bioquímica Flashcards

1
Q

Por que a água é fundamental para as funções vitais no organismo?

A

A água é essencial para a vida porque participa de praticamente todas as funções do nosso corpo. Ela transporta nutrientes e oxigênio para as células, ajuda a eliminar resíduos (como urina e suor), regula a temperatura corporal por meio da transpiração e participa de reações químicas no organismo. Sem água, essas funções não seriam possíveis, e o corpo entraria em colapso.

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2
Q

Qaal a relação entre a aw e os alimentos

A

Quanto mais água livre um alimento tem, mais fácil é para microrganismos como fungos e bactérias crescerem nele.

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3
Q

Por que a remoção de água é uma estratégia importante para conservação de alimentos?

A

Ao tirar a água de um alimento, estamos reduzindo a chance de microrganismos se desenvolverem e também diminuindo as reações químicas que levam à deterioração. Por isso, processos como desidratação, liofilização e uso de açúcar ou sal (que “roubam” a água do alimento) são muito usados na indústria de alimentos para aumentar a vida útil dos produtos.

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4
Q

Qual é a geometria da molécula de água e por que isso importa?

A

A molécula de água tem uma forma angular, parecida com um “V”. Essa geometria permite que a molécula tenha um lado positivo (os hidrogênios) e um lado negativo (o oxigênio), tornando-a polar. Essa polaridade é o que permite que a água dissolva muitas substâncias e participe de tantas reações químicas, o que é fundamental tanto nos alimentos quanto no nosso corpo.

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5
Q

O que são pontes de hidrogênio e qual o papel delas na água?

A

As pontes de hidrogênio são ligações tão fortes que fazem com que a água mantenha-se no estado líquido, ocorrem entre a parte positiva de uma molécula de água (hidrogênio) e a parte negativa de outra (oxigênio).

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6
Q

O que é a constante dielétrica da água e para que ela serve?

A

A constante dielétrica é uma medida da capacidade de um solvente (no caso, a água) de reduzir a atração entre partículas com carga oposta. A água tem uma constante dielétrica muito alta em torno de 80, o que a torna excelente para dissolver sais e outras substâncias iônicas. É por isso que ela é chamada de “solvente universal”.

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7
Q

Qual é a diferença entre substâncias hidrofílicas e hidrofóbicas?

A

Substâncias hidrofílicas “gostam” de água – ou seja, conseguem interagir e se dissolver nela, como o sal ou o açúcar. Já as hidrofóbicas “não gostam” de água – como o óleo – e não se misturam com ela. Essa diferença é importante na hora de preparar alimentos e também influencia na textura e na aparência dos produtos.

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8
Q

O que é osmose e como ela funciona nos alimentos?

A

A osmose é a passagem da água através de uma membrana semipermeável, do meio menos concentrado para o mais concentrado. Nos alimentos, isso pode ser visto, por exemplo, quando colocamos frutas no açúcar: a água “sai” da fruta (menos concentrada) para o açúcar (mais concentrado), ajudando a conservar o alimento.

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9
Q

Qual é a diferença entre água livre e água ligada nos alimentos?

A

A água livre é aquela que está disponível para reações químicas e crescimento de microrganismos. Ela não está presa a outras moléculas, ou seja, ela é francamente ligada ao substrato. Já a água ligada está fortemente associada a componentes do alimento, como proteínas e açúcares, e não participa de reações ou da deterioração. É a água mantida em sítios específicos das moléculas dos alimentos por pontes de hidrogênio ou por atração dos grupos carregados.

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10
Q

O que é atividade de água (Aw) e como ela é diferente do teor de umidade?

A

A atividade de água (Aw) indica quanto da água presente em um alimento está disponível para reações químicas ou crescimento de microrganismos. Já o teor de umidade mede toda a água do alimento, tanto a livre quanto a ligada. Um alimento pode ter alta umidade, mas baixa Aw, se a maior parte da água estiver ligada (como no mel).

