Água

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ÁGUA
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INTRODUÇÃO
Apesar de serem conhecidos cerca de cem elementos químicos na natureza, a matéria viva se constitui principalmente de carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e nitrogênio (N). 
Outros elementos biologicamente importantes: 
sódio (Na), potássio (K), cálcio (Ca), fósforo (P), enxofre (S), cloro (Cl), entre outros. 
A combinação desses elementos origina as moléculas que compõem as células e são responsáveis pelo seu funcionamento.
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INTRODUÇÃO
A vida depende de reações químicas que ocorrem dentro das células  reações bioquímicas do metabolismo.
Constituição da matéria viva:
água,
sais minerais,
vitaminas,
proteínas,
carboidratos,
lipídios,
ácidos nucléicos.
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INTRODUÇÃO
Níveis de organização de uma célula:
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ÁGUA
Substância mais abundante na matéria viva.
Teor varia:
entre espécies diferentes:
medusas (águas-vivas)  98%
minhocas  80%
humano adulto  ~65%
dentro da mesma espécie:
idade  mais jovem, mais água no corpo:
feto humano  >90%
adulto  ~65%
idoso  ~50%
entre os sexos  mais músculos, mais água no corpo.
entre os diversos tecidos de um mesmo indivíduo:
em função da atividade metabólica  maior metabolismo, maior teor de água.
Dentina é um tecido conjuntivo avascular, mineralizado, 
especializado que forma o corpo do dente. 
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ÁGUA
Importância biológica  relacionada com as propriedades químicas e físicas da molécula.
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ÁGUA - MOLÉCULA
Estrutura molecular simples:
formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio  H2O.
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ÁGUA - MOLÉCULA
Cada átomo de hidrogênio liga-se covalentemente ao átomo de oxigênio  compartilhamento de pares de elétrons: 
molécula adquire forma em V: 
ângulo de 105°.
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ÁGUA - MOLÉCULA
Molécula polar  apresenta zonas positivas e negativas devido a uma distribuição desigual da densidade de elétrons:
átomo de oxigênio:
mais "eletronegativo"  maior afinidade por elétrons: 
elétrons ficam mais próximos do átomo de oxigênio:
molécula apresenta carga parcial positiva (+) junto aos átomos de hidrogênio.
possui dois pares de elétrons não compartilhados na última camada:
molécula apresenta carga parcial negativa () no ápice do V, junto ao átomo de oxigênio. 
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ÁGUA – PONTES DE HIDROGÊNIO
Devido à disposição dos átomos e à polaridade, cada molécula de água tende a atrair outras quatro  atração eletrostática:
entre as cargas parciais positivas dos átomos de hidrogênio de uma molécula e a carga parcial negativa do átomo de oxigênio de outra molécula;
resulta na formação de ligações denominadas pontes de hidrogênio:
estáveis em condições normais de temperatura e pressão  mantêm a água fluida.
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ÁGUA – PROPRIEDADES
1- Coesão  decorrente da atração das moléculas de água entre si pelas pontes de hidrogênio:
alta tensão superficial: 
resulta da formação de uma película de moléculas de água fortemente aderidas entre si na zona de contato com o ar.
para que algum objeto afunde na água, primeiro ele precisa romper a superfície  alta coesão (tensão) entre as moléculas torna a superfície da água mais resistente. 
a película de tensão superficial sustenta o peso de insetos e permite que gotas de água se mantenham sobre a superfície das folhas.
Coesão: conexão, ligação
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ÁGUA – PROPRIEDADES
2- Adesão  em função da polaridade, as moléculas de água tendem a se unir também a outras moléculas polares:
é por isso que a água molha. 
A água não adere a moléculas apolares, como óleos, gorduras e ceras:
não molha superfícies enceradas, oleosas ou engorduradas: forma gotículas sobre elas.
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ÁGUA – COESÃO X ADESÃO
Coesão: atração das moléculas de água entre si.
Adesão: atração entre moléculas de água e moléculas de outras substâncias polares.
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ÁGUA – PROPRIEDADES
3- Capilaridade  subida de um líquido em um tubo fino, de extremidade aberta: 
é o resultado da adesão entre a água e o vidro, combinada com a coesão das moléculas de água entre si:
como essas forças são maiores que a força da gravidade que atua sobre a superfície da água dentro dos capilares, o líquido sobe. 
