Pós-graduação
  1. Química Física  1.1. Termodinâmica  1.1.1. Leis da Termodinâmica  1.1.2. Entalpia e capacidade térmica  1.1.3. Entropia e energia livre  1.1.4. Equilíbrio de Fases  1.1.5. Termodinâmica estatística  1.1.6. Ciclo termodinâmico  1.1.7. Fugacidade e atividade  1.2. Química Quântica  1.2.1. Princípios da mecânica quântica  1.2.2. Equação de Schrödinger  1.2.3. Partícula em uma caixa  1.2.4. Operadores e autovalores  1.2.5. Orbitais atômicos  1.2.6. Teoria do orbital molecular  1.2.7. Teoria de Perturbação  1.2.8. Teoria de ligação de valência  1.2.9. Hibridização e ligação química  1.3. Cinética química  1.3.1. Leis de velocidade e mecanismos de reação  1.3.2. Teoria das colisões  1.3.3. Teoria do estado de transição  1.3.4. Cinética Enzimática  1.3.5. Reações em Cadeia e Polimerização  1.3.6. Reações fotoquímicas  1.4. Mecânica estatística  1.4.1. Funções de Partição  1.4.2. Funções de distribuição molecular  1.4.3. Distribuição de Boltzmann  1.4.4. Estatísticas de Bose–Einstein e Fermi–Dirac  1.5. Espectroscopia  1.5.1. Rotational Spectroscopy  1.5.2. Espectroscopia Vibracional  1.5.3. Espectroscopia Eletrônica  1.5.4. Espectroscopia de ressonância magnética nuclear  1.5.5. Espectrometria de Massa  1.5.6. Espectroscopia Raman  1.5.7. Espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica  1.6. Química de superfícies e coloidal  1.6.1. Isoterma de absorção  1.6.2. Tensão Superficial e Molhabilidade  1.6.3. Estabilidade Coloidal  1.6.4. Catalysis  1.6.5. Emulsões e micelas  1.7. Eletroquímica  1.7.1. Equação de Nernst  1.7.2. Células eletroquímicas  1.7.3. Condutividade e mobilidade  1.7.4. Guerra  1.7.5. Células de combustível  1.7.6. Eletrólise
  2. Química orgânica  2.1. Mecanismo de Reação  2.1.1. Reações de substituição nucleofílica  2.1.2. Reações de adição eletrofílica  2.1.3. Reações de eliminação  2.1.4. Reações de rearranjo  2.1.5. Reações radicais  2.1.6. Reações pericíclicas  2.2. Espectroscopia e determinação estrutural  2.2.1. Espectroscopia UV-Vis  2.2.2. Espectroscopia IR  2.2.3. Espectroscopia de RMN  2.2.4. Espectrometria de Massas  2.2.5. Cristalografia de Raios X  2.3. Estereoscópico  2.3.1. Quiralidade e atividade óptica  2.3.2. Análise estrutural  2.3.3. Isomerismo geométrico  2.3.4. Dynamic Stereochemistry  2.4. Química Organometálica  2.4.1. Reagentes organolítio e organomagnésio  2.4.2. Reações de acoplamento cruzado catalisadas por paládio  2.4.3. Complexos de Metais de Transição  2.4.4. Ligação metal-carbono  2.5. Química dos polímeros  2.5.1. Mecanismo de Polimerização  2.5.2. Características dos Polímeros  2.5.3. Polímero Biodegradável  2.5.4. Polímero condutor  2.5.5. Polímeros Supramoleculares  2.6. Química medicinal  2.6.1. Design e desenvolvimento de medicamentos  2.6.2. Farmacocinética e farmacodinâmica  2.6.3. Relações estrutura-atividade  2.6.4. Acoplamento Molecular e Triagem de Medicamentos
  3. Química inorgânica  3.1. Química de coordenação  3.1.1. Teoria do Campo Cristalino  3.1.2. Teoria do campo dos ligantes  3.1.3. Série Espectroquímica  3.1.4. Quelação e estabilidade  3.2. Química Organometálica  3.2.1. Carbonilos Metálicos  3.2.2. Catalise por complexos organometálicos  3.2.3. Metalocènicos  3.3. Química bioinorgânica  3.3.1. Metaloproteínas e enzimas  3.3.2. O papel dos metais em sistemas biológicos  3.3.3. Transporte e armazenamento de íons metálicos  3.4. Química do estado sólido  3.4.1. Estruturas Cristalinas  3.4.2. Teoria de bandas dos sólidos  3.4.3. Supercondutores  3.4.4. Defeitos no cristal  3.5. Lantanídeos e Actinídeos  3.5.1. Configuração eletrônica em lantanídeos e actinídeos  3.5.2. Química de coordenação dos lantanídeos  3.5.3. Propriedades Magnéticas dos Lantanídeos
  4. Química Analítica  4.1. Cromatografia  4.1.1. Cromatografia Gasosa  4.1.2. Cromatografia Líquida de Alta Performance  4.1.3. Cromatografia em Camada Delgada  4.2. Técnicas Espectroscópicas  4.2.1. Espectroscopia de absorção atômica  4.2.2. Difração de raios X  4.2.3. Espectroscopia de plasma acoplado indutivamente  4.3. Métodos Eletroanalíticos  4.3.1. Potenciometria  4.3.2. Voltametria  4.3.3. Colometria  4.4. Espectrometria de Massa  4.4.1. Técnica de Ionização  4.4.2. Padrão de Fragmentação  4.5. Quimiometria  4.5.1. Análise multidisciplinar  4.5.2. Aprendizado de Máquina em Química
  5. Química Teórica e Computacional  5.1. Simulação de dinâmica molecular  5.1.1. Campos de força e minimização de energia  5.1.2. Simulação de Monte Carlo em simulações de dinâmica molecular  5.2. Métodos de química quântica  5.2.1. Teoria de Hartree–Fock  5.2.2. Teoria do funcional da densidade  5.2.3. Métodos semi-empíricos  5.3. Design computacional de medicamentos  5.3.1. Acoplamento Molecular  5.3.2. Modelagem QSAR  5.3.3. Triagem Virtual
  6. Bioquímica  6.1. Cinética Enzimática  6.1.1. Cinética de Michaelis-Menten  6.1.2. Mecanismo de inibição  6.2. Metabolismo e Bioenergética  6.2.1. Glicólise  6.2.2. Ciclo do ácido cítrico  6.2.3. Cadeia de transporte de elétrons  6.3. Biologia Molecular  6.3.1. Replicação e reparo do DNA  6.3.2. Síntese de proteínas  6.3.3. Regulação Genética  6.4. Bioquímica Estrutural  6.4.1. Dobramento de Proteínas  6.4.2. Biofísica de Membranas
  7. Química Ambiental  7.1. Química Atmosférica  7.1.1. Gases de efeito estufa  7.1.2. Destruição da Camada de Ozônio  7.1.3. Poluentes do ar e fumaça  7.2. Química da Água  7.2.1. pH e dureza da água  7.2.2. Tratamento de águas residuais  7.2.3. Química Aquática  7.3. Química do Solo  7.3.1. Contaminação por metais pesados  7.3.2. pH do Solo e Capacidade Tamponante  7.3.3. Ciclo de nutrientes  7.4. Toxicologia e Segurança Química  7.4.1. Toxicocinética  7.4.2. Avaliação de Risco em Toxicologia e Segurança Química em Química Ambiental  7.4.3. Efeitos dos poluentes no ambiente