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11
Q

Como se calcula a umidade de um alimento?

A

Para calcular a umidade, usamos a fórmula:
[(peso inicial – peso final) ÷ peso inicial] × 100
Ou seja, você mede quanto o alimento pesa antes e depois de secá-lo completamente. A diferença entre os dois pesos mostra quanto de água ele tinha.

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12
Q

O que são isotermas de sorção e por que elas são importantes?

A

Isotermas de sorção são gráficos que mostram como a água se comporta dentro de um alimento conforme a umidade do ambiente muda. Elas são úteis para prever como o alimento vai reagir com o tempo e em diferentes condições. Assim, podemos escolher melhor as embalagens e definir a validade do produto. Um gráfico da velocidade da reação em função da atividade de água

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13
Q

Qual a diferença entre adsorção e dessorção?

A

Adsorção é a adição de água á amostra seca.
Dessorção é o contrário: é a retirada de água.
A curva de dessorção é diferente da de adsorção, se a medida da aw for aumentada é adsorção e o contrário dessorção, e essa diferença se chama histerese.

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14
Q

Como as isotermas ajudam na conservação de alimentos?

A

As isotermas de sorção são usadas para determinar a atividade de água (aw) crítica, essencial para a estabilidade química e microbiológica dos alimentos. Elas ajudam a prever mudanças físicas como aglomeração de pó e alteração de textura, definir requisitos de embalagem, entender a redistribuição de umidade na mistura de ingredientes secos, analisar os efeitos de variações de temperatura, estimar a vida de prateleira e determinar rapidamente o teor de umidade dos produtos. Essas aplicações são fundamentais para garantir a qualidade e conservação dos alimentos.

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15
Q

Por que biscoitos perdem a crocância quando o pacote fica aberto?

A

Porque eles absorvem a umidade do ar. Como os biscoitos têm baixa Aw, qualquer aumento na umidade faz com que fiquem moles. Isso acontece rapidamente se a embalagem for deixada aberta.

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16
Q

Como sal e açúcar ajudam a conservar alimentos?

A

Eles “prendem” a água, ou seja, diminuem a atividade de água (Aw). Com menos água disponível, os microrganismos não conseguem se multiplicar, e o alimento dura mais tempo.

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17
Q

O que são proteínas e quais são suas unidades formadoras

A

Proteínas são macromoléculas formadas por unidades menores chamadas aminoácidos. Esses aminoácidos se ligam entre si por meio de ligações peptídicas, onde o grupo carboxila (COOH) de um aminoácido se une ao grupo amina (NH2) de outro, liberando água no processo.

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18
Q

Quais são os quatro níveis estruturais das proteínas?

A

Primária: sequência linear de aminoácidos ligados por ligações peptídicas.
Secundária: formação de hélices ou folhas dobradas (folha β), estabilizadas por pontes de hidrogênio.
Terciária: dobramento tridimensional da proteína por interações entre cadeias laterais dos aminoácidos.
Quaternária: quando a proteína é composta por duas ou mais cadeias polipeptídicas (ex: hemoglobina).

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19
Q

Qual a diferença entre proteínas globulares e fibrosas?

A

Globulares: formato esférico, solúveis em água, cadeias hidrofóbicas voltadas para o centro. Exemplos: enzimas e hemoglobina.
Fibrosas: formato alongado, insolúveis, ricas em aminoácidos hidrofílicos. Exemplos: colágeno e elastina.

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20
Q

Que funções diferentes as proteínas podem exercer?

A

As proteínas têm várias funções:

Estruturais: musculatura, colágeno, queratina.
Contráteis: actina e miosina (movimento muscular).
Catalíticas: enzimas (aceleram reações).
Transporte: hemoglobina (transporta oxigênio).
Defesa: anticorpos.
Regulatórias: hormônios.
Tóxicas: venenos de cobras.

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21
Q

O que acontece quando uma proteína é desnaturada? A desnaturação tem efeitos positivos?

