Universidade Federal do Rio Grande do Sul
REGESD
Instituto de Biociências
Disciplina:
REG209 – Bioquímica Fundamental
Curso de Licenciatura em Biologia - EAD
Aluno: Vilson Antônio Arruda
Questionário corrigido.
Respostas elaboradas por alunos, tutor Iuri e professora Fabiana Horn
Aminoácidos, Proteínas e Carboidratos
-AMINOÁCIDOS
1) Como é a estrutura de um aminoácido?
Todos os aminoácidos possuem um carbono (carbono α) ligado a quatro grupos diferentes: o grupamento carboxílico (-COOH), o grupamento amino (-NH2), um radical (que é o que diferencia cada um dos aminoácidos) e o hidrogênio. (SANDRA PAULA FERRARI) (CELINA CORBELLINI)
Em solução aquosa em pH fisiológico (pH 7,4), ambos grupamentos amino e carboxila dos aminoácidos se encontram ionizados, isto é, o grupamento amino, que tem caráter básico, recebe um próton, e o grupamento carboxila, que tem caráter ácido, doa o próton (abaixo). (FABIANA)
2) Classifique os 20 aminoácidos-padrão por polaridade, estrutura, tipo de grupo funcional e propriedades ácido-base.
ESTRUTURA:
Alanina
Arginina
Asparagina
ácido aspártico
cisteína
ácido glutâmico
glutamina
glicina
histidina
isoleucina
leucina
lisina
metionina
fenilanina
prolina
serina
treonina
triptofano
tirosina
valina
Polaridade/ácido/básico
Aminoácidos apolares
a alanina, a valina, a leucina, a isoleucina, a prolina, a fenilalanina, o triptofano e a metionina.
Aminoácidos polares neutros
a serina, a treonina, a tirosina, a cisteína, a glutamina, e a asparagina
Aminoácidos polares ácidos
o ácido glutâmico e o ácido aspártico,
Aminoácidos polares básicos
(a histidina, a Lisina e a Arginina)
(SANDRA PAULA FERRARI E VILSON ARRUDA)
3) Explique a ação tamponante dos aminoácidos. Em que compartimento no organismo eles estão mais concentrados?
Em solução, ambos grupamentos amino e carboxila dos aminoácidos se encontram ionizados, ou seja, -NH3+ e – COO-. O grupamento amino protonado pode doar seu próton (H+) quando em pH básico (pH em que faltam prótons), enquanto o grupo carboxila ionizado (não-protonado) pode receber próton quando em pH ácido (pH em que há muitos prótons).
Assim, temos a seguinte situação:
Comportamento ácido-básico de aminoácidos: ionização
Meio alcalino
Meio ácido
A forma “zwitterriônica”
ou anfotérica dos
a-aminoácidos presente
em pH fisiológico
Qual dessas formas de um aminoácido não pode existir ?
O fato dos aminoácidos poderem doar ou receber prótons lhes confere característica de ácidos ou bases, denominado caráter anfótero (FABIANA).
Os aminoácidos tem capacidade de doar prótons (H+), pela ionização dos grupos COOH e NH3 formando grupos COO- e NH2 respectivamente, e tb nessas formas desprotonadas são capazes de receber protons formando novamente os grupos protonados COOH e NH3, isso se denomina de carater anfotero, tendo caracteristica de acidos e bases, ou seja, podem doar ou receber prótons, respectivamente. (IURI)
4) O que representa o ponto isoelétrico da curva de titulação dos aminoácidos?
Os aminoacidos possuem os grupos -COOH e -NH3+, que podem estar nesta forma protonada (que contêm o ion/proton H+) ou em uma forma desprotonada (que perdeu o ion/proton H+) -COO- e -NH2. Quando o pH está ácido, ou seja, quando há uma alta concentração de protons no meio, logo há uma boa disponibilidade de H+ no meio, então os aminoácidos ficam protonados, então possuem carga positiva (pois o grupo -NH3+ é positivo e o -COOH não possui carga) depois q o meio vai aumentando o pH, ou seja, vai reduzindo a quantidade de H+ disponível, o grupo -COOH se ioniza e fica sendo -COO- , neste ponto o aminoácido fica com carga neutra/nula (pois tem uma carga positiva do grupo -N H3+ e uma negativa do grupo -COO-) então se anulam e fica neutro o aminoácido, quando isso ocorre dizemos que esta no seu ponto isoelétrico, se reduz mais ainda a concentração de H+ livre e consequentemente aumenta o pH, o grupo NH3+ também vai se desprotonar ficando NH2 então o aminoácido fica com carga negativa (grupo NH2 sem carga e o grupo COO- carregado negativamente)
pH ácido – protonado pH neutro – carga nula pH alcalino - desprotonado
(IURI)
Ver figura 4-8 do Voet.
5) Qual a importância biológica da estereoquímica de aminoácidos? Qual a principal forma encontrada nos sistemas biológicos?
Aminoácidos quirais podem existir em duas formas, D (dextrorrotatório) e L (levorrotatório) que significa direita e esquerda. Enanciômeros são imagens um do outro não sobrepostas, um gira a luz polarizada para a direita e o outro para a esquerda. (NILZA TEREZINHA MELO PIRES). Na natureza quase todos os aminoácidos são L-aminoácidos, exceto os de algumas bactérias. A importância disso é que as nossas enzimas são capazes de discriminar isômeros óticos, e somente reconhecem proteínas e peptídeos formados por L-aminoácidos (Raquel Schneider Martins). A importância da estereoquímica nos sistemas vivos é também uma preocupação para a indústria farmacêutica. Muitas drogas são sintetizadas como misturas racêmicas, embora apenas um enanciômero tenha atividade biológica. Na maioria dos casos, o enanciômero inativo é biologicamente inerte e é embalado junto com o enanciômero ativo. Isso é verdade, por exemplo, para o agente antiinflamatório ibuprofeno, em que apenas um dos enanciômeros é fisiologicamente ativo. Ocasionalmente, o enanciômero inativo de uma droga útil produz efeitos prejudiciais, devendo ser eliminado da mistura racêmica. O exemplo mais intrigante é a droga talidomida, um sedativo suave cujo enanciômero inativo provoca graves defeitos de nascimento. A síntese orgânica quiral tornou-se uma área ativa da química farmacêutica em parte devido aos efeitos imprevistos causados pelos enanciômeros inativos de drogas. (CELINA CORBELLINI)
- PROTEÍNAS
6) As proteínas têm muitas funções biológicas diferentes. Cite algumas dessas funções e exemplifique se possível
As proteínas estão no centro da ação nos processos biológicos. Praticamente todas as transformações moleculares que definem o metabolismo celular são mediadas pela catálise protéica. As proteínas exercem também funções regulatórias, controlando as condições intracelulares e extracelulares e mandando informações para outros componentes da célula. Além disso, as proteínas são componentes estruturais essenciais das células. Uma lista completa de funções conhecidas das proteínas teria milhares de ítens, incluindo proteínas que transportam outras moléculas e proteínas que geram forças mecânicas e eletroquímicas. Tal lista não incluiria milhares de proteínas cujas funções ainda não estão inteiramente elucidadas ou, em muitos casos, são mesmo completamente desconhecidas.
Elas exercem funções diversas, como:
- Catalisadores;
- Elementos estruturais (colágeno) e sistemas contráteis;
- Armazenamento (ferritina);
- Veículos de transporte (hemoglobina);
- Hormônios;
- Anti-infecciosas (imunoglobulina);
- Enzimáticas (lipases);
- Nutricional (caseína);
- Agentes protetores.
Devido as proteínas exercerem uma grande variedade de funções na célula, estas podem ser divididas em dois grandes grupos:
Dinâmicas - Transporte, defesa, catálise de reações, controle do metabolismo e contração, por exemplo;
Estruturais - Proteínas como o colágeno e elastina, por exemplo, que promovem a sustentação estrutural da célula e dos tecidos. (CELINA CORBELLINI E VILSON ARRUDA)
7) Qual a ligação que une os aminoácidos na cadeia protéica?
Ligações peptídicas- ocorre entre os grupamentos amina e carboxila ligados ao carbono alfa dos aminoácido, com a saída de uma molécula de água. (SANDRA PAULA FERRARI)
8) Descreva os diferentes niveis estruturais das proteínas
ESTRUTURA PRIMÁRIA: basicamente é a sequencia linear de aminoácidos ao longo da cedeia polipeptídica.
ESTRUTURA SECUNDÁRIA: refere-se ao arranjo dos aminoacidos proximos entre si na cadeia polipeptidica, envolvendo a ligação dos atomos apenas da ligação peptidica não levando em consideração a cadeia lateral, sendo unidos pelas pontes de H. Algumas dessas relações estéricas são de um tipo regular, dando origem a uma estrutura periódica. A alfa-hélice e a fita beta, que pode ser paralela ou anti-paralela, são elementos da estrutura secundária.
ESTRUTURA SUPER-SECUNDÁRIA: A estrutura supersecundária refere-se a aglomerados de estrutura secundária. Por exemplo, uma fita beta separada de uma outra fita beta por uma alfa-hélice é encontrada em muitas proteínas. Tal padrão é chamado de unidade beta-alfa-beta. É válido considerar as estruturas super-secundárias como intermediárias entre estruturas secundária e terciária.
ESTRUTURA TERCIÁRIA: Dada pelo arranjo espacial de aminoácidos distantes entre si na seqüência polipeptídica. O que determina a estrutura terciária são as cadeias laterais dos aminoácidos. Algumas cadeias são tão longas e hidrofóbicas que perturbam a estrutura secundária helicoidal, provocando a dobra ou volta da proteína. Portanto, refere-se ao dobramento da proteína e consequentemente sua forma 3D.
ESTRUTURA QUARTENÁRIA: Certas proteínas são compostas por mais de uma unidade polipeptídica (cadeia protéica). Dada pela distribuição espacial de mais de uma cadeia polipeptídica no espaço, as subunidades da molécula. A conformação espacial destas subunidades juntas, é que determina a estrutura quaternária.
(IURI)
9) Como o nível estrutural primário pode determinar a estrutura tridimensional de uma proteína?
A estrutura primária de uma proteína consiste na seqüência de aminoácidos da sua cadeia polipeptídica ou das suas cadeias polipeptídicas, no caso de ela ser constituída por mais de uma cadeia. A estrutura 3D da proteína depende da sequência de aminoácidos que ela apresentar, ou seja, da estrutura primária, podendo variar com a composição de aminoácidos. O número de aminoácidos influencia, dependendo do número a cadeia pode ser mais ou menos longa e isso influencia no dobramento da mesma. A natureza dos aminoacidos é determinante na estrutura, pois os aminoácidos possuem diferentes cadeias laterais e consequentemente diferentes propriedades, se mais polares, apolares, acidos, basicos, neutros; essas diferentes propriedades vão refletir na forma da proteína, pois os aminoacidos vão se dispor dependendo de suas propriedades: os aminoacidos apolares vão ficar mais voltados p/ o interior da proteína, escondidos do meio aquoso, enquanto os aminoácidos polares vão ficar mais externos na proteína, em contato com o ambiente aquoso. Desta forma, a estrutura 3D da proteína depende da característica dos aminoácidos que a compõem (IURI).
10) Quais os tipos de ligações e interações químicas que podem estabilizar cada nível estrutural de uma proteína?
ESTRUTURA PRIMÁRIA: Apenas as ligações peptídicas (presente em todos os nveis)
ESTRUTURA SECUNDARIA: estabilizada por ligações (pontes) de hidrogênio
ESTRUTURA TERCIÁRIA e QUARTENARIA: ligações iônicas, ligações covalentes, ligações de H, interações hidrofóbicas, forças de Van der Waals, ligações dissulfeto
(IURI)
11) Como se organizariam os aminoácidos polares e apolares na estrutura de uma proteína quando em meio aquoso?
As estruturas das proteínas são regidas principalmente por efeitos hidrofóbicos e, em menor grau, por interações entre resíduos polares e outros tipos de ligações. O efeito hidrofóbico, que faz com que substâncias apolares minimizem seus contatos com a água, é o principal determinante da estrutura de proteínas nativas. A agregação de cadeias laterais apolares no interior de uma proteína é favorecida pelo aumento na entropia das moléculas de água que, de outra forma, iriam formar “gaiolas” ordenadas em torno dos grupos hidrofóbicos. Os aminoácidos polares tendem a ficar na porção mais externa da proteína em contato com o meio aquoso.
(CELINA CORBELLINI)
12) Explique por que a livre rotação das ligações peptídicas é limitada.
Pois nas ligações peptídicas existem as interações de ressonância, que conferem a estes grupos aproximadamente 40% de caráter de ligação dupla. (JANE ALVES)
13) O que o gráfico de Ramanchandran diz?
O diagrama de Ramachandrani indica as conformações permitidas dos polipeptídeos. Os valores dos ângulos Φ e Ψ estericamente permitidos podem ser calculados. Tal informação está resumida em um diagrama de Ramachandran assim denominado devido ao seu inventor, G. N. Ramachandran. A maioria das áreas do diagrama de Ramachandran (a maioria das combinações de Φ e Ψ ) representa combinações proibidas da cadeia polipeptídica. Apenas três pequenas regiões do diagrama são fisicamente acessíveis à maioria dos resíduos. (CELINA CORBELLINI)
14) Como a estrutura primária de proteínas pode ser utilizada nos estudos de evolução?
O estudo da evolução das proteínas tem mostrado que resíduos que desempenham funções fundamentais nas proteínas tendem a ser os mais conservados, enquanto os demais são os que sofrem maiores modificações entre as espécies. As proteínas evoluem a partir de alterações de sua estrutura primária. A comparação das proteínas em diferentes espécies pode revelar quais resíduos são os mais essenciais para a estrutura e a função da proteína. Portanto, ao longo da evolução vai ocorrendo modificações na estrutura primária das proteínas e pela comparação dessas estruturas é possivel inferir o parentesco evolutivo de organismos e das proprias proteinas, de maneira a alucidar origens, divergencias e funções das mesmas. (CELINA CORBELLINI)
15) O que é desnaturação protéica? Qual a sua relação com a estrutura tridimensional e explique se é um fenômeno reversível ou irreversível.
A desnaturação ocorre quando a proteína perde sua estrutura secundária e/ou terciária, ou seja, o arranjo tridimensional da cadeia polipeptídica é rompido, fazendo com que, quase sempre, a proteína perca sua atividade biológica característica. Há desnaturações reversíveis, e irreversíveis, sendo, geralmente, irreversível. (Rosanete M. Schuh Bleil)
Os seguintes fatores devem ser considerados:
pH. Os materiais biológicos são rotineiramente dissolvidos em soluçõestampão com valores de pH nos quais os materiais são estáveis . Descuidos com esse aspecto podem causar a desnaturação (deformação estrutural) e até mesmo a degradação química das proteínas.
Essa desnaturação consiste em uma precipitação irreversível da proteína, que ocorre por causa do calor, alguns agentes, base ou ácido. As modificações na estrutura secundária são chamadas de desnaturação.
(CELINA CORBELLINI)
- CARBOIDARATOS
16) Como se diferencia aldoses e cetoses?
Os monossacarídeos são constituídos por cadeias de carbono hidroxiladas, com a presença de grupos carbonilo. A posição do grupo carbonilo na cadeia permite distinguir duas famílias de monossacarídeos: as aldoses e as cetoses. As aldoses possuem o grupo carbonilo na extremidade da cadeia de carbono (sendo então um grupo aldeído) e as cetoses possuem o grupo carbonilo num outro carbono, que não numa extremidade (sendo então um grupo cetona). (MARIA VERÔNICA REIS WEBER E VILSON ANTONIO ARRUDA)
17) Conceitue: furanose; piranose; hemicetal ;hemiacetal; carbono anomérico
Furanose: é um açúcar simples que contém uma estrutura em anel de cinco membros baseado em furano. Piranose: Um açúcar com um anel de seis membros é conhecido como uma piranose, baseado no pirano.
A reação de um grupo carbonila com um grupo hidroxila (OH) resulta na formação de compostos conhecidos como hemiacetais (se o grupo carbonilo é um aldeído) ou hemicetais (se o grupo carbonilo é uma cetona).
O carbono hemicetálico é normalmente chamado carbono anomérico e se forma a partir do carbonilo, que ode portanto ter o grupo OH em duas orientações diferentes
(SANDRA PAULA FERRARI)
18) Qual a ligação que une os açúcares? Qual a importância da extremidade redutora?
A ligação que conecta o carbono anomérico ao oxigênio do álcool é denominada ligação glicosídica. As ligações N-glicosídicas, formadas entre o carbono anomérico e uma amina, são as ligações que ligam a D-ribose a purinas e a pirimidinas nos ácidos nucléicos: Da mesma forma que as ligações peptídicas, as ligações glicosídicas são hidrolisadas muito lentamente sob condições fisiológicas na ausência das enzimas hidrolíticas apropriadas. Os sacarídeos que possuem carbonos anoméricos que não formam glicosídeos são chamados de açúcares redutores porque o grupo aldeído livre que está em equilíbrio com a forma cíclica reduz agentes oxidantes fracos. A identificação de um açúcar como não-redutor é uma evidência de que se trata de um glicosídeo. (CELINA CORBELLINI)
19) Como são as estruturas tridimencionais do amido e da celulose? Quais os principais componentes que formam estes polissacarídeos?
