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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
Relativamente à necessidade biológica podem classificar-se
Metais Essenciais: sódio, potássio, cálcio,
magnésio, ferro, crómio,
zinco, cobalto, manganês e
níquel.
Metais Tóxicos: arsénico, chumbo,
cádmio, mercúrio,
alumínio, titânio, estanho e
o tungsténio.
14-11-2011 Dulce Campos
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Metais Essenciais
3. Metais Ambiente e Vida
Definir um metal como essencial para a saúde humana significa verificar até que ponto a sua
ausência na dieta produz anomalias funcionais ou estruturais
Regulação Homeostática 14-11-2011 Dulce Campos
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Metais Essenciais
3. Metais Ambiente e Vida
Participam em mecanismos metabólicos que estão
relacionados com trocas iónicas associadas à
transmissão de sinais eléctricos nos músculos e
nervos. 14-11-2011 Dulce Campos
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Metais Essenciais
3. Metais Ambiente e Vida
14-11-2011 Dulce Campos
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Metais Essenciais 3. Metais Ambiente e Vida
14-11-2011 Dulce Campos
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Metais tóxicos
3. Metais Ambiente e Vida
O termo Metais Tóxicos é uma alternativa ao termo
metais pesados, sendo recomendada a sua aplicação
aos elementos não essenciais – Elementos que não
são necessários aos organismos vivos
A manifestação dos efeitos tóxicos está associada à
dose. Podem afectar vários órgãos, alterando
processos bioquímicos e membranas celulares
São venenos acumulativos para todos os seres
vivos aumentando a sua concentração de nível
para nível da cadeia alimentar -
BIOMAGNIFICAÇÃO 14-11-2011 Dulce Campos
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Metais tóxicos
3. Metais Ambiente e Vida
14-11-2011 Dulce Campos
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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
A hemoglobina e o transporte de gases no sangue
A hemoglobina é formada
por 4 subunidades de
globina
Cada subunidade de globina tem unido um
grupo hemo (uma molécula de protoporfirina IX complexada com um ião Fe2+), responsável da cor vermelha da hemoglobina
e do sangue. 14-11-2011 Dulce Campos
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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
A hemoglobina e o transporte de gases no sangue
O grupo heme é um complexo octaédrico de ferro, em que este se encontra coordenado por um ião di-negativo de porfirina tetradentado e tem número de oxidação +2. Os quatro átomos dadores de azoto da porfirina envolvem o
ferro no mesmo plano.
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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
A hemoglobina e o transporte de gases no sangue
Para além da porfirina, o ferro é também coordenado por um átomo de azoto da
cadeia proteica de outro segmento da hemoglobina, sendo estas ligações nos
quatro grupos heme que mantêm os quatro segmentos proteicos unidos.
A geometria global do complexo em
torno do átomo de ferro é octaédrica,
sendo o vértice oposto ao ocupado
por este átomo dador de azoto o local
onde se vai coordenar o oxigénio e
onde se dão as trocas gasosas que
ocorrem em função da respiração
celular.
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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
A hemoglobina e o transporte de gases no sangue
Como existem quatro grupos heme, cada hemoglobina pode transportar quatro moléculas de oxigénio. A ligação ao oxigénio
é cooperativa, o que significa que a ligação num grupo hemo aumenta a tendência para a ligação no segundo, a do segundo
aumenta a tendência da ligação no terceiro e a do terceiro aumenta a tendência da ligação no quarto.
A estabilidade do complexo oxigenado aumenta com a
basicidade do meio – Efeito de Bohr
Reacção de trocas gasosas nas células
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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
A hemoglobina e o transporte de gases no sangue
A estabilidade do complexo oxigenado aumenta com a
basicidade do meio – Efeito de Bohr
A libertação de oxigénio nos tecidos é facilitada pelo pequeno
abaixamento do pH resultante da presença do CO2 formado na
respiração celular. Este efeito vai aumentar a tendência para a
evolução no sentido directo da reacção
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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
A hemoglobina e o transporte de gases no sangue
A hemoglobina destaca-se pela sua capacidade para formar um complexo
muito estável com o monóxido de carbono por troca com o oxigénio.
Kc= 200
Significa na prática que se o monóxido de carbono estiver presente numa quantidade significativa, vai
complexar mais fortemente a hemoglobina e ainda que, após ligar-se a ela, a capacidade desta para transportar o oxigénio se encontra praticamente
perdida.
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Metais no Organismo Humano
3. Metais Ambiente e Vida
A hemoglobina e o transporte de gases no sangue
O caso do CO2 indispensável: efeito tampão
H2CO3 (aq) + H2O (l) ↔ H3O+ (aq) + HCO3
- (aq) Ka ≈ 10-7
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3. Metais Ambiente e Vida
Como se comportam os ácidos, as bases
e os sais quando se dissolvem em água?
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3. Metais Ambiente e Vida
Como se comportam os ácidos, as bases
e os sais quando se dissolvem em água?
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3. Metais Ambiente e Vida
Como se comportam os ácidos, as bases
e os sais quando se dissolvem em água?
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3. Metais Ambiente e Vida
Como se comportam os ácidos, as bases
e os sais quando se dissolvem em água?
Grau de ionização vs Força de Ácidos e Bases
Soluções aquosas 0.1 mol/dm3 (25ºC)
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3. Metais Ambiente e Vida
Grau de ionização vs Força de Ácidos e Bases
Como se comportam os ácidos, as bases
e os sais quando se dissolvem em água?
1. Se tivermos soluções diluídas de dois
ácidos fracos de concentrações
diferentes, mesmo sabendo qual é o mais
fraco, não se poderá afirmar directamente
qual é a solução que terá maior grau de
ionização.
2. O grau de ionização não é constante, é
necessária uma grandeza, independente
da concentração do ácido, que permita
caracterizar a solução em equilíbrio a
determinada temperatura: as constantes
de ionização (de hidrólise no caso de
compostos iónicos) Ka e Kb.
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3. Metais Ambiente e Vida
Como se comportam os ácidos, as bases e os
sais quando se dissolvem em água?
Grau de ionização vs Força de Ácidos e Bases
HA (aq) ↔ H+ (aq) + A- (aq)
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Exercício
3. Metais Ambiente e Vida
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Exercício
3. Metais Ambiente e Vida
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