A

Desnaturação é a perda da estrutura tridimensional da proteína sem quebra da sequência de aminoácidos. Ela pode:
Se desenrolar.
Formar novas ligações aleatórias.
Perder função (enzimas, por exemplo).
Sim, pode:
Ajudar na formação de espumas, emulsões e digestão. Mas também pode:
Prejudicar a função da proteína (ex: enzimas perdem atividade).

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22
Q

Quais são os agentes que causam desnaturação?

A

Temperatura extrema (calor ou frio)
pH extremo
Pressão
Cisalhamento mecânico (bater, agitar)
Solventes orgânicos

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23
Q

O que é o ponto isoelétrico das proteínas?

A

É o pH no qual a proteína tem carga elétrica neutra. Nessa condição, há igual quantidade de grupos com carga positiva e negativa. As proteínas são mais estáveis nesse ponto.

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24
Q

Como uma proteína é formada e qual é a ligação responsável por essa união?

A

Uma proteína é formada pela união de aminoácidos, conectados por ligações peptídicas, que ocorrem pela junção de um grupo carboxila (-COOH) de um aminoácido com o grupo amina (-NH₂) de outro.

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25
O que são propriedades funcionais das proteínas?
Características que influenciam o comportamento das proteínas nos alimentos: absorção de água, solubilidade, formação de espuma, emulsificação, etc.
26
Quais são as principais propriedades funcionais das proteínas nos alimentos?
Cisalhamento; Hidratação; Solubilidade; Formação de gel e coagulação. Formação de espuma; Emulsificação; Adesividade, viscosidade e dispersibilidade.
27
O que significa dizer que a proteína é capaz de formar gel?
Significa que, quando aquecida, ela forma uma rede que prende a água e dá textura firme, como na gelatina ou no ovo cozido.
28
O que é coagulação proteica?
É quando a proteína se desnatura (desdobra) e se junta a outras por calor ou pH, formando uma estrutura sólida. Ex: ovo cozido.
29
Como a proteína interage com a água na hidratação?
Quanto mais grupos carregados (carga elétrica), maior a capacidade de absorver água. A capacidade aumenta em pH alcalino (9-10). É mínima no ponto isoelétrico, onde a proteína é neutra
30
O que é a capacidade de retenção de água?
É a habilidade da proteína de absorver água e mantê-la em sua estrutura, mesmo após cocção ou processamento. Essencial para textura de carnes, pães, etc
31
Qual a diferença entre interações hidrofóbicas e iônicas nas proteínas?
Hidrofóbicas: entre partes que “não gostam de água” → diminuem a solubilidade. Iônicas: entre cargas opostas → aumentam a solubilidade.
32
Como a adição de sal influencia a solubilidade da proteína?
Salting in: pouca quantidade de sal → aumenta a solubilidade. Salting out: muita quantidade de sal → sal “rouba” a água → proteína precipita.
33
Como solventes orgânicos (ex: etanol) afetam as proteínas?
Eles quebram a estrutura da proteína, fazendo com que se juntem e precipitem, diminuindo sua solubilidade.
34
Como as proteínas participam da formação de espumas?
Elas se esticam na interface água-ar e formam uma película resistente, permitindo a incorporação e estabilização do ar. Ex: clara em neve.
35
Quais alimentos utilizam a propriedade espumante das proteínas
Clara em neve, Mousses, Sorvetes e Chantilly
36
O que é uma emulsão e como a proteína participa dela?
Emulsão = mistura estável entre óleo e água. A proteína atua como emulsificante, ligando os dois. Ex: maionese, leite, manteiga.
37
O que é necessário para formar uma emulsão?
Água, Óleo, Proteína (emulsificante) e Energia (batimento, agitação).
38
Por que as proteínas do soro de leite são consideradas versáteis?