O amido e o glicogênio são constituídos por unidades de D-glicose unidas por ligações α(1®4), sendo o amido composto por amilose e amilopectina. O primeiro componente do amido é uma cadeia linear não-ramificada e o segundo apresenta pontos de ramificação, onde as ligações são do tipo a(1®6). Já o glicogênio, assim como a amilopectina, apresenta-se bastante ramificado, porém mais do que esta última. Além disso, é encontrado nas células animais em forma de grãos ou grânulos mais compactados do que aqueles de amido nos vegetais. Vale lembrar que a conformação mais estável para ligações do tipo a(1®4) é a helicoidal compactada e estabilizada por pontes de hidrogênio. O amido é uma mistura de glicanos que os vegetais sintetizam como sua principal fonte de energia. É depositado nos cloroplastos das células vegetais como grânulos insolúveis compostos pó a-amilose e amilopectina. A celulose é um polimero linear de até 15 mil resíduos de glicose ligadas por ligações glicosídicas b(1®4). Nas paredes celulares das plantas, as fibras de celulose estão embebidas em uma matriz contendo outros polissacarídeos e lignina, um polímero fenólico. (REJANE MARIA CHAVES DA SILVA E VILSON ANTONIO ARRUDA)
20) Comente sobre os mais importantes polissacarídeos estruturais: celulose e quitina e sobre os polissacarídeos de reserva: amido e glicogênio
QUITINA: A quitina é um polímero de cadeia longa derivado da glicose encontrado em muitos lugares do mundo natural. É o constituinte principal dos exosqueletos dos artrópodes, e está presente, com menor importância, em muitas outras espécies animais. É, também, o constituinte principal das paredes celulares nos fungos. No caso dos foraminíferos(ordem de protozoários rizópodes) e outros animais, a concha ou carapaça, em geral é formada por uma primeira camada de quitina.
A quitina é o principal componente das paredes celulares de fungos; exoesqueletos de artrópodes como crustáceos (caranguejo, camarão, lagosta) e insetos (formigas, abelhas, borboletas); e partes de moluscos. A quitina é útil para propósitos médicos e industriais. Quimicamente a quitina relaciona-se de perto com a quitosana, um derivado da quitina mais solúvel em água.
CEULOSE: é o material etrutural das plantas. Ela é um polímero, formado a partirda glicose, cujas cadeias são ligadas formando cordões. Esses cordões podem ser fixados por meio de ligações de hidrogênio em estrutura rígida, o que para nós, (mas não para os cupins e herbívoros), é indigerível. A celulose é a substância organica mais abundante no mundo e bilhões de toneladas dela são produzidas anualmente pela fotossíntese. Também é utilizada :
· nas indústrias de papel e papelão;
· nas indústrias químicas para a fabricação de explosivos, celofane, acetato de celulose, lubrificantes e emulsificantes e outros .
GLICOGÊNIO: O glicogênio, polissacarídeo de reserva dos animais, está presente em todas as células, mas é mais abundante no músculo esquelético e no fígado, onde ocorre sob a forma de grânulos citoplasmáticos. Na célula, o glicogênio é degradado para uso metabólico pela glicogênio-fosforilase, que cliva, por adição de grupos fosfato, as ligações _(1 S 4) do glicogênio seqüencialmente em direção à extremidade não-redutora da molécula. A estrutura altamente ramificada do glicogênio, que possui muitas pontas não-redutoras, permite rápida mobilização da glicose em períodos de necessidade metabólica.
AMIDO: amido é uma mistura de glicanos que as plantas sintetizam como sua principal
reserva de energia. É depositado nos cloroplastos das células vegetais como grânulos insolúveis compostos por _-amilose e amilopectina. O amido é sintetizado em organelas denominadas plastídios : cromoplastos das folhas e amiloplastos de órgãos de reserva, a partir da polimerização da glicose, resultante da fotossíntese. (SANDRA PAULA FERRARI)
21) Comente e exemplifique a importância biológica dos oligossacarídeos
Os oligossacarídeos são primariamente uma fonte de energia para os organismos vivos. Existem oligossacarídeos que participam em funções estruturais, ao serem ligados a proteínas (glicoproteínas). Os oligossacarídeos parecem desempenhar funções importantes no fenômeno de reconhecimento de superfície celular. Os oligossacarídeos atuam, durante a glicosilação, no controle de qualidade e na classificação das proteínas. Os carboidratos na superfície das células representam um dos melhores marcadores imunoquímicos conhecidos. Por exemplo, os antígenos do sistema ABO de grupos sangüíneos são componentes oligossacarídicos de glicolipídeos na superfície das células de um indivíduo (não apenas nas hemáceas). Indivíduos com células do tipo A possuem o antígeno A na superfície de suas células e carregam anticorpos anti-B em seu sangue; aqueles com células tipo B, que possuem os antígenos B, carregam anticorpos anti-A; aqueles com células tipo AB, que possuem ambos antígenos A e B, não carregam anticorpos anti-A nem anti-B, e os indivíduos tipo O, cujas células não possuem nenhum dos antígenos, carregam tanto anticorpos anti-A como anti-B. Conseqüentemente, a transfusão de sangue tipo A em indivíduos tipo B, por exemplo, resulta em uma reação anticorpo anti-A com o antígeno A, que aglutina (coagula) os eritrócitos transferidos, resultando em um bloqueio, quase sempre fatal, do sistema circulatório. Os oligossacarídeos são substâncias essenciais que começam a sair do anonimato para ganhar fama no mais que saudável mundo dos alimentos funcionais. Oligossacarídeos, essas substâncias são verdadeiras guardiãs da saúde. Nessa família de carboidratos estão os frutooligossacarídeos (FOS) e a inulina. (CELINA CORBELLINI E VILSON ANTONIO ARRUDA)
terça-feira, 9 de fevereiro de 2010
TERMODINÂMICA, ÁGUA E OS SISTEMAS VIVOS (PH e TAMPÓES
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Instituto de Biociências
REG209 – Bioquímica Fundamental
REGESD
Questionário 1 –
Termodinâmica e Água e os sistemas vivos (pH e tampões)
QUESTIONÁRIO CORRIGIDO
Respostas elaboradas por acadêmicos de Biologia, tutor IURI e professora Fabiana Horn.
1) Explique a primeira e a segunda leis da termodinâmica
Primeira lei: A primeira lei da termodinâmica afirma que a energia(U) é conservada, não pode ser criada nem destruída. A variação de energia ∆U é definida como a difrença entre o calor(q) absorvido pelo sistema ao meio externo e o trabalho realizado(w) pelo sistema sobre o meio externo. ∆U= U final- U inicial ou ∆U= q-w (SANDRA PAULA FERRARI)
De acordo com a segunda lei da termodinâmica, os processos espontâneos são caracterizados pela conversão de ordem em desordem. Nesse contexto, a desordem é definida como o número de modos energeticamente equivalentes de arranjar os componentes de um sistema. O grau de desordem de um sistema é indicado pela entropia, quanto maior a desordem maior é a entropia, ou seja, maior é o numero de modos energeticamente equivalente de arranjar os componentes do sistema, maior numero de combinações possiveis, isso é maximo quando o sistema atinge o equilíbrio. (CELINA CORBELLINI)
2) Por que podemos considerar células sistemas abertos ?
As células são sistemas abertos porque consomem nutrientes, liberam subprodutos e geram calor e trabalho e por isso, nunca podem estar em equilíbrio. (CELINA CORBELLINI)
3) Qual a importância da entropia e da entalpia nos sistemas biológicos?
A entropia e a entalpia determinam a espontaneidade de um processo, como as reações químicas, ou seja, podem ser mais ou menos espontâneas dependendo da variação de entalpia e da entropia e isso é determinante nos sistemas biológicos, pois podem regular as reações que ocorrem facilmente e as que necessitam ser catalisadas pela ação enzimática, podendo ser pontos chaves de regulação das rotas metabólicas (IURI)
4) Cite e explique duas propriedades da água importantes do ponto de vista biológico
Calor específico é a quantidade de energia que se deve fornecer a uma substância para elevar a sua temperatura em 1 ºC. Em função da forte organização das moléculas de água pela formação de pontes de hidrogênio, a água é a substância de maior calor específico da natureza. O papel da água nos organismos vivos é a moderação térmica, uma vez que os seres vivos são ¾ de água. Sendo necessária uma grande quantidade de energia para aumentar em 1 ºC a temperatura da água, será necessário fornecer muito calor para alterar a temperatura corpórea de uma animal. (CELINA CORBELLINI)
Viscosidade é a resistência de um fluido ao escoamento. A água é a substância de maior tensão superficial, entretanto sua viscosidade é baixíssima. Esse contraste pode ser explicado pelo rearranjo das pontes de hidrogênio entre as moléculas, o que acontece a cada 10-11 segundos. Um aspecto importante da viscosidade do plasma é a sua função hemodinâmica. Alterações que tornam o sangue mais viscoso irão requerer um maior trabalho cardíaco para realizar o bombeamento. Pacientes com uma doença conhecida como hipercolesterolemia familiar não conseguem absorver o colesterol da circulação. Esse acúmulo de gordura aumenta a viscosidade do sangue e conduz a um maior esforço cardíaco, podendo levar à insuficiência cardíaca. (CELINA CORBELLINI)
Densidade
Cerca de ¾ da composição dos tecidos biológicos deve-se a água e portanto, a densidade desses tecidos é similar a da água. Uma exceção é observada em tecidos pobres em água, como o tecido ósseo, o que lhes confere a resistência mecânica necessária para manutenção do esqueleto. A densidade dos líquidos biológicos é próxima a da água mas sempre maior, pois além de água, os fluidos do corpo contêm proteínas e gorduras. O líquido sinovial possui uma viscosidade muito alta, já que sua função é de lubrificação, portanto não pode escoar. (SANDRA PAULA FERRARI)
5) Qual a importância da tensão superficial na respiração de mamíferos?
Em um líquido que esteja em contato com um outro meio, como o ar, as moléculas localizadas na interface líquido-ar formam uma monocamada extremamente compacta, que delimita a superfície líquida. A força necessária para qualquer molécula atravessar essa camada é denominada tensão superficial. A água é a substância de maior tensão superficial da natureza.
Essa propriedade dificulta as trocas gasosas no nível dos alvéolos nos mamíferos terrestres. Na superfície do alvéolo existe uma fina camada de água e esse filme líquido apresenta uma tensão superficial tão alta que impede a passagem de gases. Para os gases atravessarem a barreira líquida eles deveriam exercer uma força muito grande. O organismo resolveu este problema secretando substâncias que reduzem a tensão superficial nessa região, os surfactantes. O surfactante tem uma natureza anfipática, ou seja, possui uma porção polar em sua molécula e uma porção apolar (geralmente lipídica), como observado nos detergentes. Sendo um detergente, a região polar atrai algumas moléculas de água da superfície do filme líquido e estabelece interação com a região. Além disso, as moléculas do surfactante podem se intercalar entre as moléculas de água da monocamada para propiciar a exposição da região apolar com o ar e assim desfazer a continuidade do filme líquido. Assim sendo, os gases podem transitar e as trocas gasosas (hematose) podem ocorrer sem problemas.
Leitura complementar:
Entre a 12-14º semana de gestação, produz-se o surfactante pulmonar pelos pneumócitos tipo II, formado principalmente por uma substância chamada dipalmitoil lecitina. Quando o recém-nascido não possui surfactante, um grave quadro de cianose se estabelece – a doença da membrana hialina do recém-nascido. Para solucionar esse problema faz-se uso da administração de surfactantes sintéticos em aerossol ou uso de compostos tiólicos (contendo o grupamento SH) como a N-acetilcisteína. Em nascimentos prematuros é possível a administração de uma alta dose de glicocorticóides cerca de 48 h antes do parto para acelerar a maturação dos pneumócitos. Os adultos também podem apresentar quadros agudos da doença em função de outras patologias como a acidose metabólica, edema pulmonar, em casos de afogamento ou em cirurgias cardíacas que fazem uso da circulação extracorpórea.
Além de dificultar as trocas gasosas, a alta tensão superficial dessa fina camada de líquido que recobre a superfície do alvéolo forma uma camada tão compacta que pode impedir a abertura do alvéolo. É como se o filme de líquido puxasse as parede dos alvéolos até que eles colabassem. O surfactante reduz a tensão superfical e assim impede que os alvéolos colabem. (IURI)
6) A lagartixa é um réptil com impressionante capacidade de subir superfícies lisas, inclusive vidro. Descobertas recentes indicam que a lagartixa pode se colar às superfícies lisas por meio de interações de van de Waals entre os septos dos seus pés e a superfície lisa. Qual a vantagem desse método de ser pegajoso sobre as interações covalentes? Não seria mais interessante a formação de pontes de hidrogênio ou ligações covalentes?
As interações de van de Walls são mais fracas que as ligações covalentes e de hidrogênio, portanto para as moléculas interagirem precisam estar muito próximas (muito mais do que ligações covalentes e iônicas, que podem se dar em distâncias maiores entre os atomos), de maneira que as patas da lagartixa estão muito próximas também da superficie, dessa maneira esse tipo de ligação propicia uma maior aproximação e um maior contato, sendo então “pegajosa” (IURI)
7) Explique por que não há ligações de hidrogênio entre moléculas de CH4.
Ligações (ou pontes) de hidrogênio são formadas entre moléculas que possuem um átomo muito eletronegativo como flúor, oxigênio, enxofre ou nitrogênio, então se forma uma interação entre esse átomo e o hidrogênio da outra molécula. Isso ocorre pois esse átomo muito eletronegativo tem uma atração maior pelos elétrons e acaba atraindo mais o elétron do H, logo fica um polo mais negativo (com maior densidade de elétrons) e um polo mais positivo (com menor densidade de elétrons); dessa forma o polo negativo de uma molécula (átomo eletronegativo) atrai o polo positivo de outra (hidrogênio), formando o que se chama de ligações ou pontes de H, ocorre entre moléculas como a água.
O CH4 não forma ligações de hidrogênio entre suas moléculas, pois o carbono não é eletronegativo, logo não exerce atração sobre o elétron do H, de maneira que compartilha o elétron iguamente com o H; assim, o CH4 não forma esses polos negativos e positivos, não atraindo as outras moleculas por esse tipo de atração, logo não formando as ligações de H. (IURI)
8)Discuta a seguinte afirmação “a água é um solvente universal”. Isso é válido para toda e qualquer substância? (pense em termos de polaridade)
A afirmação de que “a água é um solvente universal” não pode ser atribuída a qualquer substância. No caso de um soluto com carga, a parte carregada da molécula do soluto atrai eletricamente um dos pólos da molécula de água; assim, o soluto fica cercado pela água e desta forma sendo solubilizado. * Se por acaso o soluto for um composto apolar e for misturado à água, estes não possuem carga nem pólos e então não têm regiões que possam interagir com a molécula de água, logo vão formar uma estrutura isolada do meio aquoso, sendo cercada pelas moléculas de água (MARIA VERONICA REIS WEBER).
* No caso de compostos covalentes polares (como a glicose), as regiões polares da molécula formam ligações de hidrogênio com a água , sendo dissolvidas por ela. (FABIANA HORN).
9) Explique como o sal de cozinha, cloreto de sódio (NaCl), pode ser dissolvido em água.
Os sais como NaCl se dissolvem na água porque os solventes polares, como a água, enfraquecem as forças de atração entre íons de carga oposta (como Na+ e Cl-), podendo, portanto, manter os íons separados (em solventes apolares, íons de carga oposta atraem-se mutuamente de maneira tão forte que se aglomeram para formar um sal sólido). Um íon imerso em um solvente polar, tal como a água, atrai as extremidades de carga oposta dos dipolos do solvente. O íon é, dessa forma, circundado por uma ou mais camadas concêntricas de moléculas de solvente orientadas. Diz-se que tais íons estão solvatados ou, quando o solvente for água, hidratados. (CELINA CORBELLINI)
10)Quando se prepara uma salada, muitas vezes mistura-se óleo de oliva com o vinagre, entretanto em poucos minutos observa-se que o óleo separou-se inteiramente do vinagre. Descreva as alterações na entropia que ocorrem durante a mistura inicial e a subsequente separação do óleo de oliva e do vinagre.
Quando um composto apolar - como o óleo, por exemplo - é misturado à água, forma-se uma solução heterogênea. Isso ocorre porque tais compostos não possuem carga nem pólos, ou seja, não têm regiões que possam interagir com a molécula de água. No contato inicial de uma substância apolar com a água, há rompimento não compensado de muitas ligações de Hidrogênio, pois a água não forma ligações de hidrogênio com moléculas apolares. (Esse rompimento ocorre também quando um soluto polar entra em contato com a água; neste caso, entretanto, as ligações de Hidrogênio são compensadas pela interação da molécula de água com as moléculas do soluto.) A fim de fazer o maior número de ligações de Hidrogênio possível, as moléculas de água orientam-se envolta da substância apolar e a envolvem, de modo que uma rede de ligações de Hidrogênio é formada ao redor de um soluto apolar. Essa rede de ligações de Hidrogênio representa um decréscimo na entropia do sistema, ou seja, é energeticamente desfavorável. Por esse motivo, quando várias moléculas apolares entram em contato com a água, elas se agrupam, a fim de aumentar a entropia do sistema. Ou seja, ao invés de fazerem uma rede de ligações de Hidrogênio ao redor de cada molécula apolar – o que diminui a entropia e é, conseqüentemente, energeticamente desfavorável –, as moléculas de água “forçam” as apolares a se agruparem. Dessa forma, a superfície de contato entre soluto e água é menor e, portanto, a rede de ligações de hidrogênio formada também. Isso faz com que a diminuição da entropia seja menor quando as moléculas apolares estão agrupadas. (CELINA CORBELLINI)
11) Diferencie osmose e difusão
A difusão é um processo de movimento randômico (aleatório) buscando o estado de equilíbrio, o movimento se dá da região de onde a substância está mais concentrada para região onde esteja menos concentrada. Esse movimento é direcional até que o equilíbrio seja atingido. A rapidez com que a substância se difunde depende principalmente do gradiente de concentração do sistema. Quanto maior o gradiente de concentração, mais rápido a substância se difunde.
