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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


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


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



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Metais Essenciais 3. Metais Ambiente e Vida


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Metais tóxicos


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



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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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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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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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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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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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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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O caso do CO2 indispensável: efeito tampão

H2CO3 (aq) + H2O (l) ↔ H3O+ (aq) + HCO3

- (aq) Ka ≈ 10-7


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Como se comportam os ácidos, as bases

e os sais quando se dissolvem em água?

RELEMBRAR

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RELEMBRAR

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RELEMBRAR

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Grau de ionização vs Força de Ácidos e Bases

Soluções aquosas 0.1 mol/dm3 (25ºC)

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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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Como se comportam os ácidos, as bases e os

sais quando se dissolvem em água?


HA (aq) ↔ H+ (aq) + A- (aq)

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Exercício


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Exercício


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