Quimica

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A FORMA E A POLARIDADE DAS MOLÉCULAS
Sabrina Moro Villela Pacheco
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina, Campus Araranguá, SC, Brasil.
1.0 - Introdução
A forma de uma molécula pode ter papel importante em suas propriedades químicas. As mudanças
da estrutura tridimensional das proteínas que ocorrem quando um ovo é aquecido, por exemplo, são a
principal fontedas diferenças entre um ovo cru e um ovo cozido. Uma ilustração de como as biomoléculas
são sensíveis a mudanças em sua estrutura tridimensional é dada pela química da hemoglobina, uma proteína
com massa molecular igual a 65.000 u, que transporta oxigênio através do corpo. Essa proteína contém
quatro cadeias de aminoácidos, conforme mostra a Figura 1.

Figura 1: Representação da estruturatridimensional da hemoglobina.
A anemia das células falciformes ocorre quando é alterada a identidade de um único aminoácido
dentre os 146 aminoácidos de uma cadeia b da hemoglobina. A substituição da valina por ácido glutâmico na
sexta posição na cadeia produz uma mudança sutil da estrutura da hemoglobina que interfere em sua
capacidade de captar oxigênio a baixas pressões. O resultado é tãograve que as crianças que herdam essa
enfermidade de ambos os pais raramente passam dos dois anos de idade.
As pesquisas expandiram o nosso entendimento de como a forma de uma molécula afeta a maneira
como ela se liga a certos receptores na membrana de uma célula. Há muito se sabe, por exemplo, que a
toxina do cólera se liga às células que revestem o intestino. Uma vez que isso ocorre, a toxinapode passar
pela membrana celular sem destruir a célula. Isto dá início a uma série de reações que induzem as células
intestinais a secretar tanta água – até cerca de 40 litros por dia - , que as vítimas do cólera morrem dos efeitos
debilitantes da diarréia. Atualmente, sabe-se que o mecanismo pelo qual a toxina do cólera chegava a esses
resultados era desconhecido. Em 1991, Rongguang Zhang eEdwin Westbrook, relataram a estrutura da
toxina do cólera na revista Science. A proteína contém duas subnidades. A subunidade B, que tem massa
molecular de cerca de 55.000 u, forma uma estrutura em rosca. A subunidade A é menor com massa
molecular de 29.000 u. A subunidade B aparentemente se liga à célula e, na seqüência, empurra a subunidade
A através da membrana celular. A subunidade agecomo uma enzima dando início às reações que levam à
secreção de água. A curto prazo, o conhecimento da estrutura da toxina do cólera vai conduzir a pesquisa
para a descoberta de vacinas que possam prevenir o cólera. A longo prazo, poderá a fornecer a base para a
concepção de um sistema que leve o medicamento através da membrana celular para destruir células do
câncer.
Outro exemplo de como aestrutura de um molécula afeta a maneira como ela se liga a um sítio
receptor é dado pela progesterona e o análogo sintético desse esteróide. A progesterona é um hormônio
secretado na segunda metade do ciclo menstrual. Ela se liga aos receptores no endométrio, preparando o
útero para a implantação de um ovo fertilizado. Se ocorrer a gravidez, a produção contínua de progesterona
será essencialpara a manutenção do embrião e, conseqüentemente, do feto. Em 1975, Georges Teutsch
iniciou um projeto para estudar como pequenas mudanças na estrutura da progesterona poderiam afetar a
capacidade da molécula de se ligar a cinco tipos de receptores esteróides em uma célula. Os hormônios
esteróides sintéticos dividem-se em duas categorias. O antagonistas ligam-se ao receptor, mas não acionam a atividade induzida quando o hormônio natural se liga. Teutsch e colaboradores estavam procurando um
antagonista para receptores glicocorticóides, que poderiam aumentar a velocidade de cicatrização de
queimaduras e outros ferimentos. Quando testaram um composto originalmente conhecido como RU-38486
descobriram que ele era um poderoso antagonista glicocorticóide. Mas fazia mais que isso: também...
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