atmosfera? O oxigênio. Então o oxigênio é o principal radical livre. Esse esquema mostra a distribuição eletrônica do oxigênio 13 (O13).

A forma mais estável do oxigênio que encontramos na atmosfera. Apesar de ser a forma mais estável por si só, o oxigênio é um radical livre.

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Tem uma reatividade muito baixa, mesmo apresentando dois elétrons pareados na ultima camada.

OxidaçãoA oxidação da maçã quando a gente corta metade e deixa na geladeira ela vai ficando

amarelada, pois ela vai se oxidando rapidamente. O envelhecimento do ser humano também esta relacionado com os radicais livres presentes no oxigênio.

É a partir desse oxigênio molecular pode dar origem a toda uma família de espécies reativas de oxigênio.

O oxigênio quando esta na forma mais estável ele pode decair para a sua forma comum (O2) ou então ganhar elétrons é formar um superóxido que pode ganhar um próton e forma um radical peróxido e assim por diante. Esses

três marcados são os radicais livres mais reativos, os outros não são tão reativos. A principal fonte de formação dos radicais livres é a própria respiração celular. A principal fonte de formação dos radicais livres é a própria respiração celular.

5% dos elétrons das reações durante a cadeia respiratória são transferidos para outras moléculas liberando radicais livres. O peróxido de hidrogênio não tem a bolinha representando um radical livre, pois ele é rapidamente convertido em água (H2O) e o

radical O2.-. Durante as reações da cadeia respiratória 95% a gente pode ver um elétron sendo

transferido para formar água. Na célula a gente tem diversas organelas que auxiliam na geração de radicais livres, a mais

importante é a mitocôndria onde você tem a respiração celular, mas tem outras organelas que também são capazes de gerar radicais livres. Por causa dessas outras n-proteínas que tão fazendo outras atividades o n transfere elétrons, da mesma forma que o citocromo c transfere elétrons na cadeia respiratória de forma errada, das organelas para outros receptores levando a formação de radicais livres.

Os radicais livres servem para alguma coisa? Os peroxissomos são organelas que estão na célula para fazer radicais livres, que serão

usados nas atividades endógenas desses radicais. Que são as seguintes: modulação do metabolismo celular, modulação do estado de oxi-redução da célula, ativação de fatores de transcrição, sinalização celular e ação antibacteriana. Nós vamos falar apenas das duas ultimas.

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Sinalização celularPor exemplo, a gente tem a participação do peróxido de hidrogênio e do superóxido na

inibição de proteínas e que vão atuar no processo celular. Processos que são fundamentais, como proliferação celular e aumento da célula são regulados pela quantidade de radicais livres.

Outro radical livre de estrema importância é o oxido nítrico, ele é um regulador de varias funções celular, podemos ver suas funções na figura abaixo.

Podemos ver a ação do oxido nítrico da ereção masculina. É o que vai ativar o ciclo. O Viagra é um inibidor da enzima fosfodiesterase, que é ativada com o acido nítrico.

Ação antibacterianaOs radicais livres também participam da atividade antibacteriana, na destruição de patógenos do sistema imunológico. Onde macrófagos tem a função de destruir os NO-sinstetase e no NADPH oxidases, e produzem radicais livres como o NO e O2

. Esses radicais livres são então selecionados para combater as bactérias, pois estas não são capazes de se proteger dos radicais livres, e a bactéria acaba morrendo.

Estresse oxidativoO que é o estresse oxidativo?O que é o estresse oxidativo? Sistema oxidativo ocorre quando há um balanceamento da

produção dos radicais livres com a produção de antioxidantes. O estresse oxidativo esta relacionado 26


com a capacidade antioxidante da célula quando ela não é capaz de reverter os danos causados pelos radicais livres. Com isso ocorre um desbalanceamento do sistema oxidativo. Sendo então necessário um sistema antioxidante capaz de manter o balanceamento celular.

O estresse oxidativo é o equilíbrio entre a produção e a degradação de radicais livres.

Defesas antioxidantes Por que colocamos suco de limão/laranja em uma salada de fruta? Para evitar a oxidação das

frutas pela ação dos radicais livres.Temos defesas antioxidantes não enzimáticas e enzimáticas. As defesas não enzimáticasAs defesas não enzimáticas são os agentes redutores (vitamina C, vitamina E, glutatinona,

polifenóis). Esses agentes redutores capturam os radicais livres. Quando um radical livre é formado ele passa a atacar outras moléculas para tentar destruí-la. Mas se esta molécula for um agente antioxidante vai capturar esse radical se ter a necessidade de transportá-lo para outra molécula, desfazendo o radical livre.