Já a osmose é a difusão da água, através da membrana, que se torna possível porque as moléculas de água são pequenas o suficiente para atravessarem a membrana celular. Há ainda a presença de proteínas transportadoras de água, as aquaporinas. Para que ocorra osmose, o gradiente de concentração de água é respeitado, seguindo os princípios da difusão, ou seja, a água se move da região onde há mais água disponível (solução menos concentrada ou hipotônica) para região onde há menos água disponível (solução mais concentrada ou hipertônica). (VILSON ANTONIO DA COSTA ARRUDA)
12) Qual a sua idéia de acidez e de basicidade? O que é uma substância ácida? O que é uma substância básica?
Ácido é toda sustância que doa prótons (H+)
Base é toda substância que recebe prótons (H+)
Os íons H+ e OH- derivados da água são fundamentais para as reações bioquímicas. Moléculas biológicas, como proteínas e ácidos nucléicos, possuem muitos grupos funcionais que agem como ácidos ou bases, por exemplo, grupos carboxila e amino. Essas moléculas influenciam o pH do meio aquoso externo e suas estruturas e reatividades são, por sua vez, influenciadas pelo pH do ambiente. Uma apreciação da química ácido-base é, portanto, essencial para o entendimento dos papéis biológicos de muitas moléculas.
De acordo com a definição estabelecida em 1880 por Svante Arrhenius, um ácido é uma substância que pode doar um próton e uma base é uma substância que pode doar um íon hidroxila. Essa definição é bastante limitada. Em uma definição mais geral, formulada em 1923 por Johannes Brønsted e Thomas Lowry, um ácido é uma substância que pode doar prótons (como na definição de Arrhenius), e uma base é uma substância que pode aceitar um próton. (CELINA CORBELLINI)
13) O valor do pH é um número que varia na escala entre 0-14, mas afinal o que representa este número? Em que nos ajuda a escala de números, denominada “escala de pH”?
pH quer dizer potencial de Hidrogênio, que expressa a concentração do íon Hidrogênio.
O termo pH é usado para determinar o grau de acidez ou alcalinidade de uma substância líquida. Uma substância é ácida quando possui um pH < (menor q) 7, básica quando esse pH for maior que 7 até 14. É considerado neutra, quando possui a mesma quantidade de H+ e OH- e valor 7. (VILSON ANTONIO DA COSTA ARRUDA)
* pH = log 1 = - log [H3O+] (FABIANA)
[H3O+]
14)Calcule a concentração de íons hidrogênio, [H+], para cada uma das seguintes soluções: (coloque apenas a resposta final)
(a) Plasma pH 7,4
O pH nada mais é do que uma medida da concentração de protons de hidrogênio (H+) em uma solução, mas é uma medida logaritima pq somente expressar a concentração seriam numeros muito grandes com notação cientifica x10-6.... coisa assim, então se tira o log p/ deixar o numero "redondo" e mais facil de visualizarpH = log 1 / [H+] = - log [H+]no exercício pH = 7,4 então 7,4 = - log [H+] , então -7,4 = log [H+] e p/ se tirar o logaritimo tem q se fazer a exponencial na base 10 (lembrando as propriedades dos logarítimos à logba = c então bc = a) então fica 10-7,4 = [H+][H+] = 3,9 . 10 -8 M
(IURI)
(b) Suco de laranja pH 3,5
pH = log 1 / [H+] = - log [H+]
3,5 = - log [H+]
-3,5 = log [H+]
[H+] = 10-3,5
[H+] = 0,000316 M
(IURI)
15) Explique o funcionamento de um sistema tampão (leve em consideração a adição de um ácido e de uma base).
Soluções-tampão são soluções formadas por um ácido fraco e seu sal, ou por uma base fraca e seu sal, que têm a propriedade de manter o pH mais ou menos constante durante a adição de H+ ou OH-. Quando as concentrações de ácido/base e de sal forem iguais, mais eficiente é o tampão; e quanto maiores forem, melhor. O tampão não funciona apenas para soluções com pH igual ao que ele tampona, e sim numa faixa de pH que varia ± 1 do valor do pKa (ou 14 -pKb). Isso acontece quando a concentração de sal é 10 vezes a concentração do ácido ou a de ácido é 10 vezes a de sal, dando essa margem de variação, da qual não é bom sair porque o tampão perde eficiência. Portanto, se o tampão de uma solução 1 mol/L de CH3COOH e CH3COONa tem pH= 4,76, ele consegue tamponar soluções com pH entre 3,76 e 5,76. É preferível tamponar com soluções ácidas do que com básicas, porque as soluções básicas são sensíveis à mudança de temperatura.
Se aumentarmos a [H+] (adicionando um ácido, por exemplo), esse íon irá se combinar com o íon comum (CH3COO-) e formará o ácido do tampão (CH3COOH), consumindo assim parcialmente o H+ disponível, não havendo mudança significativa no pH do meio. Desse modo, “trocamos” um ácido forte que se dissocia muito (o adicionado) por um ácido fraco que pouco dissocia (o do tampão), que não altera de forma brusca o pH. Quando uma molécula do íon comum é consumida, uma molécula de sal se dissocia para compensar. Assim, durante o processo de tamponamento, a concentração de sal vai diminuindo e a de ácido (do tampão) vai aumentando.
Se aumentarmos a concentração de base (OH-), a hidroxila irá se combinar com o H+ e formará H2O. Com a “retirada” de H+ do meio, o equilíbrio da reação de dissociação do ácido é deslocado no sentido da ionização do ácido, formando mais H+ e íon comum. O primeiro vai baixar o pH, e o segundo vai se combinar com Na+ e formar mais sal. Assim, no final da reação de adição de base, a concentração de ácido estará diminuída e a de sal aumentada, e o pH não terá variado muito. (CELINA CORBELLINI)
16) Por que o pH dos compartimentos celulares é mais ou menos constante? O que assegura que o valor do pH dos compartimentos celulares não varie de modo dramático, afetando as funções celulares?
Variações no pH afetariam as funções das células, como alterações na forma e consequentemente nas funções enzimáticas afetando as vias metabólicas, bem como o ambiente em que as reações acontecem podendo íons ficarem na sua forma mais ou menos protonada afetando as reações químicas. O que assegura que o pH não varie são os tampões que tem a função de regular o pH. Cada compartimento tem um tampão específico. (SANDRA PAULA FERRARI)
17)Quando a capacidade tamponante de um tampão é máxima? Explique
Quando sua constante de dissociação pKa = pH. Por que existem espécies doadoras e aceptoras de prótons na mesma concentração, sendo eficiente tanto para ácidos como bases (IURI).
18) Observe as reações de dissociação do ácido fosfórico, para as quais o valor do pKa de cada reação está indicado:
H3PO4 H2PO4- HPO4-2 PO4-3
2,1 6,7 12,3
Indique qual reação é mais importante no tamponamento do meio intracelular (pH próximo a 7,2) e explique a razão disso em função do seu conhecimento sobre sistemas-tampão.
A reação onde o valor do pka = 6,7 . Porque as soluções tamponadas resistem a mudanças de pH na faixa de uma unidade de pH acima ou abaixo do pK da espécie tamponante. (CELINA CORBELLINI)
19) Explique a importância que os tampões têm nos organismos vivos. Cite e explique um exemplo de um tampão biológico
Manter um pH relativamente constante é, portanto, de importância fundamental dos tampões para os sistemas vivos, já que uma mudança no pH seria prejudicial para a maioria dos sistemas biológicos, já que pequenas mudanças, podem afetar as estruturas e as funções de moléculas biológicas de modo drástico. (SANDRA PAULA FERRARI)
O nosso sangue é um de sistema tampão do tipo aberto, porque partes da equação tampão dependem do pulmão, portanto, do meio externo. O nosso corpo funciona em uma faixa ideal de pH, que varia entre 7,35 a 7,45. Esse pH é mantido, como tudo no universo, às custas do balanço de ácidos e bases.
A principal base orgânica é o bicarbonato (HCO3-), e o principal ácido é o H2co3. A reação orgânica principal é a seguinte: H2O + CO2 à H2CO3 à HCO3- + H+ O H2CO3 só consta na fórmula para melhor compreensão, já que, assim que ele é formado, logo libera o ácido (H+) e a base (HCO3-). Na prática, funciona da seguinte forma: Toda vez que o nosso corpo recebe ou produz muito ácido (consumo de medicamentos, infecções, problemas pulmonares, problemas renais, atividade física, etc), alguns sistemas do corpo influenciam nessa equação sanguínea de forma a aumentar a produção de bases.
Por exemplo o nosso pulmão. Ele vai agir aumentando a frequência inspiratória e expelindo mais gás carbônico. Nosso sangue, com menos gás carbônico, faz com que a equação citada acima se "desloque" para a esquerda, ou seja, no sentido de "consumir" os íons H+ (ácido) livres e formar cada vez mais gás carbônico e cada vez mais água. Ou seja, é o pulmão jogando "ácido" do sistema tampão sanguíneo para fora do corpo.
Além do nosso pulmão, nossos rins agem aumentando a produção de bases (no caso a amônia) e aumentando a excreção de ácidos (deslocando mais ainda a equação para a esquerda). O oposto também ocorre, no caso de haver excesso de bases no sistema tampão sanguíneo: o pulmão age retendo mais CO2, deslocando a equação para a direita, ou seja, aumentando a liberação de íons H+. Claro que existem outros sistemas atuando no sistema tampão sanguíneo, mas, em suma, essas são as principais etapas. (VILSON ANTONIO DA COSTA ARRUDA)
Instituto de Biociências
REG209 – Bioquímica Fundamental
REGESD
Questionário 1 –
Termodinâmica e Água e os sistemas vivos (pH e tampões)
QUESTIONÁRIO CORRIGIDO
Respostas elaboradas por acadêmicos de Biologia, tutor IURI e professora Fabiana Horn.
1) Explique a primeira e a segunda leis da termodinâmica
Primeira lei: A primeira lei da termodinâmica afirma que a energia(U) é conservada, não pode ser criada nem destruída. A variação de energia ∆U é definida como a difrença entre o calor(q) absorvido pelo sistema ao meio externo e o trabalho realizado(w) pelo sistema sobre o meio externo. ∆U= U final- U inicial ou ∆U= q-w (SANDRA PAULA FERRARI)
De acordo com a segunda lei da termodinâmica, os processos espontâneos são caracterizados pela conversão de ordem em desordem. Nesse contexto, a desordem é definida como o número de modos energeticamente equivalentes de arranjar os componentes de um sistema. O grau de desordem de um sistema é indicado pela entropia, quanto maior a desordem maior é a entropia, ou seja, maior é o numero de modos energeticamente equivalente de arranjar os componentes do sistema, maior numero de combinações possiveis, isso é maximo quando o sistema atinge o equilíbrio. (CELINA CORBELLINI)
2) Por que podemos considerar células sistemas abertos ?
As células são sistemas abertos porque consomem nutrientes, liberam subprodutos e geram calor e trabalho e por isso, nunca podem estar em equilíbrio. (CELINA CORBELLINI)
3) Qual a importância da entropia e da entalpia nos sistemas biológicos?
A entropia e a entalpia determinam a espontaneidade de um processo, como as reações químicas, ou seja, podem ser mais ou menos espontâneas dependendo da variação de entalpia e da entropia e isso é determinante nos sistemas biológicos, pois podem regular as reações que ocorrem facilmente e as que necessitam ser catalisadas pela ação enzimática, podendo ser pontos chaves de regulação das rotas metabólicas (IURI)
4) Cite e explique duas propriedades da água importantes do ponto de vista biológico
Calor específico é a quantidade de energia que se deve fornecer a uma substância para elevar a sua temperatura em 1 ºC. Em função da forte organização das moléculas de água pela formação de pontes de hidrogênio, a água é a substância de maior calor específico da natureza. O papel da água nos organismos vivos é a moderação térmica, uma vez que os seres vivos são ¾ de água. Sendo necessária uma grande quantidade de energia para aumentar em 1 ºC a temperatura da água, será necessário fornecer muito calor para alterar a temperatura corpórea de uma animal. (CELINA CORBELLINI)
Viscosidade é a resistência de um fluido ao escoamento. A água é a substância de maior tensão superficial, entretanto sua viscosidade é baixíssima. Esse contraste pode ser explicado pelo rearranjo das pontes de hidrogênio entre as moléculas, o que acontece a cada 10-11 segundos. Um aspecto importante da viscosidade do plasma é a sua função hemodinâmica. Alterações que tornam o sangue mais viscoso irão requerer um maior trabalho cardíaco para realizar o bombeamento. Pacientes com uma doença conhecida como hipercolesterolemia familiar não conseguem absorver o colesterol da circulação. Esse acúmulo de gordura aumenta a viscosidade do sangue e conduz a um maior esforço cardíaco, podendo levar à insuficiência cardíaca. (CELINA CORBELLINI)
Densidade
Cerca de ¾ da composição dos tecidos biológicos deve-se a água e portanto, a densidade desses tecidos é similar a da água. Uma exceção é observada em tecidos pobres em água, como o tecido ósseo, o que lhes confere a resistência mecânica necessária para manutenção do esqueleto. A densidade dos líquidos biológicos é próxima a da água mas sempre maior, pois além de água, os fluidos do corpo contêm proteínas e gorduras. O líquido sinovial possui uma viscosidade muito alta, já que sua função é de lubrificação, portanto não pode escoar. (SANDRA PAULA FERRARI)
5) Qual a importância da tensão superficial na respiração de mamíferos?
Em um líquido que esteja em contato com um outro meio, como o ar, as moléculas localizadas na interface líquido-ar formam uma monocamada extremamente compacta, que delimita a superfície líquida. A força necessária para qualquer molécula atravessar essa camada é denominada tensão superficial. A água é a substância de maior tensão superficial da natureza.
Essa propriedade dificulta as trocas gasosas no nível dos alvéolos nos mamíferos terrestres. Na superfície do alvéolo existe uma fina camada de água e esse filme líquido apresenta uma tensão superficial tão alta que impede a passagem de gases. Para os gases atravessarem a barreira líquida eles deveriam exercer uma força muito grande. O organismo resolveu este problema secretando substâncias que reduzem a tensão superficial nessa região, os surfactantes. O surfactante tem uma natureza anfipática, ou seja, possui uma porção polar em sua molécula e uma porção apolar (geralmente lipídica), como observado nos detergentes. Sendo um detergente, a região polar atrai algumas moléculas de água da superfície do filme líquido e estabelece interação com a região. Além disso, as moléculas do surfactante podem se intercalar entre as moléculas de água da monocamada para propiciar a exposição da região apolar com o ar e assim desfazer a continuidade do filme líquido. Assim sendo, os gases podem transitar e as trocas gasosas (hematose) podem ocorrer sem problemas.
Leitura complementar:
Entre a 12-14º semana de gestação, produz-se o surfactante pulmonar pelos pneumócitos tipo II, formado principalmente por uma substância chamada dipalmitoil lecitina. Quando o recém-nascido não possui surfactante, um grave quadro de cianose se estabelece – a doença da membrana hialina do recém-nascido. Para solucionar esse problema faz-se uso da administração de surfactantes sintéticos em aerossol ou uso de compostos tiólicos (contendo o grupamento SH) como a N-acetilcisteína. Em nascimentos prematuros é possível a administração de uma alta dose de glicocorticóides cerca de 48 h antes do parto para acelerar a maturação dos pneumócitos. Os adultos também podem apresentar quadros agudos da doença em função de outras patologias como a acidose metabólica, edema pulmonar, em casos de afogamento ou em cirurgias cardíacas que fazem uso da circulação extracorpórea.
Além de dificultar as trocas gasosas, a alta tensão superficial dessa fina camada de líquido que recobre a superfície do alvéolo forma uma camada tão compacta que pode impedir a abertura do alvéolo. É como se o filme de líquido puxasse as parede dos alvéolos até que eles colabassem. O surfactante reduz a tensão superfical e assim impede que os alvéolos colabem. (IURI)
6) A lagartixa é um réptil com impressionante capacidade de subir superfícies lisas, inclusive vidro. Descobertas recentes indicam que a lagartixa pode se colar às superfícies lisas por meio de interações de van de Waals entre os septos dos seus pés e a superfície lisa. Qual a vantagem desse método de ser pegajoso sobre as interações covalentes? Não seria mais interessante a formação de pontes de hidrogênio ou ligações covalentes?
As interações de van de Walls são mais fracas que as ligações covalentes e de hidrogênio, portanto para as moléculas interagirem precisam estar muito próximas (muito mais do que ligações covalentes e iônicas, que podem se dar em distâncias maiores entre os atomos), de maneira que as patas da lagartixa estão muito próximas também da superficie, dessa maneira esse tipo de ligação propicia uma maior aproximação e um maior contato, sendo então “pegajosa” (IURI)
7) Explique por que não há ligações de hidrogênio entre moléculas de CH4.
Ligações (ou pontes) de hidrogênio são formadas entre moléculas que possuem um átomo muito eletronegativo como flúor, oxigênio, enxofre ou nitrogênio, então se forma uma interação entre esse átomo e o hidrogênio da outra molécula. Isso ocorre pois esse átomo muito eletronegativo tem uma atração maior pelos elétrons e acaba atraindo mais o elétron do H, logo fica um polo mais negativo (com maior densidade de elétrons) e um polo mais positivo (com menor densidade de elétrons); dessa forma o polo negativo de uma molécula (átomo eletronegativo) atrai o polo positivo de outra (hidrogênio), formando o que se chama de ligações ou pontes de H, ocorre entre moléculas como a água.