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Bioquímica


A bioquímica é o ramo da ciência que explora os processos químicos dentro e relacionados aos organismos vivos. É uma ciência baseada em laboratório que combina biologia e química, utilizando conhecimento e técnicas químicas para ajudar a entender e resolver problemas biológicos.

Fundamentos da bioquímica

A bioquímica contribuiu imensamente para tudo que a ciência e tecnologia modernas desenvolveram. Para entender profundamente a bioquímica, é necessário estar familiarizado com os princípios químicos básicos que formam a espinha dorsal das moléculas e processos biológicos.

Elementos da vida

A vida como a conhecemos consiste principalmente de seis elementos: carbono (C), hidrogênio (H), nitrogênio (N), oxigênio (O), fósforo (P) e enxofre (S). Esses elementos combinam-se para formar pequenas moléculas e moléculas maiores que são essenciais para a vida.

Um exemplo de uma molécula simples é a água (H2O), que é essencial para todos os organismos vivos devido às suas propriedades únicas, como capacidade de solvatação, alta capacidade térmica e tensão superficial.

Macromoléculas

Macromoléculas são grandes e complexas moléculas importantes para os processos biológicos. Incluem carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucleicos.

Carboidratos Proteína Lipídios Ácidos nucleicos

Estas macromoléculas são essenciais para os organismos vivos:

  • Carboidratos: Compostos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Um exemplo comum é a glicose (C6H12O6), que é a principal fonte de energia para as células.
  • Proteínas: Compostas por aminoácidos, as proteínas desempenham várias funções, incluindo catalisar reações metabólicas, replicar o DNA e transportar moléculas. Uma enzima como a amilase é um exemplo de proteína que ajuda a digerir carboidratos.
  • Lipídios: Estas são moléculas não polares que são hidrofóbicas. São importantes para o armazenamento de energia e formação de membranas celulares (por exemplo, fosfolipídios).
  • Ácidos Nucleicos: DNA e RNA são ácidos nucleicos que armazenam e transferem informações genéticas.

Processos bioquímicos

Os processos bioquímicos ocorrem dentro dos organismos vivos e são essenciais para a manutenção da vida. Incluem metabolismo, atividade enzimática e respiração celular.

Metabolismo

Metabolismo refere-se a todas as reações químicas que ocorrem dentro de um organismo vivo para manter a vida. Inclui vias catabólicas e anabólicas que quebram moléculas e constroem moléculas para obter energia, respectivamente. Por exemplo, a glicose é quebrada na presença de oxigênio para produzir energia. Este processo é conhecido como respiração celular e pode ser representado pela seguinte reação:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + Energia (ATP)

Enzimas

Enzimas são proteínas que atuam como catalisadores para acelerar reações bioquímicas sem serem consumidas no processo. Elas reduzem a energia de ativação, facilitando a ocorrência das reações. Uma representação visual pode resumir o fluxo de energia:

sem enzimas com enzimas

A atividade enzimática é importante em funções biológicas, como a digestão, onde enzimas como a tripsina ajudam a quebrar proteínas.

Dogma central da biologia molecular

O dogma central da biologia molecular é uma estrutura para entender o fluxo de informações genéticas. Este é o processo pelo qual o DNA é transcrito em RNA, que é então traduzido em proteínas.

DNA → RNA → Proteína
DNA RNA Proteína

Este fluxo de informações é vital para a síntese de proteínas, que desempenham a maioria das funções nas células vivas, desde fornecer suporte estrutural até atuar como hormônios.

Conclusão

A bioquímica é um campo interdisciplinar que combina os princípios da biologia e da química para entender a vida em nível molecular. Entender a bioquímica é essencial para entender como os seres vivos funcionam, desde os menores microrganismos até os maiores ecossistemas. O estudo de macromoléculas, processos enzimáticos e o dogma central da biologia molecular exemplificam a complexidade e a beleza dos processos bioquímicos.


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