Exemplo de antioxidantes não enzimáticos:

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As defesas enzimáticasAs defesas enzimáticas são divididas em: Superóxidodesmutase–SOD; Catalase–CAT; Peroxidases; GlutationaPeroxidase; AA enzimaenzima superóxido dismutasesuperóxido dismutase (SOD) catalisa a dismutação do superóxido em oxigênio e peróxido de hidrogênio. A superóxido desmutase consegue eliminar radicais livres como observado na equação:

Mudando o estado de oxidação do manganês (Mn) ocorre a formação do superóxido de hidrogênio. Você anula um radical livre mais gera um superóxido de hidrogênio.

Catalase Catalase ocorre conforme a seguinte equação:

Da mesma forma a catalase tem a distribuição bem ampla e pode catalisar a decomposição de até 40 milhões de moléculas de peróxido de hidrogênio por segundo. Assim a gente pode perceber a avidez que uma enzima pode atacar seu substrato.

As peroxidasesAs peroxidases são um grupo de enzimas oxirredutases que oxidam substratos orgânicos, tendo o peróxido de hidrogênio como molécula aceitadora de elétrons. Podemos ver sua reação:

As peroxidases vão quebrar os peróxidos de hidrogênio usando dois elétrons e dois prótons. Se o meu substrato for à água oxigenada vou gerar duas moléculas de água.

Quando você tem uma enzima peroxidase acoplada ao anticorpo secundário você faz a reação anterior liberando um peróxido e o luminol que é uma molécula florescente.

Outro tipo especial de peroxidadeses é a glutationa peroxidaseglutationa peroxidase, que usa a glutationa. Ao invés de quebra o peróxido ela forma, ela liga duas glutationa com o consumo de uma

molécula de peróxido de hidrogênio, formando um dímero de glutationa e duas moléculas de água.

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http://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima

http://pt.wikipedia.org/wiki/El%C3%A9tron

http://pt.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula

http://pt.wikipedia.org/wiki/Per%C3%B3xido_de_hidrog%C3%A9nio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Composto_org%C3%A2nico

http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxida%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxirredutase

http://pt.wikipedia.org/wiki/Enzima

http://pt.wikipedia.org/wiki/Per%C3%B3xido_de_hidrog%C3%A9nio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Oxig%C3%A9nio

http://pt.wikipedia.org/wiki/Super%C3%B3xido

http://pt.wikipedia.org/wiki/Dismuta%C3%A7%C3%A3o


Esquema das diversas reações enzimáticas que ocorrer na célula, com o consumo de radicais livres em alguns casos e com a formação de radicais livres em outros casos.

Quais são os principais danos causados pelos radicais livres? O mais importante deles é na a oxidação em ácidos nucléicos, o que leva a uma mudança no

material genético. Exemplo

Nesse caso ao invés da guanosina se ligar ao DNA vai se ligar a 8 hidroxiguanosina, essa

mudança faz com que A (adenina) se pareie com ela ao invés de C (citosina). Tendo

uma mutação que passará de geração em geração.Outros danos causados por radicais livres são danos que agem diretamente nos aminoácidos

que forma as proteínas. A proteína pode deixar de exercer sua função se ocorrer alguma mudança na sua formação. Podemos reparar no exemplo ao lado.Da mesma forma os radicais livres podem inserir um grupo funcional de hidroxila na molécula de fenilalanila é a transformar em uma orto-tirosina.Existe uma teoria que acredita que doenças degenerativas, como Parkinson eAlzheimersão causadas por radicais livres.A forma de deter um mal neurológico seria diminuir a produção de radicais livres. Essas mudanças podem alterar a conformação, a estrutura da proteína.

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Oxidação de lipídios. Um radical livre se insere a um lipídio o tronando um radical lipídio. Com isso altera a estrutura desse lipídio (fosfolipídio). Esses lipídios estão na membrana da célula. Não altera a atividade da célula, altera o fluxo. Mas se ocorrer à modificação de vários lipídios da membrana vai ocorrer uma alteração na permeabilidade, que vai influenciar na osmostase da célula. No caso da alteração de um peróxido lipídio pode ocorrer mudança na fisiologia da célula.

Em laboratório para testar esses danos causados por radicais livres, costuma se fazer testes como o DNA. Como a quebra de moléculas de

DNA. Você pega essa célula coloca no gel de agarose e faz a eletroforese. Pedaços mais curtos de DNA ficam mais em cima, pois migram mais rápido, então teremos a cabeça e a cauda. A cauda é representada por fragmentos de DNA.