O CH4 não forma ligações de hidrogênio entre suas moléculas, pois o carbono não é eletronegativo, logo não exerce atração sobre o elétron do H, de maneira que compartilha o elétron iguamente com o H; assim, o CH4 não forma esses polos negativos e positivos, não atraindo as outras moleculas por esse tipo de atração, logo não formando as ligações de H. (IURI)
8)Discuta a seguinte afirmação “a água é um solvente universal”. Isso é válido para toda e qualquer substância? (pense em termos de polaridade)
A afirmação de que “a água é um solvente universal” não pode ser atribuída a qualquer substância. No caso de um soluto com carga, a parte carregada da molécula do soluto atrai eletricamente um dos pólos da molécula de água; assim, o soluto fica cercado pela água e desta forma sendo solubilizado. * Se por acaso o soluto for um composto apolar e for misturado à água, estes não possuem carga nem pólos e então não têm regiões que possam interagir com a molécula de água, logo vão formar uma estrutura isolada do meio aquoso, sendo cercada pelas moléculas de água (MARIA VERONICA REIS WEBER).
* No caso de compostos covalentes polares (como a glicose), as regiões polares da molécula formam ligações de hidrogênio com a água , sendo dissolvidas por ela. (FABIANA HORN).
9) Explique como o sal de cozinha, cloreto de sódio (NaCl), pode ser dissolvido em água.
Os sais como NaCl se dissolvem na água porque os solventes polares, como a água, enfraquecem as forças de atração entre íons de carga oposta (como Na+ e Cl-), podendo, portanto, manter os íons separados (em solventes apolares, íons de carga oposta atraem-se mutuamente de maneira tão forte que se aglomeram para formar um sal sólido). Um íon imerso em um solvente polar, tal como a água, atrai as extremidades de carga oposta dos dipolos do solvente. O íon é, dessa forma, circundado por uma ou mais camadas concêntricas de moléculas de solvente orientadas. Diz-se que tais íons estão solvatados ou, quando o solvente for água, hidratados. (CELINA CORBELLINI)
10)Quando se prepara uma salada, muitas vezes mistura-se óleo de oliva com o vinagre, entretanto em poucos minutos observa-se que o óleo separou-se inteiramente do vinagre. Descreva as alterações na entropia que ocorrem durante a mistura inicial e a subsequente separação do óleo de oliva e do vinagre.
Quando um composto apolar - como o óleo, por exemplo - é misturado à água, forma-se uma solução heterogênea. Isso ocorre porque tais compostos não possuem carga nem pólos, ou seja, não têm regiões que possam interagir com a molécula de água. No contato inicial de uma substância apolar com a água, há rompimento não compensado de muitas ligações de Hidrogênio, pois a água não forma ligações de hidrogênio com moléculas apolares. (Esse rompimento ocorre também quando um soluto polar entra em contato com a água; neste caso, entretanto, as ligações de Hidrogênio são compensadas pela interação da molécula de água com as moléculas do soluto.) A fim de fazer o maior número de ligações de Hidrogênio possível, as moléculas de água orientam-se envolta da substância apolar e a envolvem, de modo que uma rede de ligações de Hidrogênio é formada ao redor de um soluto apolar. Essa rede de ligações de Hidrogênio representa um decréscimo na entropia do sistema, ou seja, é energeticamente desfavorável. Por esse motivo, quando várias moléculas apolares entram em contato com a água, elas se agrupam, a fim de aumentar a entropia do sistema. Ou seja, ao invés de fazerem uma rede de ligações de Hidrogênio ao redor de cada molécula apolar – o que diminui a entropia e é, conseqüentemente, energeticamente desfavorável –, as moléculas de água “forçam” as apolares a se agruparem. Dessa forma, a superfície de contato entre soluto e água é menor e, portanto, a rede de ligações de hidrogênio formada também. Isso faz com que a diminuição da entropia seja menor quando as moléculas apolares estão agrupadas. (CELINA CORBELLINI)
11) Diferencie osmose e difusão
A difusão é um processo de movimento randômico (aleatório) buscando o estado de equilíbrio, o movimento se dá da região de onde a substância está mais concentrada para região onde esteja menos concentrada. Esse movimento é direcional até que o equilíbrio seja atingido. A rapidez com que a substância se difunde depende principalmente do gradiente de concentração do sistema. Quanto maior o gradiente de concentração, mais rápido a substância se difunde.
Já a osmose é a difusão da água, através da membrana, que se torna possível porque as moléculas de água são pequenas o suficiente para atravessarem a membrana celular. Há ainda a presença de proteínas transportadoras de água, as aquaporinas. Para que ocorra osmose, o gradiente de concentração de água é respeitado, seguindo os princípios da difusão, ou seja, a água se move da região onde há mais água disponível (solução menos concentrada ou hipotônica) para região onde há menos água disponível (solução mais concentrada ou hipertônica). (VILSON ANTONIO DA COSTA ARRUDA)
12) Qual a sua idéia de acidez e de basicidade? O que é uma substância ácida? O que é uma substância básica?
Ácido é toda sustância que doa prótons (H+)
Base é toda substância que recebe prótons (H+)
Os íons H+ e OH- derivados da água são fundamentais para as reações bioquímicas. Moléculas biológicas, como proteínas e ácidos nucléicos, possuem muitos grupos funcionais que agem como ácidos ou bases, por exemplo, grupos carboxila e amino. Essas moléculas influenciam o pH do meio aquoso externo e suas estruturas e reatividades são, por sua vez, influenciadas pelo pH do ambiente. Uma apreciação da química ácido-base é, portanto, essencial para o entendimento dos papéis biológicos de muitas moléculas.
De acordo com a definição estabelecida em 1880 por Svante Arrhenius, um ácido é uma substância que pode doar um próton e uma base é uma substância que pode doar um íon hidroxila. Essa definição é bastante limitada. Em uma definição mais geral, formulada em 1923 por Johannes Brønsted e Thomas Lowry, um ácido é uma substância que pode doar prótons (como na definição de Arrhenius), e uma base é uma substância que pode aceitar um próton. (CELINA CORBELLINI)
13) O valor do pH é um número que varia na escala entre 0-14, mas afinal o que representa este número? Em que nos ajuda a escala de números, denominada “escala de pH”?
pH quer dizer potencial de Hidrogênio, que expressa a concentração do íon Hidrogênio.
O termo pH é usado para determinar o grau de acidez ou alcalinidade de uma substância líquida. Uma substância é ácida quando possui um pH < (menor q) 7, básica quando esse pH for maior que 7 até 14. É considerado neutra, quando possui a mesma quantidade de H+ e OH- e valor 7. (VILSON ANTONIO DA COSTA ARRUDA)
* pH = log 1 = - log [H3O+] (FABIANA)
[H3O+]
14)Calcule a concentração de íons hidrogênio, [H+], para cada uma das seguintes soluções: (coloque apenas a resposta final)
(a) Plasma pH 7,4
O pH nada mais é do que uma medida da concentração de protons de hidrogênio (H+) em uma solução, mas é uma medida logaritima pq somente expressar a concentração seriam numeros muito grandes com notação cientifica x10-6.... coisa assim, então se tira o log p/ deixar o numero "redondo" e mais facil de visualizarpH = log 1 / [H+] = - log [H+]no exercício pH = 7,4 então 7,4 = - log [H+] , então -7,4 = log [H+] e p/ se tirar o logaritimo tem q se fazer a exponencial na base 10 (lembrando as propriedades dos logarítimos à logba = c então bc = a) então fica 10-7,4 = [H+][H+] = 3,9 . 10 -8 M
(IURI)
(b) Suco de laranja pH 3,5
pH = log 1 / [H+] = - log [H+]
3,5 = - log [H+]
-3,5 = log [H+]
[H+] = 10-3,5
[H+] = 0,000316 M
(IURI)
15) Explique o funcionamento de um sistema tampão (leve em consideração a adição de um ácido e de uma base).
Soluções-tampão são soluções formadas por um ácido fraco e seu sal, ou por uma base fraca e seu sal, que têm a propriedade de manter o pH mais ou menos constante durante a adição de H+ ou OH-. Quando as concentrações de ácido/base e de sal forem iguais, mais eficiente é o tampão; e quanto maiores forem, melhor. O tampão não funciona apenas para soluções com pH igual ao que ele tampona, e sim numa faixa de pH que varia ± 1 do valor do pKa (ou 14 -pKb). Isso acontece quando a concentração de sal é 10 vezes a concentração do ácido ou a de ácido é 10 vezes a de sal, dando essa margem de variação, da qual não é bom sair porque o tampão perde eficiência. Portanto, se o tampão de uma solução 1 mol/L de CH3COOH e CH3COONa tem pH= 4,76, ele consegue tamponar soluções com pH entre 3,76 e 5,76. É preferível tamponar com soluções ácidas do que com básicas, porque as soluções básicas são sensíveis à mudança de temperatura.
Se aumentarmos a [H+] (adicionando um ácido, por exemplo), esse íon irá se combinar com o íon comum (CH3COO-) e formará o ácido do tampão (CH3COOH), consumindo assim parcialmente o H+ disponível, não havendo mudança significativa no pH do meio. Desse modo, “trocamos” um ácido forte que se dissocia muito (o adicionado) por um ácido fraco que pouco dissocia (o do tampão), que não altera de forma brusca o pH. Quando uma molécula do íon comum é consumida, uma molécula de sal se dissocia para compensar. Assim, durante o processo de tamponamento, a concentração de sal vai diminuindo e a de ácido (do tampão) vai aumentando.
Se aumentarmos a concentração de base (OH-), a hidroxila irá se combinar com o H+ e formará H2O. Com a “retirada” de H+ do meio, o equilíbrio da reação de dissociação do ácido é deslocado no sentido da ionização do ácido, formando mais H+ e íon comum. O primeiro vai baixar o pH, e o segundo vai se combinar com Na+ e formar mais sal. Assim, no final da reação de adição de base, a concentração de ácido estará diminuída e a de sal aumentada, e o pH não terá variado muito. (CELINA CORBELLINI)
16) Por que o pH dos compartimentos celulares é mais ou menos constante? O que assegura que o valor do pH dos compartimentos celulares não varie de modo dramático, afetando as funções celulares?
Variações no pH afetariam as funções das células, como alterações na forma e consequentemente nas funções enzimáticas afetando as vias metabólicas, bem como o ambiente em que as reações acontecem podendo íons ficarem na sua forma mais ou menos protonada afetando as reações químicas. O que assegura que o pH não varie são os tampões que tem a função de regular o pH. Cada compartimento tem um tampão específico. (SANDRA PAULA FERRARI)
17)Quando a capacidade tamponante de um tampão é máxima? Explique
Quando sua constante de dissociação pKa = pH. Por que existem espécies doadoras e aceptoras de prótons na mesma concentração, sendo eficiente tanto para ácidos como bases (IURI).
18) Observe as reações de dissociação do ácido fosfórico, para as quais o valor do pKa de cada reação está indicado:
H3PO4 H2PO4- HPO4-2 PO4-3
2,1 6,7 12,3
Indique qual reação é mais importante no tamponamento do meio intracelular (pH próximo a 7,2) e explique a razão disso em função do seu conhecimento sobre sistemas-tampão.
A reação onde o valor do pka = 6,7 . Porque as soluções tamponadas resistem a mudanças de pH na faixa de uma unidade de pH acima ou abaixo do pK da espécie tamponante. (CELINA CORBELLINI)
19) Explique a importância que os tampões têm nos organismos vivos. Cite e explique um exemplo de um tampão biológico
Manter um pH relativamente constante é, portanto, de importância fundamental dos tampões para os sistemas vivos, já que uma mudança no pH seria prejudicial para a maioria dos sistemas biológicos, já que pequenas mudanças, podem afetar as estruturas e as funções de moléculas biológicas de modo drástico. (SANDRA PAULA FERRARI)
O nosso sangue é um de sistema tampão do tipo aberto, porque partes da equação tampão dependem do pulmão, portanto, do meio externo. O nosso corpo funciona em uma faixa ideal de pH, que varia entre 7,35 a 7,45. Esse pH é mantido, como tudo no universo, às custas do balanço de ácidos e bases.
A principal base orgânica é o bicarbonato (HCO3-), e o principal ácido é o H2co3. A reação orgânica principal é a seguinte: H2O + CO2 à H2CO3 à HCO3- + H+ O H2CO3 só consta na fórmula para melhor compreensão, já que, assim que ele é formado, logo libera o ácido (H+) e a base (HCO3-). Na prática, funciona da seguinte forma: Toda vez que o nosso corpo recebe ou produz muito ácido (consumo de medicamentos, infecções, problemas pulmonares, problemas renais, atividade física, etc), alguns sistemas do corpo influenciam nessa equação sanguínea de forma a aumentar a produção de bases.
Por exemplo o nosso pulmão. Ele vai agir aumentando a frequência inspiratória e expelindo mais gás carbônico. Nosso sangue, com menos gás carbônico, faz com que a equação citada acima se "desloque" para a esquerda, ou seja, no sentido de "consumir" os íons H+ (ácido) livres e formar cada vez mais gás carbônico e cada vez mais água. Ou seja, é o pulmão jogando "ácido" do sistema tampão sanguíneo para fora do corpo.
Além do nosso pulmão, nossos rins agem aumentando a produção de bases (no caso a amônia) e aumentando a excreção de ácidos (deslocando mais ainda a equação para a esquerda). O oposto também ocorre, no caso de haver excesso de bases no sistema tampão sanguíneo: o pulmão age retendo mais CO2, deslocando a equação para a direita, ou seja, aumentando a liberação de íons H+. Claro que existem outros sistemas atuando no sistema tampão sanguíneo, mas, em suma, essas são as principais etapas. (VILSON ANTONIO DA COSTA ARRUDA)
segunda-feira, 8 de fevereiro de 2010
CARRAPATO ATACA PESSOAS NO CAMPO
Lesões causada pela picada do micuim
Fonte: Embrapa Meio Ambiente
http://www.noticiasagricolas.com.br/noticias.php?pagina=4&busca=&id=41897
Pesquisador da Embrapa alerta sobre
o carrapato que pode transmitir a febre maculosa
- Ciclo biológico do carrapato-estrela (ilustração Aragão e Fonseca, 1961)
- Luiz Antonio da Silveira Melo, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna, SP), entomólogo, conhece bem o carrapato-estrela, Amblyomma cajennense.
Ele explica que sua ocorrência pode estar em todas as regiões do país e sua picada, além de produzir intenso prurido no local e lesões na pele, pode inocular a bactéria Rickettsia rickettsii, causadora da febre-maculosa. (Obs. Não são todos os carrapatos que são hospedeiros da bactéria). “Como esse carrapato é importante para a saúde humana, são frequentes as campanhas públicas de prevenção à doença, porém poucas informações são fornecidas sobre o carrapato vetor”, acredita o pesquisador.
Para Melo, “essas informações são muito importantes para evitar a aquisição da doença, que pode atingir a população rural ou urbana”.“O ciclo inicia-se pela larva ou micuim (1) que é um carrapato minúsculo, com 6 pernas, difícil de se ver. Por isto as pessoas são mais picadas nessa fase”, diz. Após alguns dias alimentando-se do hospedeiro (2), as larvas vão para o solo, trocam de pele e passam à ninfa (3), que tem 8 pernas, voltando para o hospedeiro.
Nessa fase os carrapatos têm por volta de 4mm de comprimento, são castanho-escuros e facilmente visíveis. Sugam sangue até ficarem “inchados”, voltam para o solo, passam para a fase adulta (4) e retornam à última hospedagem, onde há o acasalamento (5). Depois, o macho morre e a fêmea permanece sugando sangue até ficar ingurgitada (bem gorda), caindo ao solo para fazer a postura (7) que pode ter de 5 mil a 8 mil ovos.O pesquisador explica que, “para chegarem no hospedeiro, o carrapatos sobem pela vegetação, principalmente em capins e ficam à espera da passagem de um animal ou de uma pessoa, agarrando-se a ela.
Na época de grande infestação, podem também chegar pelo chão, subindo pelos pés”.Os hospedeiros preferidos são os equídeos - cavalos, mulas e outros, mas atacam outros animais como capivara, veado, boi, porco, cão, carneiro, coelho, tatu, gambá, rato, algumas aves, lagartos, cobras e os humanos.A contaminação pelo agente da febre-maculosa só ocorre se os carrapatos estiverem infectados. Eles são os responsáveis pela manutenção da bactéria na natureza, juntamente com capivaras e outros grupos de mamíferos silvestres. O carrapato fica infectado durante toda sua vida e por muitas gerações, podendo transmitir a bactéria em qualquer fase.“A transmissão da bactéria se dá após 4 a 6 horas de sucção de sangue.
A contaminação pode também ocorrer por lesões na pele, como por exemplo, quando o carrapato é morto por esmagamento com as unhas, prática esta que não deve ser realizada”, enfatiza Melo.Prevenção ao AtaqueA melhor maneira de prevenir o ataque do carrapato e a doença é evitar o trânsito em áreas visitadas por capivaras - proximidades de rios, córregos, lagoas e áreas de pastejo, principalmente de equinos.
Outra forma comum de infestação de carrapatos é nas proximidades de residências, levados por cães que vivem soltos. Nesse caso, a prevenção é pelo tratamento dos animais.Para o pesquisador, é importante que esses cuidados sejam tomados particularmente nas épocas do ano de maior ocorrência das formas jovens dos carrapatos que, no Estado de São Paulo, vai de abril a setembro, com maiores populações (picos) de larvas em maio e de ninfas em agosto/setembro.
Os períodos de incidência estão relacionados a condições de seca e baixas temperaturas (tempo seco e frio) para as formas jovens e de maior umidade e temperatura (tempo úmido e quente) para adultos.Contudo, há sobreposições das épocas de ocorrência das fases.
