Água

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“A vida como conhecemos hoje existe por causa da 
água, um componente comum a todas as células e 
seu ambiente extracelular” 
DEVLIN 
A água é indispensável a todos os processos 
bioquímicos e fisiológicos. 
A natureza físico-química da vida na Terra reflete 
em grande parte as propriedades da água. 
  Substância que se encontra em maior quantidade no 
interior da célula (±70%). É considerada um solvente 
universal, atuando como dispersante de inúmeros 
compostos orgânicos e inorgânicos das células. 
  Pelo fato de ela penetrar em todas as partes de cada 
célula, a água é o meio onde ocorrem o transporte de 
nutrientes, as reações do metabolismo catalisadas 
por enzimas e a transferência da energia química 
  Com isso, todos os aspectos da estrutura e função 
celulares estão necessariamente adaptados às 
propriedades físicas e químicas da água 
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A intensidade do sinal da RMN de um 
determinado tecido está relacionada com a 
quantidade de água que estes possuem. 
Quanto maior for o conteúdo em água, 
mais forte é o sinal da RMN e melhor a 
imagem resultante. 
Os tecidos com lesões têm alteração no 
conteúdo de água, e normalmente têm 
mais água que um tecido saudável. 
Ressonância Magnética Nuclear 
O teor de água do corpo 
subtrai-se por perda de 
líquido intracelular, o que 
acarreta a diminuição da 
relação intracelular para o 
extracelular. Assim, 
perdem-se água e potássio 
devido à diminuição dos 
números de células no 
organismo 
a) No homem, a água = 65% do peso 
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Os bovinos e suínos têm fraca adaptação a perda de 
água, os ovinos, camelos e burros tem maior 
adaptação 
No decorrer da fase de desidratação a água que se encontra nos 
tecido é a primeira a ser eliminada; Mas o conteúdo de água no 
sangue não muda, permitindo assim uma atividade vascular normal. 
No homem e outros mamíferos ao contrário, a perda de água começa 
pelo plasma 
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  O átomo de oxigênio partilha dois dos seus seis 
elétrons de valência com os átomos de hidrogênio 
para formar as ligações covalentes entre oxigênio e 
hidrogênio; 
  O átomo de oxigênio possui 4 de seus elétrons de 
valência que não participam então em ligações: 
produzem uma zona de carga negativa que tende a 
repelir ligeiramente os átomos de hidrogênio; 
Por esta razão, a molécula de água não é linear, 
formando um ângulo com aproximadamente 104,5º. 
  A molécula de água é eletricamente neutra, mas 
possui cargas parcialmente positivas e negativas, 
sendo um dipolo elétrico. 
Propicia a forte atração intermolecular 
será atraído por um átomo de 
oxigênio (negativo) de outra 
molécula de água 
será atraído por um átomo 
de oxigênio (negativo) de 
outra molécula de água 
atrairá dois átomos de 
hidrogênio de outras 
duas moléculas de água 
Ligação 
intermolecular 
denominada 
ponte de 
hidrogênio. 
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  Atração eletrostática entre as cargas parciais 
positivas dos H e as as cargas parcias negativas do 
O → pontes de hidrogênio. 
Este tipo de ligação tem 
uma energia 
relativamente baixa 
(20 kJ/mol) 
suficiente para 
estabelecer a ligação 
mas também ser 
facilmente quebrada 
(Ligação covalente C-C: 348kJ/mol) 
  Os elétrons se arranjam de modo quase tetraédrico 
ao redor do átomo de O. Isto possibilita a formação 
de até 4 pontes de hidrogênio com moléculas de 
água vizinhas. 
Pontes de hidrogênio na 
água líquida tem vida 
média muito curta: 
< 1X 10-9 seg. 
Aglomerado oscilante: 
fluida e em constante 
rearranjo 
 Esta coesão confere-lhe uma densidade elevada em 
comparação com outros líquidos à mesma 
temperatura e uma elevada tensão superficial 
  As pontes de hidrogênio são comuns nos sistemas 
biológicos e se formam entre um átomo 
eletronegativo e um átomo de hidrogênio 
covalentemente ligado a outro átomo 
eletronegativo. 
