Bioquímica Básica e Homeostase

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Homeostase

Capacidade do organismo de manter o meio interno em equilíbrio dinâmico e estável, essencial para a sobrevivência celular.

Estrutura polar da água

Distribuição assimétrica de cargas com polo negativo no oxigênio e polos positivos nos hidrogênios, gerando momento dipolar.

Ligações de hidrogênio na água

Interações eletrostáticas fracas entre o átomo de hidrogênio de uma molécula e o par eletrônico livre do oxigênio de outra.

Alto calor específico da água

Capacidade de absorver ou liberar grandes quantidades de calor com pouca variação de temperatura, atuando como amortecedor térmico.

Coesão e adesão da água

Coesão é a atração mútua entre moléculas de água; adesão é a atração entre água e superfícies polares diferentes.

Água como solvente universal

Facilidade de dissolver substâncias iônicas e polares ao formar capas de hidratação ao redor de cargas elétricas.

Substâncias hidrofóbicas

Compostos apolares que não interagem favoravelmente com a água, tendendo a agregar-se entre si em meio aquoso.

Conceito de ácido de Brønsted-Lowry

Espécie química capaz de doar prótons (íons H+) para outra substância em solução aquosa.

Conceito de base de Brønsted-Lowry

Espécie química capaz de receber prótons (íons H+) de outra substância em solução aquosa.

Definição de pH

Logaritmo negativo na base 10 da concentração molar de íons hidrogênio livres em uma solução: pH = -log[H+].

Constante de dissociação ácida (Ka)

Medida quantitativa da força de um ácido em solução aquosa; quanto maior o Ka, mais forte é o ácido.

Conceito de pKa

Logaritmo negativo de Ka; representa o valor de pH no qual 50% do ácido fraco está ionizado.

Equação de Henderson-Hasselbalch

pH = pKa + log([base conjugada]/[ácido]), usada para calcular o pH e a proporção de componentes de um tampão.

Sistema tampão (buffer)

Mistura de um ácido fraco e sua base conjugada que resiste a variações bruscas de pH após adição de ácido ou base.

Faixa ótima de tamponamento

Intervalo correspondente a aproximadamente uma unidade de pH para mais ou para menos em relação ao pKa do tampão (pKa ± 1).

Tampão bicarbonato no sangue

Principal sistema tampão extracelular, composto por ácido carbônico (H2CO3) e íon bicarbonato (HCO3-).

Papel da anidrase carbônica

Enzima que catalisa a interconversão reversível e rápida entre gás carbônico e água em ácido carbônico.

Tampão fosfato

Principal sistema tampão intracelular e tubular renal, baseado no equilíbrio entre H2PO4- e HPO4(2-).

Proteínas como tampões biológicos

Atuam como anfóteros porque suas cadeias laterais contêm grupos químicos que podem doar ou receber prótons.

pH fisiológico do sangue arterial

Faixa estreita mantida normalmente entre 7,35 e 7,45 em indivíduos saudáveis.

Acidose metabólica

Condição clínica caracterizada por pH sanguíneo inferior a 7,35 devido à queda primária na concentração de bicarbonato.

Alcalose metabólica

Condição caracterizada por pH sanguíneo superior a 7,45 decorrente da elevação primária de bicarbonato sérico.

Acidose respiratória

Redução do pH sanguíneo provocada pelo acúmulo de dióxido de carbono por hipoventilação pulmonar.

Alcalose respiratória

Aumento do pH sanguíneo decorrente da perda excessiva de dióxido de carbono provocada por hiperventilação.

Eletrólitos

Minerais que se dissociam em íons quando dissolvidos em água e conduzem corrente elétrica nos fluidos biológicos.

Sódio (Na+)

Principal cátion extracelular, essencial para a osmolalidade plasmática, volume sanguíneo e transmissão nervosa.

Potássio (K+)

Principal cátion intracelular, fundamental para a manutenção do potencial elétrico de membrana e ritmo cardíaco.

Cloreto (Cl-)

Principal ânion extracelular, indispensável para a neutralidade elétrica e formação do ácido clorídrico gástrico.

