resumo 1 bioquimica

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ÁGUA, PH E TAMPÃO . 
Água: Estrutura e Propriedades Físico-químicas
A água é o principal componente da maioria das células, permeia todas as porções de todas as células. É importância em seres vivos, pois está envolvida como meio de transporte de nutrientes e reações metabólicas. A água é um solvente universal , é produto de ionização e participa de interação entre as moléculas. Ela apresenta alta coesão e mínima distensão, características estas que permitem que alguns insetos consigam andar sobre ela (tensão superficial), e explica por que ela permanece líquida a temperatura de 25⁰C enquanto compostos como o CH4 e H2S, são gases nessa mesma temperatura
Propriedades solventes da água 
Substâncias iônicas polares são chamadas de hidrofílicas. Os hidrocarbonetos são apolares, as interações íon-dipolo e dipolo-dipolo responsáveis pela solubilidade de compostos iônicos e polares não ocorrem para compostos apolares, assim, esses compostos tendem a não se dissolver em água. As moléculas apolares que não se dissolvem em água são chamadas de hidrofóbicas. Um líquido apolar forma um sistema em duas fases com a água, um exemplo é a mancha de óleo.
Ligação de Hidrogênio 
É atração eletrostática resultante entre o átomo de oxigênio de uma molécula de água e o átomo de hidrogênio de outra molécula de água. As ligações de hidrogênio são mais fracas que as ligações covalentes. Cada molécula de água se une mediante ligações de Hidrogênio a 3 ou 4 moléculas. A fluidez da água se deve a meia-vida curta das ligações que é de cerca de 9 a 10 segundos. Vale ressaltar que as ligações de hidrogênio não são restritas à água. Podem ser formadas entre um átomo eletronegativo (O, N) e um átomo de hidrogênio ligado a um outro átomo eletronegativo. Biologicamente Importantes As ligações de hidrogênio têm um envolvimento essencial na estabilização da estrutura tridimensional de moléculas biologicamente importantes incluindo o DNA, o RNA e as proteínas. As ligações de hidrogênio entre as bases complementares são uma das características mais marcantes da estrutura de dupla-hélice do DNA. O RNA transportador também tem uma estrutura tridimensional complexa caracterizada por regiões com ligações de hidrogênio. A ligações de hidrogênio em proteínas origina duas estruturas importantes, as conformações de α-hélice e folha βpregueada.
Solubilidade 
A interação com solutos ocorre porque a água é um líquido polar, a água pode dissolver sais cristalinos com íons que unem os átomos do sal. Em compostos orgânicos polares como nos açúcares, álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos, onde há a formação de ligações de hidrogênio com os grupos hidroxila ou carbonila. Também ocorre interações com substâncias anfipáticas como nos fosfolipídios, proteínas, ácidos nucléicos. Nessas moléculas a água forma micelas, interagindo com a porção hidrofílica e repelindo a porção hidrofóbica. E a Solubilidade de alguns gases em água.
on hidrogênio 
O íon hidrogênio (H+ ) é o íon mais importante nos sistemas biológicos. A concentração nas células e líquidos biológicos influencia a velocidade das reações químicas, a forma e função das enzimas assim como de outras proteínas celulares e a integridade das células. A concentração desse íon nas células e líquidos biológicos deve estar em torno de 0,4nM (0,4x10-7).
Água pura é levemente ionizada. 
Para a disponibilidade desses íons a molécula de água tem a leve tendência de sofrer uma ionização reversível, produzindo íon hidrogênio (próton-H+ ) e um íon hidróxila (OH- ). É bom salientar que mesmo mostrando o produto de dissociação da água como H+, os prótons livres H+, não existem em solução. Os íons hidrogênio formados em água são imediatamente hidratados para formar íons hidrônio. H2O e H2O H O+ H + OHH Duas moléculas íon hidrônio de água Como representado acima, a dissociação das moléculas de água forma rapidamente o íon hidrônio H3O+ . Isto significa que em qualquer solução aquosa sempre haverá uma certa quantidade do íon hidrônio (H3O+ ) e do íon hidroxila (HO ). Estes íons têm grande mobilidade, maior que a dos outros íons, pois os prótons saltam de uma molécula para outra, e essa mobilidade resulta no “salto de prótons”.
A ionização da água é expressa pela constante de equilíbrio 
Em soluções aquosas diluídas o valor de [H2O], a 25°C, é essencialmente constante e igual a 1000 g litro-1 ou seja 1000 g litro-1 /18,015 g mol–1 = 55,5 M; por isto, pode-se incluir [H2O] na constante K, definindo uma nova constante de equilíbrio Keq. É importante lembrar que a escala de pH é logarítmica, e não aritmética. Assim, as duas soluções diferem em pH por uma (1), unidade, isso significa que uma solução tem dez vezes mais a concentração de íons H+ que a outra.
Ácidos e Bases 
O comportamento bioquímico de diversos compostos importantes depende de suas propriedades ácido-básicas. O ácido é a molécula que age como doador de prótons (íons hidrogênio) e a base é a molécula receptora de prótons. A velocidade com que ácidos ou bases doam e recebem prótons depende da natureza química dos compostos envolvidos. Segundo o conceito de Arrehnius (1887), o ácido é o composto que dissociado em água, libera íons H+ . Já a base é o composto que dissociado em água, libera íons OH- . A água pode aceitar prótons também de outras substâncias, um fenômeno extremamente importante não apenas em termos biológicos. Considera-se um ácido então, a substância que pode doar prótons e a base a substância que pode aceitar prótons.
Curvas de titulação e poder tamponante 
Se adicionarmos uma gota de 10 μl de HCl 1 M a um litro de água pura, o pH desce de 7 para 5, ou seja, ficará mais ácido. Se fizermos a mesma coisa com um litro de sangue, adicionando uma gota do mesmo ácido, no entanto, a variação será mínima. Isto ocorre porque o sangue, assim como o interior das células, está tamponado, isto é, possui um sistema de ácidos e bases fracas que tende a absorver excessos de prótons ou íons hidroxila. Da mesma forma podemos dizer que nas extremidades das curvas o pH varia muito com poucos equivalentes de HO- adicionados. Na faixa média, com pH’s próximos aos dos pKa’s, no entanto, o pH varia pouco com muitos equivalentes de HOadicionados. A faixa que resiste a variações de pH é chamada de faixa tamponante. Ela situa-se mais ou menos, entre pKa -1 e pKa +1.