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BIOQUÍMICA AULA 03
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
PROF. JOSE REGO1
ÁGUA(“Hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de
hidrogênio" ou ainda "protóxido de hidrogênio") é uma substância líquida que parece incolor a olho nu em pequenas quantidades, inodora e insípida, essencial a todas as formas de vida, composta por hidrogênio e oxigênio.
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Água: Estrutura e Propriedades Físico-químicas
Breves Comentários:Permeia todas as porções de todas as células; Importância em seres vivos: transporte de nutrientes e
reações metabólicas;Todos os aspectos de estrutura celular e suas funções são
adaptadas às propriedades físico-químicas da água;Taxas de água – varia de acordo com a espécie, idade e
ação metabólica.Vias de Eliminação: Pele, pulmões, rins e intestino;
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VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUAESPÉCIE
Água-viva - 98% de águaSementes - 10% de águaEspécie humana - 70% de água
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Corpo Humano 75% Água
Perdas diárias:
Respiração - 0,4 litros
Urina - 1,2 litros
Transpiração - 0,6 litros
Evacuação - 0,1 a 0,3 litros
TOTAL - 2,5 litros
Quanta água precisa repor por dia: Quanta água precisa repor por dia:
Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos - 1,0 litro 5
VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUAIDADE
Feto humano – 94% de águaRecém-nascido – 69% de águaAdulto – 60% de água
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METABOLISMOA quantidade de água é diretamente
proporcional à atividade metabólica da célula.
Neurônio – 80% de águaCélula óssea – 50% de água
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Meio onde ocorrem todasReações celulares
Composto mais importante das
células
Água
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1. ESTRUTURAÁtomo de Hidrogênio compartilha um par de
elétrons com o oxigênio – Geometria próxima do tetraedro (104,5°);
Pares de elétrons ñ compartilhados geram uma carga parcial (-).
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Pontes de Hidrogênio As pontes de hidrogênio são mais fracas que ligações covalentes;
Como o oxigênio é mais eletronegativo("força de atração dos elétrons") que o hidrogênio, este acaba deixando os elétrons
mais próximos dele, formando ao seu redor uma nuvem eletrônica negativa(uma carga aparente).
Assim, os hidrogênios ficam com nuvens positivas caracterizando pólos distintos; dessa maneira, chegamos a primeira característica dessa molécula: ela é um composto
Polar.
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Pontes de Hidrogênio
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Pontes de Hidrogênio comuns em sistemas
biológicos
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2. PROPRIEDADES DA ÁGUA
SOLVENTE UNIVERSAL??????????????
A água dissolve vários tipos de substâncias polares e iônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcar, e facilita sua interação química, que ajuda metabolismos complexos.
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HH22O DISSOLVE ESTRUTURAS O DISSOLVE ESTRUTURAS CRISTALINASCRISTALINAS
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Propriedades
Solubilidade A interação com solutos ocorre porque a água é um líquido polar A água pode dissolver:
Sais cristalinos: Interatua com íons que unem os átomos do
sal
Compostos orgânicos polares (açúcares, álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos) –
formação de pontes de hidrogênio com os grupos hidroxila ou
carbonila15
Propriedades
Solubilidade Substâncias anfipáticas
(fosfolipídeos, proteínas, ácidos nucléicos) – A água forma micelas, interatuando com a porção hidrofílica e repelindo a porção hidrofóbica
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Propriedade
• Sistema biológico é importante a ligação de H+ mediada pela H2O;
• H2O funciona como ponte para conectar 2 partes separadas;
H2O altamente reativa
• Favorece interações hidrofóbicas;• Interfere estrutura e propriedades de
proteínas e ác. Nucléicos;
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Propriedades
Tensão Superficial
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Propriedades
PROPRIEDADES DA ÁGUAALTO CALOR ESPECÍFICO
Calor específico é definido como a quantidade de calor que um grama de uma substância precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1°C sem que haja mudança de estado físico. Devido ao alto calor específico da água, seres vivos não sofrem variações bruscas de temperatura.