Porque têm boa solubilidade, capacidade de formar espuma, emulsificar e gelificar, sendo muito usadas na indústria alimentícia (ex: suplementos, iogurtes, panificação).
39
O que são enzimas?
Enzimas são proteínas (na maioria das vezes) com atividade biológica e catalítica. Elas aceleram reações químicas no organismo sem serem consumidas no processo.
40
Qual a função das enzimas nas reações químicas celulares?
Elas são essenciais para que as reações químicas ocorram em velocidade compatível com a vida. Além disso, têm especificidade, ou seja, atuam sobre um substrato específico para formar um produto definido.
41
enzimas
As enzimas são proteínas que funcionam como catalisadores biológicos. Elas aceleram as reações químicas do organismo sem serem consumidas no processo. Isso significa que não participam do produto final, apenas facilitam o caminho da reação. Elas fazem isso ao reduzir a energia de ativação, ou seja, tornam mais fácil e rápido o início da rea
42
Quem foram os principais pesquisadores na história da Enzimologia?
Pasteur (1850) observou a fermentação sem células vivas. Irmãos Buchner (1897) provaram que extratos de fungos realizavam fermentação. James Sumner (1926) cristalizou a urease e mostrou que enzimas são proteínas. O termo “enzima” vem de “in zyme” = "no fermento", e o estudo das enzimas passou a se chamar enzimologia.
43
Onde mais as enzimas são aplicadas hoje?
Além do corpo, são muito usadas na indústria, como: Farmacêutica, Curtumes, Têxtil, Alimentícia, Biorremediação,Papel e celulose, Detergentes, Agroindústria.
44
Como as enzimas afetam a energia de ativação de uma reação?
Elas diminuem a energia de ativação, facilitando o início da reação. Porém, não alteram o equilíbrio químico (Keq) nem a energia livre total (ΔG) da reação.
45
O que é o sítio ativo e como ele funciona
O sítio ativo é a parte da enzima onde o substrato se encaixa. Existem dois modelos: Chave-fechadura: o substrato encaixa perfeitamente. Encaixe induzido: a enzima se molda ao substrato.
46
As enzimas são formadas apenas por proteínas
Nem sempre. Algumas precisam de componentes não proteicos, chamados cofatores ou coenzimas, para funcionar. A junção da parte proteica (apoenzima) com o cofator forma a enzima completa.
47
O que são cofatores e coenzimas?
Cofator: geralmente um íon inorgânico (ex: ferro, zinco). Coenzima: molécula orgânica (ex: vitaminas). Ambos são necessários para a atividade da enzima.
48
O que é o sítio alostérico e qual sua função?
O sítio alostérico é uma região diferente do sítio ativo. Substâncias que se ligam ali modulam (aumentam ou inibem) a atividade da enzima. Isso serve como uma forma de regulação.
49
O que é a especificidade e a reversibilidade das enzimas?
Especificidade: cada enzima age sobre um substrato específico. Reversibilidade: algumas enzimas podem fazer e desfazer a mesma reação, dependendo das condições.
50
O que acontece com a ação enzimática quando a temperatura aumenta
A cada 10°C que se eleva a temperatura (dentro de um certo limite), a velocidade da reação enzimática dobra. Mas cuidado: temperaturas muito altas podem desnaturar a enzima.
51
Resuma enzimas
Enzimas são proteínas com atividade catalítica. Podem ter apoenzima + cofator/coenzima. Aceleram reações, mas não são consumidas. Têm especificidade, reversibilidade e são influenciadas pela temperatura. Possuem um sítio ativo (e às vezes um alostérico). Utilizadas no corpo e em muitas indústrias.
52
O que significa dizer que uma enzima tem “atividade enzimática”?
Atividade enzimática é a capacidade que uma enzima tem de acelerar uma reação química. Ela transforma um substrato (matéria-prima) em produto, e essa atividade é medida em unidades (U). Uma unidade é a quantidade de enzima que transforma 1 micromol de substrato em 1 minuto.