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ÁGUA – PROPRIEDADES
4- Alto poder de dissolução  quando moléculas polares ou substâncias iônicas são misturadas à água, ela tende a envolver estas moléculas, separando-as e impedindo que elas voltem a se unir  solvente universal: 
substâncias que se dissolvem na água  hidrofílicas. 
substâncias que não se dissolvem na água  hidrofóbicas: 
substâncias hidrofóbicas são sempre apolares, por isso não se dissolvem na água. 
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ÁGUA – PROPRIEDADES
5- Alto calor específico  é necessário muito calor para elevar em 1°C a temperatura de 1g de água:
conseqüência das pontes de hidrogênio  mantêm moléculas de água unidas e são responsáveis por sua grande coesão: 
para romper um número suficiente de pontes de hidrogênio que permita a movimentação maior e mais livre das moléculas de água, há necessidade de grande quantidade de calor. 
A densidade da água à pressão normal e à temperatura de 25 ºC, é de 1,00 g/cm³ 
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ÁGUA – PROPRIEDADES
6- Alto calor de vaporização  há necessidade de uma grande quantidade de calor para que cada molécula se desprenda das demais e passe do estado líquido para o de vapor. 
conseqüência das pontes de hidrogênio  mantêm as moléculas de água unidas e são responsáveis por sua grande coesão: 
para evaporar, ela absorve calor das superfícies com as quais está em contato, fazendo com que elas se resfriem  alto calor latente de vaporização.
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ÁGUA – PROPRIEDADES
7- Solidificação abaixo de 0°C  para que a água passe do estado líquido para o estado sólido há necessidade de grande liberação de calor: 
evita o congelamento das células e a formação de cristais de gelo que poderiam romper as estruturas celulares.
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ÁGUA – PROPRIEDADES E IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA
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ÁGUA – GANHO DIÁRIO PELO CORPO
Principalmente através de duas fontes:
ingestão de líquidos e de alimentos  ~2.100 mL/dia.
síntese pelo corpo como um resultado da oxidação de carboidratos  ~2.300 mL/dia.
Entrada de água no corpo  altamente variável entre as diferentes pessoas, e em uma mesma pessoa, em diferentes ocasiões, dependendo de:
clima, 
hábito,
nível de atividade física. 
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ÁGUA – PERDA DIÁRIA PELO CORPO
Perda de água não percebida  não pode ser precisamente regulada nem percebida conscientemente  ~ 700 mL/dia:
perda de água constante por evaporação no trato respiratório  ~350 mL/dia:
perda de água pelos pulmões durante a respiração;
aumenta com a diminuição de temperatura  sensação de ressecamento nas vias respiratórias durante o frio. 
difusão através da pele  entre 300 a 400 mL/dia:
ocorre independentemente da sudorese e está presente mesmo em pessoas que nascem sem as glândulas sudoríparas;
pode aumentar em até 10 vezes em casos de queimadura extensa (perda da camada córnea da pele)  3 a 5 L/dia:
vítimas de queimadura devem receber uma grande quantidade de líquidos, preferencialmente por via intravenosa, para equilibrar a perda de líquido. 
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ÁGUA – PERDA DIÁRIA PELO CORPO
Perda de água no suor  altamente variável, dependendo de:
atividade física,
temperatura ambiente.
A quantidade de suor normalmente é de 100 mL/dia, mas em climas muito quentes ou durante exercícios pesados, aumenta para 1 a 2L/hora. 
Perda de água nas fezes  100 mL/dia:
pode aumentar para vários litros por dia em pessoas com diarréia grave  pode ameaçar a vida caso não seja tratada em poucos dias. 
Perda de água através dos rins  variável:
0,5 L/dia em uma pessoa desidratada;
20 L/dia em uma pessoa que bebe grande quantidade de água.
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ÁGUA – GANHO E PERDA DIÁRIOS PELO CORPO
Quantidade diária de ganho e perda de água (mL/dia).
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ÁGUA – DESIDRATAÇÃO
A perda de mais de 10% da água corporal pode acarretar a morte:
em casos de diarréia grave procure imediatamente ajuda médica. 