Doenças humanas associadas aos radicais livresAterosclerose, distúrbio bipolar, doenças de Alzheimer, doenças de Parkinson,

esquizofrenia, infartos, síndrome da fadiga crônica e síndrome do X frágil. É claro que é difícil imaginar como que um radical livre, mas estamos expostos a radicais livres o tempo todo, e se o balanço da produção dos radicais não estiver relacionada com a produção dos antioxidantes, ficaremos vulnerais a varias doenças.

Aula 06/10/11

Aula 6 - Sinalização Celular 34:13 ComeceiEntão aqui são alguns tipos de receptores muito importantes para a fisiologia da célula. O

receptor da tirosina quinase, os receptores associados à tirosina quinase como naquele exemplo anterior, o receptor da tirosina fosfatase, o receptor da serina trionina quinase, receptor da guanidil ciclase e os receptores associados à histidina quinase.

AS proteína quinases são responsáveis pela adição de um fosfato, enquanto que as proteínas fosfatases são responsáveis pela remoção do fosfato.

A ativação de proteínas pela adição de fosfatos é alo bastante comum nas células, então isso será sempre muito bem regulado na célula. Você tem proteínas quinases que fosforilam seus alvos e imediatamente após a recepção desse sinal há uma alteração na estrutura e esses alvos permanecem

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fosforiladas por certo período de tempo ate este sinal precise ser extinto. Isso pode se dar através do desacomplamento do sinal da molécula ou por um sistema de feedback negativo.

Todos esses receptores são proteínas transmembranares, com uma porção extracelular que será responsável pelo reconhecimento e pela especificidade desse receptor e uma porção citosolica que apresenta o domínio capaz de adicionar fosfatos.

Nos temos as proteínas G e os receptores acoplados a ela. Também é um sistema muito semelhante. Ela possui a mesma aparência dos demais receptores e apresenta um domínio grande, uma proteína multipassos que apresenta 7 passos através da membrana e um domínio citoplasmático.

Nessa figura nos temos uma proteína G não ativa, sem a ligação com o seu receptor. Quando há a ligação da molécula sinal com o receptor da proteína G, a conformação da proteína alvo é alterada para que assim a proteína G possa se ligar a ela. A modificação desencadeia o resto da cascata.

Receptores Nucleares Eles são caracterizados por ter um domínio que se liga diretamente a regiões especificas do

DNA e um domínio de ligação ao substrato (a molécula sinal).Existem famílias e subfamílias dentro dos receptores nucleares. Algumas dessas subfamílias

reconhecem especificamente cortisol e derivados dele, estrogênio, progesterona, vitamina D, o hormônio da tireoide e o ácido retinóico.

Cada receptor desses possui seu próprio domínio de ligação ao DNA, esses domínios são ligeiramente diferentes o que faz com que eles se liguem especificamente a diferentes regiões do DNA e com isso alterem diferencialmente a expressão de genes específicos. Isso é o que dará uma resposta especifica para o ácido retinóico, para a vitamina D e para os demais hormônios. Isso diferencia a resposta de cada um deles.

Cada uma dessas substâncias vai existir uma região de ligação especifica ao DNA que ira ativar ou reprimir gens diferentes.

Eles também diferem em seus domínios de ligação com o substrato, fazendo com que este também seja especifico dando assim a resposta da célula que seja única.

Transdução dos sinais ambientaisOlfatoComeçando pelos sinais ambientais clássicos como o olfato. Os cheiros são sinais

importantes para a percepção do ambiente. Sendo isso também mediado por uma cascata de sinalização celular. Que começa pela percepção das moléculas que estão no ar pelos cílios modificados dos neurônios olfatórios. Esses cílios possuem receptores específicos para cada molécula capaz de gerar um sinal olfatório e ao reconhecer cada molécula dessa especifica há um desencadeamento de uma cascata de sinalização especifica que vai levar ao cérebro identificar que você esta sentido tal cheiro e não outro.

VisãoA visão é um caso bastante interessante. Onde existem neurônios responsáveis pela

percepção da luz. A ropsina no seguimento externo desse neurônio e quando essas moléculas de rodopsina não estão ativadas a célula fica despolarizada através da transdução de uma cascata de sinalização e há a constante liberação de um neurotransmissor.

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Toda vez que a ropsina identifica um fóton de luz, ela se torna ativada, ela hiperpolariza a célula e você tem a diminuição da taxa de liberamento desse neurotransmissor indicando ao cérebro que você tem uma percepção de luz.

Qual a grande importância desse sinal, dessa cascata de sinalização? Porque a própria molécula sinalizadora não pode ir diretamente ao DNA e transmitir a mensagem? Um dos motivos é o aumento das possibilidades que temos. Como agente viu aqui uma molécula sinalizadora pode gerar efeitos diferente em diferentes células. E como nosso organismo as células possuem o mesmo genoma, se não houvesse essa cascata de sinalização todas as nossas células responderiam da mesma forma a uma mesma molécula sinalizadora. Então essa via de sinalização é o que permite a especificidade da resposta de cada célula para cada molécula sinalizadora.