Por exemplo, em abril, maio e agosto ocorrem larvas, ninfas e adultos; em setembro e outubro há ninfas e adultos e de maio a agosto ocorrem larvas e ninfas.Mudanças climáticas, ao longo dos anos, podem alterar as épocas de ocorrência.
O período de incubação é de 7 a 10 dias. Se neste período ocorrer uma espécie de "gripe" forte, a pessoa deve procurar um posto de saúde e solicitar o tratamento específico que é simples e está disponível.
o carrapato que pode transmitir a febre maculosa
- Ciclo biológico do carrapato-estrela (ilustração Aragão e Fonseca, 1961)
- Luiz Antonio da Silveira Melo, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna, SP), entomólogo, conhece bem o carrapato-estrela, Amblyomma cajennense.
Ele explica que sua ocorrência pode estar em todas as regiões do país e sua picada, além de produzir intenso prurido no local e lesões na pele, pode inocular a bactéria Rickettsia rickettsii, causadora da febre-maculosa. (Obs. Não são todos os carrapatos que são hospedeiros da bactéria). “Como esse carrapato é importante para a saúde humana, são frequentes as campanhas públicas de prevenção à doença, porém poucas informações são fornecidas sobre o carrapato vetor”, acredita o pesquisador.
Para Melo, “essas informações são muito importantes para evitar a aquisição da doença, que pode atingir a população rural ou urbana”.“O ciclo inicia-se pela larva ou micuim (1) que é um carrapato minúsculo, com 6 pernas, difícil de se ver. Por isto as pessoas são mais picadas nessa fase”, diz. Após alguns dias alimentando-se do hospedeiro (2), as larvas vão para o solo, trocam de pele e passam à ninfa (3), que tem 8 pernas, voltando para o hospedeiro.
Nessa fase os carrapatos têm por volta de 4mm de comprimento, são castanho-escuros e facilmente visíveis. Sugam sangue até ficarem “inchados”, voltam para o solo, passam para a fase adulta (4) e retornam à última hospedagem, onde há o acasalamento (5). Depois, o macho morre e a fêmea permanece sugando sangue até ficar ingurgitada (bem gorda), caindo ao solo para fazer a postura (7) que pode ter de 5 mil a 8 mil ovos.O pesquisador explica que, “para chegarem no hospedeiro, o carrapatos sobem pela vegetação, principalmente em capins e ficam à espera da passagem de um animal ou de uma pessoa, agarrando-se a ela.
Na época de grande infestação, podem também chegar pelo chão, subindo pelos pés”.Os hospedeiros preferidos são os equídeos - cavalos, mulas e outros, mas atacam outros animais como capivara, veado, boi, porco, cão, carneiro, coelho, tatu, gambá, rato, algumas aves, lagartos, cobras e os humanos.A contaminação pelo agente da febre-maculosa só ocorre se os carrapatos estiverem infectados. Eles são os responsáveis pela manutenção da bactéria na natureza, juntamente com capivaras e outros grupos de mamíferos silvestres. O carrapato fica infectado durante toda sua vida e por muitas gerações, podendo transmitir a bactéria em qualquer fase.“A transmissão da bactéria se dá após 4 a 6 horas de sucção de sangue.
A contaminação pode também ocorrer por lesões na pele, como por exemplo, quando o carrapato é morto por esmagamento com as unhas, prática esta que não deve ser realizada”, enfatiza Melo.Prevenção ao AtaqueA melhor maneira de prevenir o ataque do carrapato e a doença é evitar o trânsito em áreas visitadas por capivaras - proximidades de rios, córregos, lagoas e áreas de pastejo, principalmente de equinos.
Outra forma comum de infestação de carrapatos é nas proximidades de residências, levados por cães que vivem soltos. Nesse caso, a prevenção é pelo tratamento dos animais.Para o pesquisador, é importante que esses cuidados sejam tomados particularmente nas épocas do ano de maior ocorrência das formas jovens dos carrapatos que, no Estado de São Paulo, vai de abril a setembro, com maiores populações (picos) de larvas em maio e de ninfas em agosto/setembro.
Os períodos de incidência estão relacionados a condições de seca e baixas temperaturas (tempo seco e frio) para as formas jovens e de maior umidade e temperatura (tempo úmido e quente) para adultos.Contudo, há sobreposições das épocas de ocorrência das fases.
Por exemplo, em abril, maio e agosto ocorrem larvas, ninfas e adultos; em setembro e outubro há ninfas e adultos e de maio a agosto ocorrem larvas e ninfas.Mudanças climáticas, ao longo dos anos, podem alterar as épocas de ocorrência.
O período de incubação é de 7 a 10 dias. Se neste período ocorrer uma espécie de "gripe" forte, a pessoa deve procurar um posto de saúde e solicitar o tratamento específico que é simples e está disponível.
Fonte: Embrapa Meio Ambiente
http://www.noticiasagricolas.com.br/noticias.php?pagina=4&busca=&id=41897
Como ocorre a transmissão da doença.
A Febre Maculosa é transmitida pelo carrapato infectado. A partir de quatro a seis horas (depois da fixação do carrapato) a doença já pode ser transmitida. Ao contrário do que muitas pessoas pensam, os "carrapatinhos" ou "micuins" são as larvas do mesmo carrapato-estrela, e não necessariamente de outra espécie de carrapato. Da mesma forma, os "vermelhinhos" são as ninfas (formas intermediárias do ciclo de um mesmo carrapato). O homem é intensamente atacado nas fases de larvas e ninfas que podem transmitir a Febre Maculosa .
Após a picada pelo carrapato infectado, existe um período de incubação da doença, que pode durar de 2 a 14 dias. Há inúmeros relatos de mortes em várias cidades do Estado de São Paulo e outras regiões do Brasil.
• Principais sinais e sintomas da Febre Maculosa no homem.
A doença começa subitamente com a presença de febre alta, dores de cabeça e dores musculares. Geralmente no quarto dia, surgem manchas róseas nas extremidades, em torno do punho e do tornozelo, tronco, face, pescoço, palmas das mãos e solas dos pés. Alguns casos podem ser extremamente graves, ocorrendo necrose (morte) de tecidos. Nota-se inchaço das pálpebras e rosto, bem como das pernas, que apresentam aparência brilhante. Tosse e queda de pressão são freqüentes. Um dos problemas mais graves no diagnóstico da Febre Maculosa está na semelhança dos seus sintomas iniciais (febre, dor de cabeça, etc.) com os de outras doenças mais comuns, como a gripe. Isso faz que as pessoas muitas vezes não procurem o tratamento adequado no início do processo e a doença evolua para um quadro mais grave. Cerca de 80% dos indivíduos com forma grave, se não diagnosticados e tratados a tempo, evoluem para óbito. Diante desses sintomas associados a um histórico de contato com carrapatos, procure um serviço médico imediatamente, e não deixe de comunicar que pode ter sido picado por carrapatos.
O tratamento se faz com antibióticos, além de outros cuidados por causa de possíveis complicações, principalmente renais, neurológicas e pulmonares.
sexta-feira, 5 de fevereiro de 2010
NELSON SCARPETTI - DECO - COMEMORA 80 ANOS
O viamonense Nelson de Abreu Scarpetti (DECO) completa, hoje, 05 de fevereiro, 80 anos de idade, ao lado de sua esposa Vana de Souza Scarpetti e suas filhas Maria Fernanda e Maria Elisabete. em quatro netos ( André, Marcela, César e Ana Maria). Os convidados, entre eles, parentes e amigos foram recepcionados no salão de festas em sua casa de praia no Balneário Pinhal, bairro Magistério. Os presentes degustaram carne ovina e de gado que foram criados, especialmente, em sua cabanha Granja Guarujá na localidade da Pimenta, em Viamão, para serem servidos na ocasião. Nelson foi proprietário da Farmácia Brasil, em Viamão, e hoje é aposentado.
Ana, Deco, Vana e Betti
O bolo do Grêmio não podia faltar
Eduardo Pacheco saboreando um ovino
Uma pausa para o almoço
Euclides, Vana, Deco, Erito e Negrinho
Niro preparando o churrasco
Arruda, Deco, Vana e Beti
Ana, Deco, Vana e Betti
O bolo do Grêmio não podia faltar
Deco e seus genros Roberto e Arruda
Eduardo Pacheco saboreando um ovino
Uma pausa para o almoço
Deco e a carne ovina
Euclides, Vana, Deco, Erito e Negrinho
Niro preparando o churrasco
segunda-feira, 1 de fevereiro de 2010
NOIVADO ROMÂNTICO - MARCELA E CARLOS
MARCELA E CARLOS NOIVARAM NO RIO DE JANEIRO
O casal de namorado mais elegante e charmoso de Viamão, o advogado Carlos Pacheco e a arquiteta Marcela Scarpetti Rodrigues, noivaram em plena cidade maravilhosa do Rio de Janeiro. O noivado romântico aconteceu em jantar reservado, esplêndido e a luz de velas, em Restaurante chique Internacional, na praia de Copacana. As alianças em ouro finíssimo de 24 quilates foram produzidas especialmente para o evento. O cardápio com frutos do mar foi preparado com requinte para a ocasião. Ela está muito feliz, e ele prometendo casamento em 2012.
Deixe um recado para os noivos. O recado só será postado após autorização do signatário do blog
sexta-feira, 29 de janeiro de 2010
EMBRIOLOGIA HUMANA - TERCEIRA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO HUMANO
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Biologia dos Organismos Animais
ALUNO: Vilson Antônio Arruda (0178662) REGESD
TERCEIRA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO HUMANO
Gastrulação
Na terceira semana do desenvolvimento humano ocorre a gastrulação com espetaculares transformações no embrião, cuja mudança do disco embrionário, até então bilaminar, para a formação de um novo disco embrionário em três camadas germinativas (ectoderma, mesoderma e endoderma). Estudos indicam que nesta etapa ocorre a multiplicação celular na superfície do epiblasto embrionário para constituição das camadas germinativas. No primeiro momento da grastulação acontece a migração dessas células que se multiplicam e se direcionam para a linha média longitudinal do disco embrionário formando a Linha Primitiva.
Da linha primitiva se origina a células mesenquimais que direcionam-se entre o epiblasto e o hipoblasto. Depois é observado que na parte mediana desta linha primitiva aparece o sulco primitivo. Na parte extrema cefálica origina-se uma protuberância (saliência) celular, denominado Nó Primitivo, em cuja região central se forma a fosseta primitiva. Na outra extemidade, caudal, surge uma área de forma circular denominada de membrana cloacal que no futuro ocorrerá a formação do ânus. Quando a linha primitiva se completa é capaz de se observar o eixo cefálico-caudal, como também os lados direito e esquerdo e as regiões dorsal e ventral.
Neurulação
Entre os acontecimentos expressivos da transformação da gástrula em nêurula são os aparecimentos do tubo neural, notocorda e mesoderma embrionário.
O Tubo Neural é formado a partir do conjunto de células da ectoderme presentes na região mediana da porção dorsal, ao longo de todo o embrião, que se achatam constituindo a Placa Neural. Em sequência ao processo, a Placa Neural invagina-se formando o sulco neural, que se torna mais fundo e funde os seus bordos, originando, assim, o tubo neural, responsável pela formação do sistema nervoso do embrião.
A notocorda é formada a partir da invaginação da fosseta primitiva, e as células rumam ao longo da linha mediana na direção cranial formando duas estruturas diferenciadas: a Placa Precordal que é o promórdio da membrana bucofarígea (será a formação da boca) e o processo notocordal que se desenvolve cefalicamente entre o endoderme e o ectoderme. A partir daí o processo passa pro modificações. Inicialmente, a parede ventral do processo notocordal funde-se a endoderme e se degenera lentamente formando um canal neuroentérico entre a cavidade amniótica e a cavidade vitelínea. Seguindo se transforma em uma placa notocordal, que depois dobra-se sobre si constituindo a notocorda propriamente dita. Esta notocorda serve para definir o eixo ao embrião e de base para o desenvolvimento do esqueleto axial e dos futuras vértebras, em cujo interior se desenvolve o sistema nervoso central do ser em formação.
Biologia dos Organismos Animais
ALUNO: Vilson Antônio Arruda (0178662) REGESD
TERCEIRA SEMANA DO DESENVOLVIMENTO HUMANO
Gastrulação
Na terceira semana do desenvolvimento humano ocorre a gastrulação com espetaculares transformações no embrião, cuja mudança do disco embrionário, até então bilaminar, para a formação de um novo disco embrionário em três camadas germinativas (ectoderma, mesoderma e endoderma). Estudos indicam que nesta etapa ocorre a multiplicação celular na superfície do epiblasto embrionário para constituição das camadas germinativas. No primeiro momento da grastulação acontece a migração dessas células que se multiplicam e se direcionam para a linha média longitudinal do disco embrionário formando a Linha Primitiva.
Da linha primitiva se origina a células mesenquimais que direcionam-se entre o epiblasto e o hipoblasto. Depois é observado que na parte mediana desta linha primitiva aparece o sulco primitivo. Na parte extrema cefálica origina-se uma protuberância (saliência) celular, denominado Nó Primitivo, em cuja região central se forma a fosseta primitiva. Na outra extemidade, caudal, surge uma área de forma circular denominada de membrana cloacal que no futuro ocorrerá a formação do ânus. Quando a linha primitiva se completa é capaz de se observar o eixo cefálico-caudal, como também os lados direito e esquerdo e as regiões dorsal e ventral.
Neurulação
Entre os acontecimentos expressivos da transformação da gástrula em nêurula são os aparecimentos do tubo neural, notocorda e mesoderma embrionário.
O Tubo Neural é formado a partir do conjunto de células da ectoderme presentes na região mediana da porção dorsal, ao longo de todo o embrião, que se achatam constituindo a Placa Neural. Em sequência ao processo, a Placa Neural invagina-se formando o sulco neural, que se torna mais fundo e funde os seus bordos, originando, assim, o tubo neural, responsável pela formação do sistema nervoso do embrião.
A notocorda é formada a partir da invaginação da fosseta primitiva, e as células rumam ao longo da linha mediana na direção cranial formando duas estruturas diferenciadas: a Placa Precordal que é o promórdio da membrana bucofarígea (será a formação da boca) e o processo notocordal que se desenvolve cefalicamente entre o endoderme e o ectoderme. A partir daí o processo passa pro modificações. Inicialmente, a parede ventral do processo notocordal funde-se a endoderme e se degenera lentamente formando um canal neuroentérico entre a cavidade amniótica e a cavidade vitelínea. Seguindo se transforma em uma placa notocordal, que depois dobra-se sobre si constituindo a notocorda propriamente dita. Esta notocorda serve para definir o eixo ao embrião e de base para o desenvolvimento do esqueleto axial e dos futuras vértebras, em cujo interior se desenvolve o sistema nervoso central do ser em formação.
GLICOGÊNESE E METABOLISMO DE LIPÍDEOS
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Instituto de Biociências
REG209 – Bioquímica Fundamental
Aluno: Vilson Antônio Arruda
Questionario 7 CORRIGIDO – Gliconeogênese e Metabolismo de lipídeos
- Gliconeogênese
1) Como a estrutura do glicogênio está relacionada a sua função metabólica?
O glicogênio é um polímero de moléculas de glicose unidas por ligações α (1→4) e ramificações com ligações α (1→6). Apresenta ramificações a cada 8 a 14 unidades de glicose. O fato de apresentar muitas ramificações torna o glicogênio uma molécula com várias extremidades de glicose que podem ser hidrolizadas do polímero pela enzima glicogênio-fosforilase, que cliva, por adição de grupos fosfato, as ligações α (1→4) do glicogênio seqüencialmente (em direção à extremidade não-redutora da molécula). (Fabiana) A estrutura altamente ramificada do glicogênio, que possui muitas pontas não-redutoras, permite a rápida mobilização da glicose em períodos de necessidade metabólica. As ramificações α (1→6) do glicogênio são clivadas pela enzima desramificadora do glicogênio. (Voet, cap. 8, p. 219).
O glicogênio é a principal reserva de glicose do nosso organismo e é abundante nas células do músculo esquelético e fígado, onde fica armazenado sob a forma de grânulos.
2) Descreva brevemente a síntese e a degradação do glicogênio.
A degradação do glicogênio, ou glicogenólise, requer três enzimas:
1. A glicogênio-fosforilase (ou simplesmente fosforilase) catalisa a fosforólise do glicogênio (clivagem da ligação pela substituição de um grupo fosfato) produzindo glicose-1-fosfato (G1P).
Essa enzima somente libera uma unidade de glicose se essa estiver até no
mínimo cinco unidades de um ponto de ramificação.
2. A enzima de desramificação do glicogênio remove as ramificações do glicogênio,
tornando, assim, mais resíduos de glicose acessíveis à glicogênio-fosforilase.
3. A fosfoglicomutase converte G1P em G6P, que pode ter vários destinos
metabólicos.
A síntese do glicogênio envolve 3 enzimas:
1. A UDP-glicose-pirofosforilase, que sintetiza UDP-glicose a partir de glicose-1-fosfato e UTP.
2. A glicogênio-sintase, que acrescenta a UDP-glicose em ligações α (1→4) à cadeia crescente do glicogênio, liberando na reação UDP e glicogênio (n + 1 glicose).
3. A enzima de ramificação do glicogênio, que transfere 7 glicoses ligadas em α (1→4) para a OH do carbono 6 de uma glicose do glicogênio - formando a ramificação em ligação α (1→6). (Fabiana)
3) O que é a gliconeogênese e qual a sua importância?