Cálcio (Ca2+)

Cátion crucial para mineralização óssea, contração muscular, coagulação sanguínea e sinalização intracelular.

Magnésio (Mg2+)

Cátion intracelular cofator de centenas de enzimas, especialmente as envolvidas no metabolismo do ATP.

Bomba de Na+/K+ ATPase

Transportador ativo que bombeia 3 Na+ para fora e 2 K+ para dentro da célula consumindo uma molécula de ATP.

Osmolaridade e osmolalidade

Osmolaridade mede solutos osmoticamente ativos por litro de solução; osmolalidade mede por quilograma de solvente.

Monossacarídeos

Carboidratos simples não hidrolisáveis, como glicose, frutose e galactose, usados como fonte rápida de energia.

Ligação glicosídica

Ligação covalente formada entre a hidroxila anomérica de um monossacarídeo e um grupo de outra molécula.

Glicogênio

Polissacarídeo de reserva energética em animais composto por cadeias ramificadas de resíduos de D-glicose.

Amido

Polissacarídeo de reserva energética vegetal formado pela mistura de amilose linear e amilopectina ramificada.

Celulose

Polímero estrutural da parede celular vegetal formado por ligações beta-1,4 que resistem à digestão humana.

Ácidos graxos

Cadeias hidrocarbonetadas alifáticas com um grupo carboxila terminal, podendo ser saturadas ou insaturadas.

Triacilgliceróis

Moléculas apolares formadas por um esqueleto de glicerol esterificado a três ácidos graxos para reserva calórica.

Fosfolipídios

Lipídios anfipáticos compostos por glicerol, dois ácidos graxos e um grupo fosfato com cabeça polar hidrofílica.

Bicamada lipídica

Estrutura básica das membranas celulares formada pela agregação espontânea hidrofóbica de fosfolipídios.

Colesterol

Esteroide anfipático presente nas membranas animais que modula sua fluidez e serve de precursor a hormônios e bile.

Aminoácidos

Monômeros de proteínas contendo carbono alfa ligado a uma amina, uma carboxila, um hidrogênio e cadeia R.

Ligação peptídica

Ligação covalente planar tipo amida formada por condensação entre a carboxila de um aminoácido e a amina do outro.

Estrutura primária da proteína

Sequência linear exclusiva de resíduos de aminoácidos unidos por ligações peptídicas ao longo da cadeia polipeptídica.

Estrutura secundária da proteína

Arranjos espaciais locais regulares mantidos por pontes de hidrogênio no esqueleto peptídico, como alfa-hélice e folhas-beta.

Estrutura terciária da proteína

Conformação tridimensional globular estável estabilizada por interações entre as cadeias laterais dos aminoácidos.

Estrutura quaternária da proteína

Arranjo espacial associado de duas ou mais subunidades polipeptídicas separadas que formam um complexo funcional.

Desnaturação proteica

Perda da estrutura tridimensional nativa e da função biológica provocada por alterações térmicas, químicas ou de pH.

Enzimas

Biocatalisadores de natureza proteica que aumentam a velocidade de reações ao diminuir a energia de ativação necessária.

Centro ativo da enzima

Região tridimensional específica da enzima onde o substrato se liga e a catálise química acontece.

Nucleotídeos

Unidades monoméricas dos ácidos nucleicos formadas por uma base nitrogenada, uma pentose e ao menos um fosfato.

DNA (Ácido Desoxirribonucleico)

Dupla hélice de polidesoxirribonucleotídeos antiparalelos que armazena a informação genética dos seres vivos.

RNA (Ácido Ribonucleico)

Polímero de ribonucleotídeos fita simples que atua na transcrição, tradução e regulação da síntese de proteínas.

ATP (Trifosfato de Adenosina)

Principal moeda energética celular que armazena energia livre útil em suas ligações fosfoanidro de alta energia.

Feedback negativo

Mecanismo homeostático de controle em que a resposta fisiológica gerada reverte ou atenua o estímulo inicial.