53
Por que foi necessário criar um sistema novo de nomenclatura para enzimas?
No século XIX, poucas enzimas eram conhecidas, e elas eram nomeadas com base no substrato (ex: lipase quebra gordura, amilase quebra amido). Mas, no século XX, com o aumento das enzimas descobertas, esse sistema ficou confuso. Então, em 1955, a União Internacional de Bioquímica (IUB) criou uma classificação baseada no tipo de reação química catalisada.
54
Quais são as classes de enzimas e o que cada uma faz?
1. Oxi-redutases – fazem reações de oxidação e redução, como a polifenoloxidase em alimentos. 2. Transferases – transferem grupos químicos de uma molécula pra outra (ex: fosfatos, grupos glicosil). 3. Hidrolases – quebram moléculas com água (hidrólise), como as que quebram proteínas e açúcares. 4. Liases – removem ou adicionam grupos em duplas ligações. 5. Isomerases – transformam uma molécula em um isômero (outra forma com mesma fórmula). 6. Ligases – juntam moléculas usando energia de ATP (formação de novas ligações).
55
O que significam os quatro números do código de uma enzima?
O código EC tem 4 dígitos: 1º: classe da enzima (ex: 1 = oxirredutase) 2º: subclasse (ex: tipo de substrato) 3º: sub-subclasse (detalhe do mecanismo) 4º: número específico da enzima Exemplo: EC 2.7.1.1 → uma transferase que transfere grupo fosfato.
56
Além do tipo de reação, como mais as enzimas são classi
Quanto ao local de atuação Endoenzimas: agem dentro da molécula (ex: endoamilase). Exoenzimas: agem nas pontas da molécula (ex: exoamilase). Quanto à forma de produção: Constitutivas: a célula sempre produz. Indutivas: só são produzidas quando o substrato está presente. Isoenzimas: fazem a mesma função, mas têm estruturas diferentes.
57
O que influencia a velocidade das reações catalisadas pelas enzimas
pH: cada enzima tem um pH ótimo. Muito ácido ou muito básico reduz a atividade. Temperatura: a velocidade aumenta com a temperatura, até o ponto ótimo. Depois, desnatura a enzima e a atividade para. Concentração da enzima e do substrato Presença de cofatores, ativadores e inibidores Atividade de água e força iônica
58
O que acontece com a enzima em altas ou baixas temperaturas?
Em baixa temperatura, a reação é lenta. Em temperatura ótima, a enzima age no máximo. Se a temperatura subir demais, a enzima se desnatura (perde a forma) e para de funcionar. Algumas enzimas ainda são ativas em baixas temperaturas, o que pode causar deterioração de alimentos congelados.
59
O que acontece com a velocidade da reação quando aumentamos a concentração de substrato?
No início, quando se aumenta a concentração de substrato, a velocidade da reação aumenta rapidamente, porque há muitas enzimas livres disponíveis para catalisar as reações. Porém, chega um ponto em que todas as enzimas estão ocupadas (saturadas) com substratos — e a partir daí, aumentar ainda mais o substrato não aumenta a velocidade da reação. Isso é porque a enzima já está funcionando em sua velocidade máxima (Vmax).
60
E se aumentarmos a concentração da enzima, o que acontece com a velocidade da reação?
Se houver excesso de substrato, aumentar a quantidade de enzima aumenta a velocidade da reação. Isso porque mais enzimas estarão disponíveis para transformar o substrato em produto.
61
O que é água ligada?
💡 Água que está fortemente associada a componentes dos alimentos, como proteínas e carboidratos. Não atua como solvente nem está disponível para reações químicas ou crescimento microbiano.
62
O que são isotermas de sorção?
📊 São gráficos que mostram a relação entre o teor de água de um alimento e sua atividade de água (aw), importantes para estudar secagem e armazenamento.
63
O que é a cinética enzimática?