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Propriedades
PROPRIEDADES DA ÁGUACALOR DE VAPORIZAÇÃO
É a quantidade de calor necessária para que uma substâncias passe de estado líquido para o estado de vapor. Devido ao elevado calor de vaporização da água, uma superfície se resfria quando perde água na forma de vapor
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Propriedades
PROPRIEDADES DA ÁGUA
CAPILARIDADE
Quando a extremidade de um tubo fino de paredes hidrófilas é mergulhada na água, as moléculas dessa substância literalmente “sobem pelas paredes” internas do tubo, graças a coesão e a adesão entre as moléculas de água.
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Propriedades
3. FUNÇÕES DA ÁGUATRANSPORTE DE SUBSTÂNCIASFACILITA REAÇÕES QUÍMICASTERMORREGULAÇÃOLUBRIFICANTEREAÇÕES DE HIDRÓLISEEQUILÍBRIO OSMÓTICOEQUILÍBRIO ÁCIDO BASE
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TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos.
Organismos mais evoluídos apresentam sistemas circulatórios ( hemolinfa, sangue e seiva vegetal).
A urina é uma maneira de eliminar toxinas.As células apresentam-se em estado coloidal (rico
em água) o que facilita transporte de substâncias.
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Funções
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos.
Organismos mais evoluídos apresentam sistemas circulatórios ( hemolinfa, sangue e seiva vegetal).
A urina é uma maneira de eliminar toxinas.As células apresentam-se em estado coloidal (rico
em água) o que facilita transporte de substâncias.
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Funções
FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
Reações químicas ocorrem mais facilmente com os reagentes em estado de solução.
Em algumas reações químicas a união entre moléculas ocorre com formação de água como produto (síntese por desidratação).
Reações de quebra de moléculas em que a água participa como reagente são denominadas reações de hidrólise.
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Funções
TERMORREGULAÇÃOSeres vivos só podem existir em uma estreita faixa de temperatura.A água evita variações bruscas de temperatura dos organismos.A transpiração diminui a temperatura corporal de mamíferos.
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Funções
LUBRIFICANTENas articulações e entre os órgãos a água exerce
um papel lubrificante para diminuir o atrito entre essas regiões.
A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o globo ocular.
A saliva facilita a deglutição dos alimentos.
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Funções
4. Propriedades Coligativas
Definição:Ponto de fusão, Ponto de ebulição, Pressão de vapor,
Pressão osmóticaRelação com solutos
Alteração das propriedades do solventeSolutos tendem a romper a estrutura normal da água
(pontes de hidrogênio) menor interação
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5.Ionização da ÁguaPropriedades dos Solventescaracterísticas da
molécula não carregada + Grau de Ionização [H+] e [OH-]
Moléculas de água: tendem a ionizar-se (reversível) H2O H+ + OH-
Ácidos ou bases dissolvidos na água produz H+ (ácidos) e OH- (bases).
Constante de Equilíbrio: A + B C + D =
pH: Concentração de íons hidrogênios Água pura: pH neutro
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Keq [H ][OH ]
[H2O]
pH log1
[H ] log[H ]
Cálculos: Água Pura: 1 em cada 107 moléculas de água está ionizada
em cada instante = então:
A concentração da água em 1 litro de água a 250C é de 55,5M = massa de água em gramas/massa molecular: 1000/18 = 55,5
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Keq [H ][OH ]
[H2O]
Keq [H ][OH ]
[55,5M]
Keq.55,5 [H ][OH ] Kw
KeqH2O1,8x10 16
1,8x10 16M .55,5M [H][OH] Kw
Kw 99,9x10 16M 2 [H][OH]
1x10 14M 2 [H][OH]
Ionização
Na água pura... A [H+]=[OH-], então:Kw= [H+]. [H+] ou Kw=[H+]2
[H+]= =[H+]=P é dito como: “logarítimo negativo de”
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Cálculos:
Kw
1x10 14M210 7
pH log1
[H ] log[H ]
pH log1
[1x10 7]log1 log 7 0 7,0 7,0
pH 7,0
Ionização
pH na Saúde e Doença
potencial hidrogeniônico
pH importante para:
Conformação de proteínas
Catálise enzimáticaTransporte de O2
Dissociação de moléculas
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FIM! “A maioria pensa com a sensibilidade, eu sinto
com o pensamento. Para o homem vulgar, sentir é viver e pensar é saber viver. Para mim, pensar é viver e sentir não é mais que o alimento de pensar".
Fernando Pessoa
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