Podemos ficar sem comer por alguns dias sem comprometer a saúde, mas sem água o estado de saúde agrava-se bastante após cerca de 36 horas:
recomenda-se a ingestão de pelo menos 2litros de água por dia. 
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ÁGUA – INGESTÃO DE LÍQUIDOS DURANTE AS REFEIÇÕES
Se ingeridos em excesso podem causar desconforto e atrapalhar a digestão: 
excesso de água dilui os sucos digestivos  dificulta o processamento dos alimentos.
Dica:
procure consumir alimentos ricos em água, como verduras, legumes e frutas, que evitam a necessidade de ingerir líquidos durante as refeições. 
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BIBLIOGRAFIA PRINCIPAL
AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia das Células 1. 2ª ed. São Paulo, Ed. Moderna Ltda, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE MEDICINA COMPLEMENTAR. Biblioteca de Nutrientes. Disponível em <http://www.medicinacomplementar.com.br/bibliotecadenutrientes.asp> Acesso em 27/03/2008.
EMEDIX. Vitaminas e sais minerais. Disponível em <http://www.emedix.com.br/vit/vit022_1f_vitaminah.php> Acesso em 30/03/2008.
GYTON, Arthur C.; HALL, John E. Tratado de Fisiologia Médica. 11ª ed. Rio de Janeiro, Elsevier Ldta, 2006.
LISBOA JOVEM. Minerais. Disponível em <http://www.lxjovem.pt/?id_tema=768> Acesso em 27/03/2008. 
LOPES, Sônia. Bio 1. São Paulo, Ed. Saraiva, 2006.
MIRANDA-VILELA, Ana Luisa. Anatomia e Fisiologia Humanas. Disponível em <http://www.afh.bio.br> Acesso em 27/03/2008.
A análise da matéria que constitui os seres vivos revela abundância de água. Os demais constituintes moleculares estão representados pelos sais minerais e pelas substâncias orgânicas como proteínas, lipídeos, carboidratos, ácidos nucléicos e vitaminas. 
Moléculas que apresentam zonas positivas e negativas devido a uma distribuição desigual da densidade de elétrons são denominadas moléculas polares. Moléculas que não apresentam essa polaridade são denominadas moléculas apolares. Os lipídeos (óleos, gorduras, ceras) são exemplos de substâncias formadas por moléculas apolares. A insolubilidade de moléculas apolares, como os lipídios e certas proteínas que têm porções não-polares em suas moléculas, foi e continua sendo particularmente importante na formação das membranas celulares. Essas, delimitam e individualizam as células, separando-as do meio ao seu redor e possibilitando a ocorrência de reações químicas no seu interior. 
Graças à capilaridade, as plantas conseguem transportar água e sais minerais que retiram do solo até as folhas. Os finos vasos que transportam essa seiva são verdadeiros tubos capilares.
A propriedade solvente da água é importantíssima, pois todos os reagentes químicos contidos nas células estão dissolvidos em água e todas as reações químicas celulares ocorrem em meio aquoso. Além disso, no caso de animais e vegetais, as substâncias dissolvidas em água podem ser transportadas para outras partes do corpo e distribuídas entre as células.
Calor específico de uma substância é a quantidade de calor necessária para elevar em 1°C a temperatura de um grama dessa substância. Quanto maior for a quantidade de calor necessária, maior será o calor específico dessa substância. Dentre os líquidos, o calor específico da água só é menor do que o da amônia. Em função dessa propriedade, a temperatura dentro das células se mantém estável e sem variações bruscas que afetariam o metabolismo celular, uma vez que as reações metabólicas ocorrem em um intervalo pequeno de temperatura.
Para que ocorra a vaporização (passagem do estado líquido para o de vapor) há necessidade de certa quantidade de calor. Essa quantidade de calor é conhecida como calor de vaporização. Já o calor latente de vaporização é definido como a quantidade de calor absorvida durante a vaporização de uma substância em seu ponto de ebulição. 
Nos mamíferos, a evaporação (vaporização) da água do suor é um dos principais mecanismos de redução da temperatura corporal, evitando o superaquecimento do corpo.
Essa característica é muito importante para a vida na Terra, pois se a água congelasse em temperaturas mais elevadas, a água presente nas células congelaria facilmente e os cristais de gelo formados perfurariam as estruturas celulares, provocando a morte.