Outra importância da cascata de sinalização é a amplificação desse sinal. A nossa resposta seria muito menor e muito menos intensa, pois agente precisaria de um grande numero de moléculas sinais para efetivar a resposta. Enquanto que através de uma cascata de sinalização temos a amplificação desse sinal.

Defensoma químicoOutro sistema de sinalização é que recentemente tem se chamado de defensoma químico,

que não é a percepção de moléculas olfatórias ou de luz, mas sim percepção de substâncias químicas que no ambiente. Que não é algo tão relevante para nos organismos multicelulares, mas é para organismos como bactérias e leveduras que respondem e precisam daquela quimiotaxia. Isso é um exemplo de percepção de uma molécula química que esta no ambiente.

Muitas vezes essas substâncias não causam nenhum efeito adverso ao organismo outras vezes essas substâncias químicas apresentam um potencial toxico relevante. Nesses casos o organismo precisa se livrar, primeiro identificando que existe uma toxina naquela ambiente e depois gerar uma resposta fisiológica para livrar dessas toxinas que eles já absorveram.

Sistema de identificação de substâncias químicas no meio.Em geral a principal característica das toxinas é que o organismo não consegue se livrar dela

rapidamente, pois muitas das toxinas são compostos lipofílicos, geralmente as que não são não conseguem entrar nas nossas células. Outro motivo pelo qual as moléculas lipofílicas tem maior potencial para serem toxicas é em geral os meios de excretas de produtos metabólicos de organismos multicelulares são aquosos. Então em geral as vias detoxificação sãos aquosas, sendo assim se uma substancia mesmo que seja toxica hidrofílica é absorvida pelo nosso organismo ela facilmente excretada, já os composto lipofílicos entram com facilidade e uma vez absorvidos pelos organismos eles conseguem entrar também na célula alterando o seu metabolismo e não conseguem sair porque nossas vias de excreção são majoritariamente aquosas. Então isso causa um grande problema.

Então nos temos todo um sistema de detoxificação cuja grande função é transformar essas substancias lipofílicas em substancias mais hidrofílicas para capacitar a excreção delas.

Um dos principais reguladores que reconhece essas moléculas orgânicas não naturais, que não são endógenas e que modificam o metabolismo da célula.

Essa é uma molécula de um hidrocarboneto aromático policíclico, que são uma classe de poluentes ambientais de origem industrial. A dioxina é a mais comum, ela é hidrofóbica então vai atravessar a membrana celular sem a necessidade de um receptor chegando no citoplasma ela é reconhecida pelo receptor AHR, de hidrocarbonetos aromáticos e uma vez ligada a esse receptor todas as proteínas acessórias que estão ligadas a ele e estabilizam ele no citoplasmas são desacopladas e ele migra para o núcleo e interagem com outros receptores e tem afinidade com

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regiões promotoras do DNA que vão induzir gens que vão metabolizar aquela substancia em uma substancia mais hidrofílica para facilitar a sua excreção e também ativa outros genes que participam no metabolismo endógeno da célula, desregulando todo metabolismo dessa célula. Eles suprimem também a resposta imunológica.

Quando essas moléculas não endógenas, esse sinais ambientais se ligam e ativam cascatas de sinalização que não deveriam ser ativadas algo da errado.

Desreguladores endócrinos Os deseruguladores endócrinos não são produtos do metabolismo endógeno, mas são

produtos que os organismos estão constantemente expostas, seja pelos impactos da atividade humana no ambiente ou naturalmente como os produtos naturais de plantas.

Eles são similares aos hormônios esteroides como o estradiol, o que acontece é que os hormônios específicos para esse hormônios esteroides acabam se ligando a essas moléculas e a via de sinalização que deveria ser somente ativada pelos hormônios esteroides passa ser ativada por essas substâncias em momentos que não deveriam estar ativadas.

Ex.: Medicamentos, produtos de origem fúngica, poluentes como DDT e PCB e alguns produtos de origem vegetal.

Um caso extremo desses deseruguladores endócrinos é o imposex, que um fenômeno onde você tem a reversão sexual de moluscos, principalmente gastrópodes.

Uma gastropoda é exposta a esses deseruguladores endócrinos, no caso dos gastrópodes o principal deserugulador endócrino é uma substancia antiincrustante a base de enxofre e estanho que ativam uma cascata de sinalização dos hormônios sexuais e a fêmea desenvolve um pênis, havendo a masculinização da fêmea.

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biofísica(1)

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