Quando não houver disponibilidade de glicose na dieta, ou quando o fígado esgotar
seu suprimento de glicogênio, a glicose será sintetizada a partir de precursores
não-glicídicos pela gliconeogênese. Na verdade, a gliconeogênese fornece uma
porção substancial da glicose produzida em seres humanos em jejum, mesmo algumas
horas após a alimentação. A gliconeogênese ocorre no fígado e, em menor
grau, nos rins. (VOET)
4) De modo geral quais os precursores não glicídicos que podem ser convertidos em glicose?
Os precursores não-glicídicos que podem ser convertidos em glicose incluem os produtos da glicólise lactato e piruvato, os intermediários do ciclo do ácido cítrico e as cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. Em primeiro lugar, entretanto, todas essas substâncias devem ser convertidas no composto de quatro carbonos oxaloacetato , que é, ele próprio, um intermediário do ciclo do ácido cítrico. Os únicos aminoácidos que não podem ser convertidos em oxaloacetato nos animais são a leucina e a lisina, porque seu catabolismo produz somente acetil-CoA (Seção 20-4E) e porque não há uma via nos animais para a conversão líquida de acetil-CoA em oxaloacetato. (VOET)
5) Em qual composto essas substâncias são convertidas e qual sua relação com o ciclo de Krebs?
Incluem os produtos da glicólise lactato e piruvato, os intermediários do ciclo do ácido cítrico e as cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. Em primeiro lugar, entretanto, todas essas substâncias devem ser convertidas no composto de quatro carbonos oxaloacetato, que é ele próprio, um intermediário do ciclo do ácido cítrico.
Os únicos aminoácidos que não podem ser convertidos em oxaloacetato nos animais são a leucina e a lisina, porque seu catabolismo produz somente acetil-CoA e porque não há uma via nos animais para a conversão líquida de acetil-CoA em oxaloacetato. Da mesma forma, os ácidos graxos não podem servir como precursores da glicose em animais porque a maioria dos ácidos graxos é degradada completamente a acetil-CoA.
Por conveniência, consideramos a gliconeogênese como sendo a via pela qual o piruvato é convertido em glicose. A maioria das reações da gliconeogênese corresponde a reações da via glicolítica que acontecem no sentido inverso.
Entretanto, as enzimas glicolíticas hexocinase, fosfofrutocinase e piruvato-cinase catalisam reações de trocas de energia livres bastante negativas. (VOET, Celina)
6) Descreva as reações da gliconeogênese.
Sete das dez reações enzimáticas da gliconeogênese são na realidade inversões de reações da glicólise.
Entretanto, três passos na glicólise são essencialmente irreversíveis, sendo um deles a conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato. (Celina)
A primeira das 3 reações exclusivas da gliconeogênese é a conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP). Como essa etapa é o inverso da reação altamente exergônica catalisada pela piruvato-cinase, ela requer um aporte de energia livre. Isso é obtido, em primeiro lugar, pela conversão do piruvato a oxaloacetato. O oxaloacetato é um intermediário de “alta energia”, pois sua descarboxilação exergônica fornece a energia livre necessária para a síntese de PEP. O processo requer duas enzimas:
1. A piruvato-carboxilase que catalisa a formação de oxaloacetato a partir de piruvato e HCO_ 3 à custa de ATP.
2. A fosfoenolpiruvato-carboxicinase (PEPCK) que converte oxaloacetato em fosfoenolpiruvato (PEP), em uma reação que usa GTP como um doador de grupo fosforil. (Voet).
O fosfoenolpiruvato produzido nesta etapa vai ser transformado em frutose-1,6-bifosfato pelas enzimas que também fazem parte da glicólise, e que, como catalisam reações reversiveis, podem operar a via no sentido inverso.
2º reação: ocorre a conversão da frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato, sendo que esta reação é catalisada pela frutose-1,6-bifosfatase.
3º reação: nessa etapa vai haver a conversão de glicose-6-fosfato em glicose. O grupo fosfato ligado ao carbono 6 da glicose-6-fosfato vai sofrer uma reação de hidrólise, catalisada pela glicose-6-fosfatase. O produto dessa reação vai ser a glicose, que por não estar mais fosforilada, vai poder atravessar a membrana plasmática. A enzima glicose-6-fosfatase só ocorre em fígado e rins. (Sandra Ferrari)
7) Quais as diferenças em relação à glicólise?
A diferença em relação a glicólise é que as enzimas glicolíticas hexocinase, fosfofrutocinase e piruvato-cinase catalisam reações de trocas de energia livre bastante negativas. Essas reações devem, portanto, ser substituídas na gliconeogênese por reações que tornam a síntese da glicose termodinamicamente favorável. (Jane Alves)
A soma das reações biossintéticas que levam do piruvato até a glicose sangüínea livre é:
2 Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O Glicose + 4 ADP
+ 2 GDP + 6Pi + 2 NAD+ + 2H+
Para cada molécula de glicose formada a partir do piruvato, seis grupos fosfato de alta energia são consumidos, vendo claramente que esta equação não representa a simples reversão da equação para a conversão da glicose em piruvato pela glicólise, uma vez que esta libera apenas duas moléculas de ATP:
Glicose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 Piruvato + 2 ATP
+ 2NADH + 2 H+ + 2 H2O
Por isso, diz-se ser a síntese da glicose a partir do piruvato um processo relativamente custoso.
A gliconeogênese e a glicólise são processos essencialmente irreversíveis dentro das condições intracelulares por apresentarem uma variação global de energia livre altamente negativa (a glicólise apresenta variação de energia livre de 63 KJ/mol). (Celina)
8) Em que momento do estado nutricional do organismo ocorre predominantemente a glicólise e a gliconeogênese?
A glicólise ocorre quando o organismo está bem nutrido, por exemplo depois das refeições. Já a gliconeogênese ocorre quando o organismo está em jejum, sem suprimento externo de glicose. (Fabiana)
A mobilização de glicose dos estoques de glicogênio, principalmente no fígado, permite um suprimento constante de glicose (_5 mM no sangue) para todos os tecidos. Quando a glicose é abundante, como imediatamente após uma refeição, a síntese de glicogênio é acelerada. Mesmo assim, a capacidade do fígado de estocar glicogênio é suficiente apenas para suprir o cérebro com glicose por um período de aproximadamente meio dia. Em condições de jejum, a maioria das necessidades de glicose do organismo é suprida por meio da gliconeogênese (literalmente, nova síntese de glicose) a partir de precursores não-glicídicos como os aminoácidos. (Voet)
9) Qual o efeito da insulina na síntese do glicogênio? E o efeito do glucagon?
A insulina é liberada pelo pâncreas na circulação quando as concentrações sanguíneas de glicose estão altas, ou seja, a insulina sinaliza que o organismo está bem alimentado. Já o glucagon é liberado pelo pâncreas na circulação quando as concentrações sanguíneas de glicose estão baixas, sinalizando que o organismo carece de nutrientes, está em jejum. A insulina e glucagon têm efeitos em vários aspectos do metabolismo energético. A insulina promove a síntese e o glucagon promove a degradação do glicogênio. (Fabiana)
No fígado, o equilíbrio entre a síntese do glicogênio e a quebra do mesmo é controlado pelos hormônios glucagon e insulina. Esses hormônios, pela regulação do nível de cAMP em seu tecido alvo, determinam a relação entre as formas ativas e menos ativa da fosforilase do glicogênio e do glicogênio sintase. Esses hormônios também regulam a concentração de frutose-2,6-bifosfato e, consequentemente, o equilíbrio entre gliconeogênese e glicólise. Glucagon: agindo principalmente no fígado, tem ação semelhante à da adrenalina, favorecendo a degradação do glicogênio: Quando os níveis sanguíneos da glicose caem, o glucagon sinaliza ao fígado para que este produza e libere mais glicose para a corrente circulatória. Uma das fontes de glicose no fígado são os reservatórios de glicogênio, e outra é a gliconeogênese. (Celina)
A glicose produzida pela gliconeogênese ou resultante da clivagem do glicogênio é
liberada pelo fígado na corrente circulatória para ser utilizada como fonte energética
por outros tecidos. (Voet)
10) O que são nucleotídeos de açúcares? Qual a importância da formação destes?
Os açúcares nucleotídicos são açúcares ligados a nucleotídeos (por, exemplo, UDP-glicose). São compostos de alta energia que, ao terem um das ligações fosfato hidrolizadas, possuem energia para formação de ligações glicosídicas. (Fabiana) Por exemplo, Os açúcares nucleotídicos são os doadores na síntese de oligossacarídeos O-ligados e no processamento de oligossacarídeos N-ligados das glicoproteínas (Seção 8-3C). Os oligossacarídeos O-ligados são sintetizados no aparelho de Golgi pela adição seriada de unidades de monossacarídeos a uma cadeia polipeptídica completa. (Voet)
11) O piruvato utilizado na gliconeogênese pode ser proveniente da glicólise? Isto não constituiria um ciclo fútil?
As vias opostas da gliconeogênese e da glicólise, como a síntese e a degradação do
glicogênio, não acontecem simultaneamente in vivo. Em lugar disso, essas vias são
reciprocamente reguladas para responder às necessidades do organismo. Há três
ciclos de substrato e, portanto, três pontos potenciais para regular de forma oposta
o fluxo glicolítico e o fluxo gliconeogênico (Voet)
- Metabolismo de lipídeos
12) Como os sais biliares auxiliam na digestão e na absorção de lipídeos?
Os sais biliares são moléculas anfipáticas do tipo detergente que atuam na solubilização dos glóbulos de gordura. Os ácidos biliares não apenas auxiliam a digestão de lipídeos, eles são fundamentais para a absorção dos produtos digeridos. As micelas formadas pelos ácidos biliares capturam os produtos apolares da degradação de lipídeos, permitindo que eles sejam transportados através da camada aquosa intacta na parede intestinal. (Sandra Ferrari)
Os sais biliares aumentam a solubilidade do colesterol, das gorduras e das vitaminas lipossolúveis para facilitar a sua absorção no intestino. A hemoglobina produzida pela destruição dos glóbulos vermelhos converte-se em bilirrubina, o principal pigmento da bílis, e passa a esta como um produto residual. Na bílis também se segregam algumas proteínas que têm um papel importante na função digestiva. A bílis flui desde os finos canais coletores dentro do fígado até aos canais hepático esquerdo e direito, depois para o interior do canal hepático comum e finalmente para o grosso canal biliar comum. Quase metade da bílis segregada entre as refeições flui diretamente, através do canal biliar comum, para o intestino delgado. A outra metade é desviada do canal hepático comum através do canal cístico até ao interior da vesícula biliar, onde se armazenará. Já na vesícula biliar, até 90 % da água da bílis passa ao sangue. O que fica é uma solução concentrada de sais biliares.
Os sais biliares são muito importantes na emulsificação dos óleos e gorduras, no tubo digestivo, facilitando a ação das lipases, durante a digestão dessas substâncias.
13) O que são lipoproteínas? Quais suas funções em seres humanos?
As lipoproteínas são partículas globulares semelhantes a micelas que consistem em um núcleo apolar de triacilgliceróis e ésteres de colesterol envoltas por uma cobertura anfifílica de proteínas, fosfolipídeos e colesterol. São classificadas segundo características físico-químicas: Lipoproteínas de Alta Densidade – HDL, Lipoproteínas de Baixa Densidade – LDL, Lipoproteínas de Muito Baixa Densidade – VLDL (Sandra Ferrari)
Lipoproteínas é um conjunto de proteínas e lipídeos, arranjados de forma a otimizar o transporte dos lipídeos pelo plasma. Os lipídeos não se misturam facilmente com o plasma, que é um meio aquoso. A fração protéica é constituída por apoproteínas. São subdivididas de acordo com suas características físco-químicas em: quilomícrons, VLDL, LDL e HDL.
Têm as seguintes funções:
a) transporte dos lípidios na corrente sanguínea.
b) ligação com os receptores celulares.
c) ativação de determinadas enzimas (Celina)
14) Diferencie: HDL, LDL e VLDL.
As células da mucosa intestinal convertem os ácidos graxos da dieta em lipoproteínas chamadas de quilomícrons. Elas, por sua vez, são liberadas na linfa intestinal e transportadas através dos vasos linfáticos antes de serem lançadas nas grandes veias. A corrente sangüínea leva os quilomícrons para todo o corpo. Outras lipoproteínas, conhecidas como lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL), lipoproteínas de densidade intermediária (IDL) e lipoproteínas de baixa densidade (LDL), são sintetizadas no fígado para o transporte dos triacilgliceróis e do colesterol endógenos (produzidos internamente) do fígado para os tecidos. As lipoproteínas da alta densidade (HDL) transportam o colesterol e outros lipídeos dos tecidos para o fígado. (Celina – Voet)
15) Qual a função da b-oxidação? Quais os produtos de cada ciclo de b-oxidação?
A função da oxidação dos ácidos graxos é, obviamente, a geração de energia metabólica. Cada ciclo de b- oxidação produz um NADH, um FADH2 e uma acetil-CoA. A oxidação da acetil- CoA pelo ciclo do ácido cítrico gera um FADH2 e 3 NADH adicionais, os quais são reoxidados por meio da fosforilação oxidativa, formando ATP. A oxidação completa de uma molécula de ácido graxo é, portanto, um processo altamente exergônico que produz muitos ATPs.
A degradação da acil-CoA graxa pela b-oxidação ocorre em quatro reações
1. A formação de uma ligação dupla trans-a, b por meio da desidrogenação pela flavo enzima acil-CoA-desidrogenase (AD).
2. A hidratação da ligação dupla pela enoil-CoA-hidratase (EH), formando a 3-L-hidroxiacil-CoA.
3. Desidrogenação dependente de NAD+ desta b-hidroxiacil-CoA pela 3-Lhidroxiacil- CoA-desidrogenase (HAD), formando a b-cetoacil-CoA correspondente.
4. A clivagem da ligação Ca -Cb em uma reação de tiólise com CoA, catalisada pela b-cetoacil-CoA-tiolase (KT; também chamada apenas de tiolase), formando acetil-CoA e uma nova acil-CoA contendo dois carbonos a menos que a original. (Celina – Voet)
Instituto de Biociências
REG209 – Bioquímica Fundamental
Aluno: Vilson Antônio Arruda
Questionario 7 CORRIGIDO – Gliconeogênese e Metabolismo de lipídeos
- Gliconeogênese
1) Como a estrutura do glicogênio está relacionada a sua função metabólica?
O glicogênio é um polímero de moléculas de glicose unidas por ligações α (1→4) e ramificações com ligações α (1→6). Apresenta ramificações a cada 8 a 14 unidades de glicose. O fato de apresentar muitas ramificações torna o glicogênio uma molécula com várias extremidades de glicose que podem ser hidrolizadas do polímero pela enzima glicogênio-fosforilase, que cliva, por adição de grupos fosfato, as ligações α (1→4) do glicogênio seqüencialmente (em direção à extremidade não-redutora da molécula). (Fabiana) A estrutura altamente ramificada do glicogênio, que possui muitas pontas não-redutoras, permite a rápida mobilização da glicose em períodos de necessidade metabólica. As ramificações α (1→6) do glicogênio são clivadas pela enzima desramificadora do glicogênio. (Voet, cap. 8, p. 219).
O glicogênio é a principal reserva de glicose do nosso organismo e é abundante nas células do músculo esquelético e fígado, onde fica armazenado sob a forma de grânulos.
2) Descreva brevemente a síntese e a degradação do glicogênio.
A degradação do glicogênio, ou glicogenólise, requer três enzimas:
1. A glicogênio-fosforilase (ou simplesmente fosforilase) catalisa a fosforólise do glicogênio (clivagem da ligação pela substituição de um grupo fosfato) produzindo glicose-1-fosfato (G1P).
Essa enzima somente libera uma unidade de glicose se essa estiver até no
mínimo cinco unidades de um ponto de ramificação.
2. A enzima de desramificação do glicogênio remove as ramificações do glicogênio,
tornando, assim, mais resíduos de glicose acessíveis à glicogênio-fosforilase.
3. A fosfoglicomutase converte G1P em G6P, que pode ter vários destinos
metabólicos.
A síntese do glicogênio envolve 3 enzimas:
1. A UDP-glicose-pirofosforilase, que sintetiza UDP-glicose a partir de glicose-1-fosfato e UTP.
2. A glicogênio-sintase, que acrescenta a UDP-glicose em ligações α (1→4) à cadeia crescente do glicogênio, liberando na reação UDP e glicogênio (n + 1 glicose).
3. A enzima de ramificação do glicogênio, que transfere 7 glicoses ligadas em α (1→4) para a OH do carbono 6 de uma glicose do glicogênio - formando a ramificação em ligação α (1→6). (Fabiana)
3) O que é a gliconeogênese e qual a sua importância?
Quando não houver disponibilidade de glicose na dieta, ou quando o fígado esgotar
seu suprimento de glicogênio, a glicose será sintetizada a partir de precursores
não-glicídicos pela gliconeogênese. Na verdade, a gliconeogênese fornece uma
porção substancial da glicose produzida em seres humanos em jejum, mesmo algumas
horas após a alimentação. A gliconeogênese ocorre no fígado e, em menor
grau, nos rins. (VOET)
4) De modo geral quais os precursores não glicídicos que podem ser convertidos em glicose?
Os precursores não-glicídicos que podem ser convertidos em glicose incluem os produtos da glicólise lactato e piruvato, os intermediários do ciclo do ácido cítrico e as cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. Em primeiro lugar, entretanto, todas essas substâncias devem ser convertidas no composto de quatro carbonos oxaloacetato , que é, ele próprio, um intermediário do ciclo do ácido cítrico. Os únicos aminoácidos que não podem ser convertidos em oxaloacetato nos animais são a leucina e a lisina, porque seu catabolismo produz somente acetil-CoA (Seção 20-4E) e porque não há uma via nos animais para a conversão líquida de acetil-CoA em oxaloacetato. (VOET)
5) Em qual composto essas substâncias são convertidas e qual sua relação com o ciclo de Krebs?