⚙️ Estuda a velocidade das reações catalisadas por enzimas e os fatores que as influenciam (concentração de substrato, pH, temperatura, inibidores etc.).
64
O que representa a equação de Michaelis-Menten?
A equação:V = (Vmax × [S]) / (Km + [S])Mostra como a velocidade da reação depende da concentração de substrato, da velocidade máxima e da constante Km.
65
O que é o Km (constante de Michaelis)?
É a concentração de substrato necessária para atingir metade da velocidade máxima. Km baixo = alta afinidade enzima-substrato. Km alto = baixa afinidade.
66
O que significa Vmax?
É a velocidade máxima da reação quando todas as enzimas estão saturadas de substrato.
67
Como funciona o gráfico de Lineweaver-Burk?
É uma forma linear da equação de Michaelis-Menten. Transforma a curva hiperbólica em uma reta:1/V = (Km/Vmax) × 1/[S] + 1/Vmax.
68
O que são enzimas alostéricas?
Enzimas com sítios reguladores que se ligam a moduladores. Podem ser ativadas ou inibidas. Produzem curvas sigmoides e não seguem a equação de Michaelis-Menten.
69
Como a célula regula enzimas que não são alostéricas?
Através de inibidores enzimáticos, que reduzem ou bloqueiam sua atividade.
70
Quais são os tipos de inibidores enzimáticos?
Irreversíveis: Ligam-se permanentemente à enzima (ex: metais pesados). Reversíveis: Competitivos: competem pelo sítio ativo. Não competitivos: ligam-se fora do sítio ativo. Incompetitivos: ligam se ao complexo enzima-substrato.
71
Como os inibidores afetam a cinética enzimática?
Competitivo: aumenta Km, Vmax não muda. Não competitivo: Km igual, Vmax diminui. Incompetitivo: Km e Vmax diminuem.
72
O que acontece com a velocidade da reação ao aumentar o substrato?
Aumenta rapidamente no início, mas se estabiliza quando a enzima atinge Vmax (saturada).
73
E se aumentarmos a concentração da enzima?
Se houver substrato disponível, a velocidade aumenta pois há mais enzimas catalisando.
74
Diferença entre estrutura primária e secundária de proteínas:
Primária: sequência linear de aminoácidos. Secundária: estruturas como alfa-hélice e folha-beta, mantidas por pontes de hidrogênio.
75
Diferença entre estrutura terciária e quaternária:
Terciária: dobramento tridimensional.Quaternária: união de várias cadeias polipeptídicas.
76
O que é desnaturação?
Alteração da estrutura tridimensional da proteína, geralmente irreversível, sem afetar a sequência de aminoácidos.
77
Cite dois agentes desnaturantes:
🌡️ Temperatura alta e alteração de pH.
78
Como fica a carga da proteína no ponto isoelétrico?
0️⃣ Neutra – as cargas se anulam.
79
Ligações que estabilizam a estrutura terciária das proteínas:
Pontes de hidrogênio Interações hidrofóbicas Pontes dissulfeto Ligações iônicas
80
O que é água livre?
Água que não está ligada a outras moléculas. Atua como solvente e permite crescimento microbiano.
81
Qual a diferença entre água ligada e água livre?
Ligada: fortemente presa, indisponível. Livre: solúvel, disponível para reações e microrganismos.
82
Diferença entre aminoácidos naturais e essenciais:
Naturais: produzidos pelo corpo. Essenciais: obtidos pela alimentação.
83
Qual o papel das proteínas no corpo humano?
Estrutural (tecidos) Catalítica (enzimas) Transporte (hemoglobina) Defesa (anticorpos) Energética (em último caso)
84
Como os aminoácidos se ligam para formar proteínas?
Por ligação peptídica: entre grupo amino de um e carboxila de outro, liberando água (síntese por desidratação).
85
Como o estado sólido da água afeta sua densidade?
🧊 No gelo, as moléculas se organizam em estruturas com mais espaço, aumentando o volume e diminuindo a densidade (por isso, o gelo flutua).
86
Teor de umidade vs atividade de água – qual é mais importante?
❌ O teor de umidade não indica quanta água está disponível. A atividade de água (aw) é o que realmente importa para a conservação dos alimentos.