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Alcoóis, aldeídos, cetonas e compostos que 
apresentam ligações N-C formam pontes de H 
Solúveis em H2O 
  Podem ocorrer dentro de uma mesma molécula, como 
nas proteínas, ácidos nucléicos. 
Pontes de Hidrogênio 
estrutura terciária de uma proteína 
  Podem ocorrer dentro de uma mesma molécula, como 
nas proteínas, ácidos nucléicos. 
Pontes de Hidrogênio 
pontes de hidrogênio do DNA 
  Podem ser mais fortes ou mais fracas a depender da 
orientação dos elementos formadores da ligação. 
Pontes de Hidrogênio 
Átomo aceptor alinhado com a 
com a ligação covalente entre 
o átomo doador e H 
 São direcionais capazes de manter 2 moléculas ou 2 grupos em 
um arranjo específico: importância para estrutura tridimensional 
de moléculas 
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Natureza Polar Capacidade de formar pontes de H 
Capacidade de dissolver uma variedade de moléculas 
orgânicas orgânicas e inorgânicas 
  Esta propriedade é um reflexo do caráter dipolar da 
molécula de água 
  SEMELHANTE DISSOLVE SEMELHANTE 
  A água dissolve: 
-  Sais? 
-  Ácidos? 
-  açucares? 
-  alcoóis? 
-  aldeídos? 
-  cetonas? 
-  aminoácidos? 
-  lipídeos da membrana plasmática? 
-  triglicerídeos? 
-  ceras? 
Aumento da entropia 
Atração eletrostática enfraquecida: superada pela atração 
dos íons pela H2O 
Água: desfaz a estrutura cristalina, hidratando os seus íons e 
retirando-os do mosaico cristalino. 
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  Moléculas que se dissociam: 
Cátions e ânions 
Sais (Li, Na, e K) 
Ácidos (clorídrico e sulfúrico) 
Ácidos orgânicos 
Completamente dissociados (eletrólitos fortes) 
Sais: Na+ , Cl-, SO2-4 
Parcialmente dissociados 
(eletrólitos fracos) 
 ex: Ácido lático 
Solúveis pela formação de pontes H 
entre seus grupos funcionais e a água. 
Moléculas anfipáticas não se dispersam em água formando micelas 
onde a parte não polar da molécula fica no interior e a parte 
hidrofílica fica voltada para o meio aquoso. 
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Menor área hidrofóbica em contato com o solvente 
Interações hidrofóbicas: força que mantém juntas as partes não polares 
Interações hidrofóbicas: associação das 
partes hidrofóbicas das moléculas 
anfipáticas dentro das micelas. 
Muitas moléculas são anfipáticas: proteínas, pigmentos, algumas 
vitaminas, hormônios esteróides, fosfolipídeos: 
Suas estruturas são mantidas por interações hidrofóbicas 
Interações hidrofóbicas: 
Lipídeo-lipídeo 
Lipídeo proteina 
Determinantes da estrutura das 
membranas 
Muitas moléculas são anfipáticas: proteínas, pigmentos, algumas 
vitaminas, hormônios esteróides, fosfolipídeos: 
Suas estruturas são mantidas por interações hidrofóbicas 
Interações hidrofóbicas: 
Entre aminoácidos não polares 
Determinantes da estrutura 
tridimensional de proteínas 
Parte da força de ligação de um substrato 
com a enzima – aumento da entropia: 
Enzima desloca água ao redor do 
substrato 
A liberação de água ordenada favorece a 
formação de um complexo enzima-
substrato 
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  As propriedades coligativas da água (ponto de congelamento, 
ponto de ebulição, pressão de vapor e pressão osmótica) são 
profundamente alterados pelos solutos. 
  Um soluto pode alterar essas propriedades ao ser dissolvido na 
água: diminuem a concentração efetiva da água 
Quando uma fração das 
moléculas na superfície 
de uma sol. aquosa não é 
água, a tendência da H2O 
passar para a fase de 
vapor ou sólida é menor 
Requer temperaturas 
mais alta ou mais baixa 
respectivamente 
  Osmose e pressão osmótica 
  As moléculas de água tendem a se movimentar de uma região com 
maior concentração de água para uma de menor concentração 
Pressão osmótica: 
força necessária para 
resistir ao movimento 
da água; 
pressão, capaz de 
impedir o fenômeno 
da osmose