Incluem os produtos da glicólise lactato e piruvato, os intermediários do ciclo do ácido cítrico e as cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. Em primeiro lugar, entretanto, todas essas substâncias devem ser convertidas no composto de quatro carbonos oxaloacetato, que é ele próprio, um intermediário do ciclo do ácido cítrico.
Os únicos aminoácidos que não podem ser convertidos em oxaloacetato nos animais são a leucina e a lisina, porque seu catabolismo produz somente acetil-CoA e porque não há uma via nos animais para a conversão líquida de acetil-CoA em oxaloacetato. Da mesma forma, os ácidos graxos não podem servir como precursores da glicose em animais porque a maioria dos ácidos graxos é degradada completamente a acetil-CoA.
Por conveniência, consideramos a gliconeogênese como sendo a via pela qual o piruvato é convertido em glicose. A maioria das reações da gliconeogênese corresponde a reações da via glicolítica que acontecem no sentido inverso.
Entretanto, as enzimas glicolíticas hexocinase, fosfofrutocinase e piruvato-cinase catalisam reações de trocas de energia livres bastante negativas. (VOET, Celina)
6) Descreva as reações da gliconeogênese.
Sete das dez reações enzimáticas da gliconeogênese são na realidade inversões de reações da glicólise.
Entretanto, três passos na glicólise são essencialmente irreversíveis, sendo um deles a conversão de fosfoenolpiruvato em piruvato. (Celina)
A primeira das 3 reações exclusivas da gliconeogênese é a conversão do piruvato em fosfoenolpiruvato (PEP). Como essa etapa é o inverso da reação altamente exergônica catalisada pela piruvato-cinase, ela requer um aporte de energia livre. Isso é obtido, em primeiro lugar, pela conversão do piruvato a oxaloacetato. O oxaloacetato é um intermediário de “alta energia”, pois sua descarboxilação exergônica fornece a energia livre necessária para a síntese de PEP. O processo requer duas enzimas:
1. A piruvato-carboxilase que catalisa a formação de oxaloacetato a partir de piruvato e HCO_ 3 à custa de ATP.
2. A fosfoenolpiruvato-carboxicinase (PEPCK) que converte oxaloacetato em fosfoenolpiruvato (PEP), em uma reação que usa GTP como um doador de grupo fosforil. (Voet).
O fosfoenolpiruvato produzido nesta etapa vai ser transformado em frutose-1,6-bifosfato pelas enzimas que também fazem parte da glicólise, e que, como catalisam reações reversiveis, podem operar a via no sentido inverso.
2º reação: ocorre a conversão da frutose-1,6-bifosfato em frutose-6-fosfato, sendo que esta reação é catalisada pela frutose-1,6-bifosfatase.
3º reação: nessa etapa vai haver a conversão de glicose-6-fosfato em glicose. O grupo fosfato ligado ao carbono 6 da glicose-6-fosfato vai sofrer uma reação de hidrólise, catalisada pela glicose-6-fosfatase. O produto dessa reação vai ser a glicose, que por não estar mais fosforilada, vai poder atravessar a membrana plasmática. A enzima glicose-6-fosfatase só ocorre em fígado e rins. (Sandra Ferrari)
7) Quais as diferenças em relação à glicólise?
A diferença em relação a glicólise é que as enzimas glicolíticas hexocinase, fosfofrutocinase e piruvato-cinase catalisam reações de trocas de energia livre bastante negativas. Essas reações devem, portanto, ser substituídas na gliconeogênese por reações que tornam a síntese da glicose termodinamicamente favorável. (Jane Alves)
A soma das reações biossintéticas que levam do piruvato até a glicose sangüínea livre é:
2 Piruvato + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O Glicose + 4 ADP
+ 2 GDP + 6Pi + 2 NAD+ + 2H+
Para cada molécula de glicose formada a partir do piruvato, seis grupos fosfato de alta energia são consumidos, vendo claramente que esta equação não representa a simples reversão da equação para a conversão da glicose em piruvato pela glicólise, uma vez que esta libera apenas duas moléculas de ATP:
Glicose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 Piruvato + 2 ATP
+ 2NADH + 2 H+ + 2 H2O
Por isso, diz-se ser a síntese da glicose a partir do piruvato um processo relativamente custoso.
A gliconeogênese e a glicólise são processos essencialmente irreversíveis dentro das condições intracelulares por apresentarem uma variação global de energia livre altamente negativa (a glicólise apresenta variação de energia livre de 63 KJ/mol). (Celina)
8) Em que momento do estado nutricional do organismo ocorre predominantemente a glicólise e a gliconeogênese?
A glicólise ocorre quando o organismo está bem nutrido, por exemplo depois das refeições. Já a gliconeogênese ocorre quando o organismo está em jejum, sem suprimento externo de glicose. (Fabiana)
A mobilização de glicose dos estoques de glicogênio, principalmente no fígado, permite um suprimento constante de glicose (_5 mM no sangue) para todos os tecidos. Quando a glicose é abundante, como imediatamente após uma refeição, a síntese de glicogênio é acelerada. Mesmo assim, a capacidade do fígado de estocar glicogênio é suficiente apenas para suprir o cérebro com glicose por um período de aproximadamente meio dia. Em condições de jejum, a maioria das necessidades de glicose do organismo é suprida por meio da gliconeogênese (literalmente, nova síntese de glicose) a partir de precursores não-glicídicos como os aminoácidos. (Voet)
9) Qual o efeito da insulina na síntese do glicogênio? E o efeito do glucagon?
A insulina é liberada pelo pâncreas na circulação quando as concentrações sanguíneas de glicose estão altas, ou seja, a insulina sinaliza que o organismo está bem alimentado. Já o glucagon é liberado pelo pâncreas na circulação quando as concentrações sanguíneas de glicose estão baixas, sinalizando que o organismo carece de nutrientes, está em jejum. A insulina e glucagon têm efeitos em vários aspectos do metabolismo energético. A insulina promove a síntese e o glucagon promove a degradação do glicogênio. (Fabiana)
No fígado, o equilíbrio entre a síntese do glicogênio e a quebra do mesmo é controlado pelos hormônios glucagon e insulina. Esses hormônios, pela regulação do nível de cAMP em seu tecido alvo, determinam a relação entre as formas ativas e menos ativa da fosforilase do glicogênio e do glicogênio sintase. Esses hormônios também regulam a concentração de frutose-2,6-bifosfato e, consequentemente, o equilíbrio entre gliconeogênese e glicólise. Glucagon: agindo principalmente no fígado, tem ação semelhante à da adrenalina, favorecendo a degradação do glicogênio: Quando os níveis sanguíneos da glicose caem, o glucagon sinaliza ao fígado para que este produza e libere mais glicose para a corrente circulatória. Uma das fontes de glicose no fígado são os reservatórios de glicogênio, e outra é a gliconeogênese. (Celina)
A glicose produzida pela gliconeogênese ou resultante da clivagem do glicogênio é
liberada pelo fígado na corrente circulatória para ser utilizada como fonte energética
por outros tecidos. (Voet)
10) O que são nucleotídeos de açúcares? Qual a importância da formação destes?
Os açúcares nucleotídicos são açúcares ligados a nucleotídeos (por, exemplo, UDP-glicose). São compostos de alta energia que, ao terem um das ligações fosfato hidrolizadas, possuem energia para formação de ligações glicosídicas. (Fabiana) Por exemplo, Os açúcares nucleotídicos são os doadores na síntese de oligossacarídeos O-ligados e no processamento de oligossacarídeos N-ligados das glicoproteínas (Seção 8-3C). Os oligossacarídeos O-ligados são sintetizados no aparelho de Golgi pela adição seriada de unidades de monossacarídeos a uma cadeia polipeptídica completa. (Voet)
11) O piruvato utilizado na gliconeogênese pode ser proveniente da glicólise? Isto não constituiria um ciclo fútil?
As vias opostas da gliconeogênese e da glicólise, como a síntese e a degradação do
glicogênio, não acontecem simultaneamente in vivo. Em lugar disso, essas vias são
reciprocamente reguladas para responder às necessidades do organismo. Há três
ciclos de substrato e, portanto, três pontos potenciais para regular de forma oposta
o fluxo glicolítico e o fluxo gliconeogênico (Voet)
- Metabolismo de lipídeos
12) Como os sais biliares auxiliam na digestão e na absorção de lipídeos?
Os sais biliares são moléculas anfipáticas do tipo detergente que atuam na solubilização dos glóbulos de gordura. Os ácidos biliares não apenas auxiliam a digestão de lipídeos, eles são fundamentais para a absorção dos produtos digeridos. As micelas formadas pelos ácidos biliares capturam os produtos apolares da degradação de lipídeos, permitindo que eles sejam transportados através da camada aquosa intacta na parede intestinal. (Sandra Ferrari)
Os sais biliares aumentam a solubilidade do colesterol, das gorduras e das vitaminas lipossolúveis para facilitar a sua absorção no intestino. A hemoglobina produzida pela destruição dos glóbulos vermelhos converte-se em bilirrubina, o principal pigmento da bílis, e passa a esta como um produto residual. Na bílis também se segregam algumas proteínas que têm um papel importante na função digestiva. A bílis flui desde os finos canais coletores dentro do fígado até aos canais hepático esquerdo e direito, depois para o interior do canal hepático comum e finalmente para o grosso canal biliar comum. Quase metade da bílis segregada entre as refeições flui diretamente, através do canal biliar comum, para o intestino delgado. A outra metade é desviada do canal hepático comum através do canal cístico até ao interior da vesícula biliar, onde se armazenará. Já na vesícula biliar, até 90 % da água da bílis passa ao sangue. O que fica é uma solução concentrada de sais biliares.
Os sais biliares são muito importantes na emulsificação dos óleos e gorduras, no tubo digestivo, facilitando a ação das lipases, durante a digestão dessas substâncias.
13) O que são lipoproteínas? Quais suas funções em seres humanos?
As lipoproteínas são partículas globulares semelhantes a micelas que consistem em um núcleo apolar de triacilgliceróis e ésteres de colesterol envoltas por uma cobertura anfifílica de proteínas, fosfolipídeos e colesterol. São classificadas segundo características físico-químicas: Lipoproteínas de Alta Densidade – HDL, Lipoproteínas de Baixa Densidade – LDL, Lipoproteínas de Muito Baixa Densidade – VLDL (Sandra Ferrari)
Lipoproteínas é um conjunto de proteínas e lipídeos, arranjados de forma a otimizar o transporte dos lipídeos pelo plasma. Os lipídeos não se misturam facilmente com o plasma, que é um meio aquoso. A fração protéica é constituída por apoproteínas. São subdivididas de acordo com suas características físco-químicas em: quilomícrons, VLDL, LDL e HDL.
Têm as seguintes funções:
a) transporte dos lípidios na corrente sanguínea.
b) ligação com os receptores celulares.
c) ativação de determinadas enzimas (Celina)
14) Diferencie: HDL, LDL e VLDL.
As células da mucosa intestinal convertem os ácidos graxos da dieta em lipoproteínas chamadas de quilomícrons. Elas, por sua vez, são liberadas na linfa intestinal e transportadas através dos vasos linfáticos antes de serem lançadas nas grandes veias. A corrente sangüínea leva os quilomícrons para todo o corpo. Outras lipoproteínas, conhecidas como lipoproteínas de muito baixa densidade (VLDL), lipoproteínas de densidade intermediária (IDL) e lipoproteínas de baixa densidade (LDL), são sintetizadas no fígado para o transporte dos triacilgliceróis e do colesterol endógenos (produzidos internamente) do fígado para os tecidos. As lipoproteínas da alta densidade (HDL) transportam o colesterol e outros lipídeos dos tecidos para o fígado. (Celina – Voet)
15) Qual a função da b-oxidação? Quais os produtos de cada ciclo de b-oxidação?
A função da oxidação dos ácidos graxos é, obviamente, a geração de energia metabólica. Cada ciclo de b- oxidação produz um NADH, um FADH2 e uma acetil-CoA. A oxidação da acetil- CoA pelo ciclo do ácido cítrico gera um FADH2 e 3 NADH adicionais, os quais são reoxidados por meio da fosforilação oxidativa, formando ATP. A oxidação completa de uma molécula de ácido graxo é, portanto, um processo altamente exergônico que produz muitos ATPs.
A degradação da acil-CoA graxa pela b-oxidação ocorre em quatro reações
1. A formação de uma ligação dupla trans-a, b por meio da desidrogenação pela flavo enzima acil-CoA-desidrogenase (AD).
2. A hidratação da ligação dupla pela enoil-CoA-hidratase (EH), formando a 3-L-hidroxiacil-CoA.
3. Desidrogenação dependente de NAD+ desta b-hidroxiacil-CoA pela 3-Lhidroxiacil- CoA-desidrogenase (HAD), formando a b-cetoacil-CoA correspondente.
4. A clivagem da ligação Ca -Cb em uma reação de tiólise com CoA, catalisada pela b-cetoacil-CoA-tiolase (KT; também chamada apenas de tiolase), formando acetil-CoA e uma nova acil-CoA contendo dois carbonos a menos que a original. (Celina – Voet)
domingo, 24 de janeiro de 2010
PRISCILLA SCHNEIDER É GAROTA VERÃO DE VIAMÃO 2010
PRISCILLA SCHNEIDER É A GAROTA VERÃO ETAPA VIAMÃO
Um grande público compareceu a praia de Itapuã no domigo, 24, às 18 horas, para prestigiar a etapa Viamão do 28° Concurso do Garota Verão edição 2010. Na areia da praia foi montado uma passarela, onde 23 candidatas desfilaram com idade entre 14 e 18 anos. Os jurados escolheram a candidata de número 19, Priscila Schneider, 15 anos, a nova Garota Verão de Viamão. Priscilla é moradora no bairro Santa Isabel, Viamão. A alegria do evento ficou por conta das torcidas organizadas . O Garota Verão é o concurso de beleza organizado pela RBS eventos, do grupo RBS durante o verão no Rio Grande do Sul e SC. A classificatória na cidade de Viamão é organizado pela Prefeitura Municipal. Assista os vídeos.
PROJETO SOCIOAMBIENTAL DEIXE O ARROIO FIÚZA VIVER - VIAMÃO
Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Rede Gaúcha de Ensino a Distância - REGESD
Disciplina: Seminário Integrador - Ser professor de Biologia
Aluno: VILSON ANTÔNIO DA COSTA ARRUDA (0178662)
Tarefa: Elaborar um projeto socioambiental
ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL
SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO
28ª COORDENADORIA DE EDUCAÇÃO
ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO MÉDIO AÇORIANOS
Rua Almeida Rosa, 132 , Bairro Jardim Krahe – Viamão/RS
Fone: (51) 3485-0134
SECRETARIA ESTADUAL DE EDUCAÇÃO
28ª COORDENADORIA DE EDUCAÇÃO
ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO MÉDIO AÇORIANOS
Rua Almeida Rosa, 132 , Bairro Jardim Krahe – Viamão/RS
Fone: (51) 3485-0134
DEIXE O ARROIO FIÚZA VIVER
“A Educação Ambiental é forte parceira para evitar a morte do arroio Fiúza”
Viamão, 2009
“A Educação Ambiental é forte parceira para evitar a morte do arroio Fiúza”
Viamão, 2009
1- DADOS DE IDENTIFICAÇÃO:
Escola: Estadual de Ensino Médio Açorianos
Parcerias: Corsan, Coletare, Fundação Unibanco, Conselho Tutelar, Corpo de Bombeiros de Viamão
Professor orientador: Vilson Arruda
Público Alvo: 80 alunos das turmas 301, 302 e 303, da 3ª série do Ensino Médio, podendo ser estendido aos demais alunos da escola
Disciplinas colaborativas: Biologia, Matemática, Português, Geografia, História e Artes
Tempo estimado: de 6 abril a 10 de junho, cerca 84 dias letivos
2- INTRODUÇÃO
A poluição e o mau uso dos recursos hídricos transformaram as águas de 21% dos mananciais brasileiros (Ibama 2008, p 18). Esta transformação compromete a qualidade, potabilidade e a quantidade.
No Rio Grande do Sul, oito das bacias hidrográficas estão comprometidas. Um terço dos rios gaúchos está comprometido pelo lançamento de dejetos nas águas, mau uso dos recursos hídricos e a falta de investimentos. O quadro é considerado severo, principalmente, nos mananciais da região Metropolitana de Porto Alegre, em especial nos rios Gravataí e Sinos. Os dois rios figuram no ranking dos que têm pior qualidade, conforme levantamento da Agência Nacional de Águas (ANA). A oscilação na quantidade também foi constatada devido às estiagens, conforme constata o diretor do Departamento de Recursos Hídricos da Secretaria Estadual do Meio Ambiente (Sema), Paulo Paim. (Jornal Correio do Povo, abril 2009).
O Rio Gravataí no RS, que figura entre os que estão em pior situação do país, forma-se no Banhado Grande, que abrange os municípios de Santo Antônio da Patrulha, Glorinha, Gravataí e Viamão, sendo a principal alavanca para o desenvolvimento da região.
A partir desse manancial hídrico é realizada a captação de água para o abastecimento humano. As indústrias dos mais diversos ramos, as lavouras, a criação de gado e as atividades de lazer e recreação utilizam as águas do Gravataí.
Como podemos observar a cidade de Viamão está no palco da bacia hidrográfica do rio Gravataí, uma vez que contribui com água de arroios e sangas que desembocam ao longo do leito do rio. Entre esses afluentes encontra-se sub bacia do arroio Fiúza que uma de suas nascentes ocorre no bairro Querência, a oeste da cidade, e o seu curso cruza o bairros Nova Esperança, Jardim Krahe e Pró-Morar, pelo qual essas comunidades contribuem com a emissão dos resíduos domésticos, rural e industrial que são jogados neste manancial de forma não sustentável.
Em Viamão, no bairro Jardim Krahe, está inserida a Escola Estadual de Ensino Médio Açorianos que atende os estudantes da Cohab, Nova Esperança e Pró-Morar que são os motivos do nosso estudo e das ações ambientais.
3-PROBLEMATIZAÇÃO
Caminhando nas margens do Arroio Fiúza num trecho estimado em 03 quilômetros, a partir da nascente localizada no bairro Querência, é observado que se acumulam no seu leito carcaças de sofás, partes de geladeiras, pneus, garrafas pet, sacolas plásticas, animais mortos, elementos de eletrodomésticos, pedaços de madeira, galhos de árvores e entre outros entulhos que impendem o deslocamento normal da água.
A maior parte do leito do arroio não tem acesso ao público, pois fica em fundos de quintal ou a relva densa impede o acesso por via terrestre.
Verifica-se também que as casas ribeirinhas, em sua maioria, despejam diretamente os resíduos domésticos diretamente na sanga sem tratamento de esgoto ou fossa.
Observa-se que o leito da sanga é muito raso, pois há pouca corrente de água. Ao olho “nú” se verifica na superfície da água um contraste translúcido parecendo uma substância oleosa.
Também se verifica a tonalidade da água que em alguns locais revela-se negra e pastosa causada pela emissão de esgotos, principalmente, domésticos originados dos bairros, Lisboa, Nova Esperança, Cohab, Jardim Krahe, Pró-Morar e populações ribeirinhas.
Nas margens observa-se uma escassa mata ciliar que não chega a cobrir 90% da área de preservação permanente. O solo descoberto contribui para ocorrências das erosões e assoreamento.
Verifica-se que os produtores rurais cultivam suas hortaliças pelo sistema de plantio tradicional, onde o solo fica descoberto e com as frequentes irrigações e as fortes chuvas o solo é arrastado para dentro do leito do arroio causando o assoreamento. A irrigação das plantas nas hortas é retirada do arroio por bombas mecânicas que distribuem a água por aspersão. Constata-se que em alguns locais a asfixia imposta ao arroio Fiúza tem nos peixes suas vítimas mais visíveis. A presença de bolhas em alguns locais, próximas a superfície, provocadas pela busca incessante de oxigênio, revela o sofrimento destes animais como cascudo e lambaris.
4-JUSTIFICATIVA:
O projeto tem como finalidade desenvolver ações ecológicas a partir da necessidade expressa em debates em sala de aula e saídas de campo, quando será discutindo com os alunos e comunidade as questões relativas ao meio ambiente, isto é, como arroio era? Como ele está? Como ele pode ficar? Qual a importância do arroio e da água para a população?
Visando aprofundar o debate e a conscientização da população ribeirinha ao Arroio Fiúza e nas redondezas se propõe o desenvolvimento deste projeto de educação socioambiental, que certamente vai ser um marco para despertar o princípio da preservação ambiental, a previsão de mudanças de atitudes e o uso sustentável da água como recurso natural não renovável. Vale lembrar que apenas 2,5% de toda a água existente na Terra é doce e somente um terço disso está pronto para o consumo.
Segundo DIAS (1994), "a Educação Ambiental precisa ser praticada interdisciplinarmente e a interdisciplinaridade é uma cooperação ativa entre as diferentes disciplinas que promove o intercâmbio e o enriquecimento na abordagem de um tema".
5- OBJETIVO GERAL:
-Compreender as noções de uso da água, uso com intervenção e sem intervenção e uso sustentável dos recursos hídricos.
5.1-OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Reconhecer e analisar práticas e situações que comprometem a disponibilidade de água no Brasil e no mundo e examinar propostas para seu uso sustentável.
-Analisar os diferentes usos da água e suas repercussões na distribuição e disponibilidade do recurso;
- Alertar a população viamonense para a situação gravíssima em que se encontra o arroio Fiúza;
- Intervindo na ação problema o aluno será capaz de apresentar soluções para mudança de atitudes da população ribeirinha;
- Entender a água como a principal fonte da vida;
-Conscientizar a comunidade escolar e a população para a necessidade de preservação do Arroio Fiúza, e sobre o seu potencial como recurso natural não renovável;
- Despertar na comunidade escolar e nos moradores do entorno do arroio a necessidade de construir fossas sépticas ou poço negro;
- Conscientizar os produtores rurais da região a fazer o manejo do solo com práticas agrícolas alternativas para evitar a erosão e o assoreamento do arroio;
-Realizar um mutirão de limpeza nas margens do arroio com a catação de lixo e plantio de árvores, envolvendo a população da redondeza e a comunidade escolar;
-Promover o uso racional da água, para evitar o desperdício e não comprometer a qualidade do produto.
-Mostrar para as pessoas a importância da mata ciliar e da fauna para manter o arroio vivo e sustentável.
-Promover ações na escola e na comunidade que contribuam para preservar os recursos hídricos disponíveis.
6-METAS
-Atingir, em curto prazo, um contato direto com 60% dos moradores;
- Promover uma ação de limpeza com os alunos em cerca de 30 % das margens do arroio;
- Participação esperada de 95% dos alunos envolvidos no projeto;
- Plantar cerca de 350 mudas de árvores nativas na margem do arroio.
7- ESTRATÉGIA
7.1- METODOLOGIA
Durante os períodos de aulas os alunos irão desenvolver os objetivos propostos e realização das tarefas.
Ação 1: Saída de campo com os alunos para observar como ocorre o destino do esgoto doméstico no bairro Jardim Krahe e redondezas. As observações serão registradas através de fotografias e em planilhas previamente elaboradas em sala de aula.
Ação 2: Discussão com os alunos sobre as ações propostas;
Ação 3: Apresentação do projeto à equipe diretiva e aos coordenadores pedagógico da Escola Estadual de Ensino Médio Açorianos;
Ação 4: Apresentar o projeto aos professores da escola para construir um ensino de interdisciplinaridade;
Ação 5: Apresentação do projeto aos parceiros e apoiadores e distribuir tarefas e responsabilidades;
Ação 6: Lançamento do projeto à comunidade escolar, população em geral e imprensa;
Ação 7: Elaboração de material pedagógico com informações, sugestões de bibliografia e sites de pesquisa para os alunos;
Ação 8: Palestra com técnicos da Corsan para todos alunos da escola para sensibilizar sobre a necessidade do tema e introduzir conhecimentos prévios sobre o assunto;
Ação 9: Presença na escola da Unidade Móvel da Corsan para os alunos envolvidos no projeto terem acesso de como ocorre os testes de análise da água;
Ação 10: Palestra com técnicos da Corsan para professores, alunos, pais e comunidade em geral;
Ação 11: Palestra para os produtores rurais ribeirinhos sobre manejo alternativo da área banhada pelo arroio;
Ação 12: Visita a Estação de Tratamento e Captação de Água da Corsan no município de Alvorada;
Ação 13: Realização do mutirão para limpeza e plantio de árvores nas margens do arroio Fiúza, em área pré-determinada pela coordenação do projeto. Neste dia o alunos receberam alimentação;
Ação 14: Elaboração de Site sobre o projeto;
Ação 15: Avaliação do projeto será realizada com participação da comunidade escolar, parceiros e apoiadores e uma mostra fotográfica, mostrando o antes e o depois do projeto de superação.
Além das ações programadas também os alunos realizarão as seguintes tarefas nos períodos de aula a partir dos seguintes questionamentos:
Primeira e segunda semana
Questionamentos introdutórios: De onde vem a água que utilizamos em nossa casa? Como ela chega até as nossas casas, pronta para o consumo? Como a utilizamos? Como podemos economizá-la, evitando o risco de o recurso faltar no futuro? Essas questões são o ponto de partida para planos de estudo, projetos ou sequências didáticas sobre a questão da água.
De início, será proposto aos alunos que elaborem, em pequenos grupos de 4 pessoas, listas com o uso da água em suas atividades domésticas e escolares: para beber, tomar banho, escovar os dentes e lavar as mãos e o rosto, lavar objetos e cozinhar. Conversando entre si, podem descobrir também outros usos não diretamente ligados ao seu próprio cotidiano, observado na saída de campo, como o agrícola e o industrial. Após, os relatores dos grupos apresentam as tarefas para à turma e todos, sem exceção, discutam os resultados, destacando a presença e a importância da água em praticamente tudo o que fazemos diariamente. Eles devem chegar a conclusão, também, que ela é essencial ao organismo humano porque ajuda a regular a temperatura do corpo e a diluir ou transportar substâncias no organismo das espécies.
Terceira e quarta semana
Na terceira semana os alunos iniciam assistindo ao vídeo Saber sobre a água, da Universidade de São Paulo. Como ele também mostra aspectos do ciclo da água na natureza e sua presença na superfície terrestre (rios, lagos e mares) e na atmosfera, pode-se aproveitar para conversar sobre isso com os estudantes. Na quarta semana os alunos serão estimulados a falar sobre aspectos climáticos que já tenham observado, como os períodos de maior ou menor precipitação, que denotam padrões sobre a presença da água, devendo demonstrar que a Terra é o único planeta do Sistema Solar que tem a água nos três estados (sólido, líquido e gasoso). Ao final da quarta aula eles farão textos colaborativos, textos com gravuras sobre os caminhos da água, para serem distribuídos na comunidade.
Quinta e sexta semana
Na quinta semana os alunos, em seus grupos, devem elaborar um guia para economizar água. A última semana será dedicado à exposição dos resultados finais num seminário com participação das três turmas envolvidas sobre as formas de economizar e utilizar adequadamente a água (utilizando toda a ação do projeto), focando desde a captação em rios, lagos ou reservatórios, estação de tratamento, distribuição, custo e economia.
Avaliação Na avaliação dos alunos será levado em consideração os objetivos definidos inicialmente. Os registros individuais de participação dos estudantes nas diferentes etapas do projeto e nos trabalhos individuais e coletivos. Será avaliado a produção de textos, painéis, e a participação no seminário.
7.2. CRONOGRAMA ATIVIDADE PERÍODO
- Saída de Campo no turno da manhã
06 de abril – 09h ás 11h30min
- Discussão da ação do Projeto com os alunos
13 de abril - 09h ás 11 horas
- Apresentação do projeto a Equipe Diretiva da Escola
19 abril – 11horas
- Apresentação do projeto aos parceiros e apoiadores.
- Distribuição de tarefas e responsabilidades;
26 de abril - 10 horas
- Lançamento do projeto para população e imprensa
30 de abril - 09 horas
- Elaboração de material pedagógico com informações, sugestões de bibliografia e sites de pesquisa.
4 de maio - 10 horas
- Palestra com técnicos da Corsan para professores, estudantes e os pais.
- Local: Salão de convenções Walter Graft
6 de maio - 10 horas
- Mostra do laboratório na Unidade Móvel da Corsan
- Local: Escola
18 de maio - 08 Horas
- Palestra para os produtores rurais e alunos. Com Emater
- Local: no salão de reuniões da Escola
21 de maio - 19 horas
- Visitação a Estação de tratamento de água da Corsan em Cachoerinha.
Saída: Escola Açorianos
25 de maio - Saída: 08h
Retorno: 11 horas
- Demarcação da área para o cultivo de árvores e abertura das covas;
26 de maio - 09 horas
- Realização do Mutirão no arroio Fiúza para limpeza e plantio de árvores nas margens, em área pré-determinada pela coordenação do projeto
- Encaminhamento dos resíduos, após coleta para o lixão por meio de caminhões
28 de maio - Início: 8 horas
Término: 12 horas
- Elaboração do Site do projeto
7 de junho
- Avaliação do projeto pelos envolvidos e convidados;
- Exposição de fotos.
10 de junho - a partir das 08 horas
8- RECURSOS
8.1- RECURSOS HUMANOS:
-Alunos envolvidos no projeto: 80
-Professores para coordenar as turmas: 08 no dia do mutirão
-Professores para coordenar a ida em Alvorada: 02 por viajem
-Operários para abertura de covas: 02
-Bombeiros : 02
-Parceiros voluntários
8.2- RECURSOS FÍSICOS:
Sala de reuniões - sala de aula - auditório - sala para exposição de fotos - local para estacionar unidade móvel da Corsan - sala de vídeo e laboratório de informática – local para refeição próximo ao arroio.
8.3- RECURSOS MATERIAIS:
Papel A4 – Máquina fotográfica – folders – Camisetas - botas - xerox - baner - luvas descartáveis - sacos plásticos - máscaras de nariz - mudas de árvores – caminhão caçamba – ônibus – computador - recipiente para água – água potável - projetor tipo data show – alimentação – barco.
8.4 – RECURSOS FINANCEIROS:
O projeto será financiado pela Corsan, Fundação Unibanco e Coletare de Resíduos Sólidos.
Total 1.713,00
9.0-CONTEÚDOS
BIOLOGIA: Educação Ambiental, Ciclo da Água, Aquífero Guarani, Água (usos, consumo, disponibilidade, conflitos e sustentabilidade); Tratamento da água, Poluição da água,
MATEMÁTICA: Transformação de cm³ e m³ para litro, Custo da água, Interpretação da Conta de água, Cálculo do consumo per capta.
GEOGRAFIA: Principais fontes de água no município, Estudo do Plano Diretor de Viamão, Fossas sépticas.
HISTÓRIA: Distribuição da água, Escoamento dos recursos hídricos, A intervenção do homem sobre a natureza,
ARTES: Elaborar Vídeo e arte final gravuras do material escrito explicativo para distribuição a população riberinha.
10- Link do Vídeo Noticiado na RBSTV
10.1 -Link de notícia do Correio do Povo
10-2 -Link para ver fotos do mutirão e vídeo
11-REFERÊNCIAS:
PDV (Plano Diretor de Viamão), 2006.
ZH (Zero Hora), 2009. Asfixia dos dois rios, 2009. Porto Alegre.
CP (Correio do Povo), 2009. Situação é grave nos rios gaúchos, 05 abril 2009. Porto Alegre, 06 abril 2009. Porto Alegre, RS.
CP (Correio do Povo), 2009. Falta educação ambiental para preservação da água, 06 abril 2009. Porto Alegre, RS.
LINHARES, S. & GEWANDSZNAJDER, F, 2008. Biologia volume único, 2008, São Paulo: Editora Ática.
BRASIL. PCN+ ENSINO MÉDIO. Secretaria de Educação Média eTecnologia/MEC,
VIEIRA, RICARDO, ACESSORIA DE PLANEJAMENTO - ASPLA. Alagoas, 1997. Disponível em:. Acesso em 02 jan. 2010.
MARTINS, Jorge Santos. O trabalho com projetos de pesquisa: do ensino fundamental ao médio. São Paulo: Papirus, 2008.
Web-bibliografia:
E - educador. Como elaborar Projetos de Ensino. Disponível em: http://e-educador.com/index.php/projetos-de-ensino-mainmenu-124/77-projetos-de-ensino/2417-
PDV (Plano Diretor de Viamão), 2006.
ZH (Zero Hora), 2009. Asfixia dos dois rios, 2009. Porto Alegre.
CP (Correio do Povo), 2009. Situação é grave nos rios gaúchos, 05 abril 2009. Porto Alegre, 06 abril 2009. Porto Alegre, RS.
CP (Correio do Povo), 2009. Falta educação ambiental para preservação da água, 06 abril 2009. Porto Alegre, RS.
LINHARES, S. & GEWANDSZNAJDER, F, 2008. Biologia volume único, 2008, São Paulo: Editora Ática.
BRASIL. PCN+ ENSINO MÉDIO. Secretaria de Educação Média eTecnologia/MEC,
VIEIRA, RICARDO, ACESSORIA DE PLANEJAMENTO - ASPLA. Alagoas, 1997. Disponível em:
MARTINS, Jorge Santos. O trabalho com projetos de pesquisa: do ensino fundamental ao médio. São Paulo: Papirus, 2008.
Web-bibliografia:
E - educador. Como elaborar Projetos de Ensino. Disponível em: http://e-educador.com/index.php/projetos-de-ensino-mainmenu-124/77-projetos-de-ensino/2417-
projetosensino. Acesso em 04 de jan. de 2010.
Sites postados depois da avaliação final do projeto
http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/agua-usos-abusos-497855.shtml
http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/agua-cotidiano-490500.shtml
http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/agua-cotidiano-490500.shtml
AVALIAÇÃO DO PROJETO
Professora: RAQUEL PEREIRA QUADRADO
sexta, 22 janeiro 2010, 23:32
sexta, 22 janeiro 2010, 23:32
O projeto apresentado traz ótimas articulações entre o entorno da escola e o ensino de biologia. Parte do pressuposto de que ações locais podem contribuir para a melhoria do ambiente e produzir aprendizagens importantes. A iniciativa é ótima. O texto apresenta-se bem escrito e articulado. A metodologia é pertinente, clara e objetiva. Identifiquei alguns trechos extraídos do site da revista Nova Escola disponível on line, dos planos de aula para ciências. Para citar alguns exemplos desses trechos, tem-se os objetivos, que estão disponíveis em http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/agua-usos-abusos-497855.shtml, bem como parte da metodologia, que pode ser encontrada em http://revistaescola.abril.com.br/ciencias/pratica-pedagogica/agua-cotidiano-490500.shtml. Tais sites não foram referenciados no trabalho. No entanto, percebo também que houve um grande envolvimento na produção do trabalho e um grande comprometimento em produzir algo voltado para a sua comunidade. O projeto ficou ótimo, só necessitaria referenciar as todas as fontes de consulta.
NOTA: 8
NOTA: 8
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