BIOQUIMICA DA ÁGUA

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BIOQUIMICA DA ÁGUA
ÁGUA 
“Hidróxido de hidrogênio” ou “monóxido de hidrogênio” ou ainda “protoxido de hidrogênio”: é uma substância liquida que parece incolor a olho nu em pequenas quantidades, inodora e insipida, essencial a todas as formas de vida, composta por hidrogênio e oxigênio.
ÁGUA: ESTRUTURA E PROPRIEDADES FISICO-QUIMICAS
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 adaptados ás propriedades físico-quimicas da água;
Taxa de água – varia de acordo com a espécie, idade e ação metabólica;
Vias de Eliminação: pele, pulmões, rins e intestino.
VARIAÇÃO NA TAXA DE ÁGUA 
ESPÉCIE
Água viva – 98% de água 
Sementes – 10% de água
Espécie humana – 70% de água
VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA
FASES DA VIDA
Feto – 94% de água
Recém nascido – 69% de água 
Adulto – 60% de água
CORPO HUMANO – 75% ÁGUA
Perdas diárias: respiração
- 0,4 lítros urina – 1,2 litrod
Transpiração – 0,6 litros
Evacuação – 0,1 a 0,3 litros
Total: 2,5 litros
Quanta água é necessária repor por dia?
Beber água – 1,5 litros
INGERIR ALIMENTOS – 1,0 LITRO
METABOLISMO 
A quantidade de água é diretamente proporcional á atividade metabólica da célula. 
Neurônio – 80% de água 
Célula Óssea – 50% de água
SPÉCIE]]
ESTRUTURA 
Átomo de hidrogênio compartilha um par de elétrons com oxigênio – geometria próxima do tetraedro ((104,5°).)
PONTES DE HIDROGÊNIO 
AS PONTES DE HIDROGÊNIO SÃO MAIS FRACAS QUE LIGAÇÕES COVALEMTES
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 as nuvens positivas caracterizando polos distintos; dessa maneira, chegamos a primeira característica dessa molécula: ela é um composto Polar.
PONTES DE HIDROGÊNIO
Água-viva - 98% de água Semen 
PONTES DE HIDROGÊNIO COMUNS EM SISTEMAS BIOLÓGICOS
 
10% de água Espécie humana - 70% de água
PROPRIEDADES DA ÁGUA 
SOLVENTE UNIVERSAL?
A ÁGUA DISSOLVE VÁRIOS TIPOS DE SUBSTÂNCIAS POLARES E IÔNICAS (HIDROFILICAS), COMO VÁRIOS SAIS E AÇÚCAR , E FACILITA SUA INTERAÇÃO QUIMICA, QUE AJUDA METABOLISMOS COMPLEXOS.
H2O DISSOLVE SAIS MINERAIS
Solubilidade
A interação com solutos ocorre porque a água é um liquido polar;
A água pode dissolver;
Sais minerais: interage com ions que unem os átomos do sal;
Compostos orgânicos polares (açúcares, álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos) – formação de pontes de hidrogênio com os grupos de hridroxila ou carboxila.
Substancias anfipáticas (fosfolipideos, proteínas, ácidos nucleicos) – a água forma micelas, interatuando com a porção hridrofilica e repelindo a porção hidrofóbica.
TENSÃO SUPERFICIAL
PROPRIEDADES DA ÁGUA 
ALTO CALOR ESPECIFICO
Calor especifico é definido como a quantidade de calor que a grama de uma substância precisa absorver para aumentar sua temperatura em 1ºC sem que haja mudança de estado físico. Devido ao alto calor especifico da água, seres vivos não sofrem variações bruscas de temperaturas. 
Calor especifico – quantidade de energia necessária para aumentar de 1ºC , uma unidade de massa de uma substância. 
Calor especifico da água; 4.184J
ALTO CALOR DE VAPORIZAÇÃO 
É a quantidade de calor necessária para que uma substancia passe de estado liquido para o estado de vapor. Devido ao elevado calor de vaporização da água, as células não superaquecem (transpiração pode ser utilizada para o resfriamento corporal). 
Calor de vaporização da água: 2.25 KJ g – 1
São necessários 2 452 J para converter 1g de água a 20ºC, a 1g de vapor de água á 20ºC.
CAPILARIDADE
Quando a extremidade de um tubo fino de paredes hidrófilas é mergulhada na água, as moléculas dessa substancia literalmente “sobem pelas paredes” internas do tubo, graças a coesão e a adesão entre as moléculas de água. 
FUNÇÕES DA ÁGUA 
Transporte de substancias 
Facilita reações químicas
Termorregulação
Lubrificante
Reações de hidrólise
Equilíbrio osmótico
Equilíbrio ácido base
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS 
A presença de água permite a difusão nos seres mais primitivos 
Organismos mais complexos apresentam sistemas circulatórios (hemolinfa, sangue e veia vegetal).
A urina é uma maneira de eliminar toxinas.
As células apresentam-se em estado coloidal (rico em água) o que facilita o transporte de substâncias.
FACILITA REAÇÕES QUIMICAS
Reações químicas ocorrem mais facilmente com os reagentes em estado de solução. 
Em algumas reações químicas a união entre as moléculas ocorre com a 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.
TERMORREGULAÇÃO
Os seres vivos só podem existem em uma estreira faixa de temperatura.
A agua evita variações bruscas de temperatura dos organismos. 
A transpiração corporal diminui a temperatura de mamíferos.
LUBRIFICANTE 
Nas articulações e entre os órgãos a agua exerce um papel lubrificante para diminuir o atrito entre essas regiões. 
A lagrima diminui o atrito das pálpebras sobre o globo ocular.
A saliva facilita a deglutição dos alimentos.
PROPRIEDADES COLIGATIVAS
Ponto de fusão
Ponto de ebulição 
Pressão de vapor
Pressão osmótica
Pressão de vapor – pressão exercida pelas moléculas do solvente liquido contra a sua superfície para passar para o estado de vapor. Quando maior o PV mais volátil é o liquido. Ou seja, quanto mais pressão o liquido faz contra sua superfície, mas este liquido passara para o estado de vapor, evapora mais rápido. 
Pressão osmótica – a osmose é a passagem de solvente ( geralmente a água) por uma membrana semipermeável para um meio mais concentrado.
Já a pressão osmótica é a pressão que deve ser exercida sobre um sistema para evitar que a osmose ocorra. 
IONIZAÇÃO DA ÁGUA
Molécula de água: tendem ionizar-se (reversível)
Ions dissolvidos produzem H+ (ácidos) e OH- (bases)
PH = concentração de ions 
Água pura: ph neutro
Ions H+ não ficam geralmente em solução (hidratação – hidrônio H30+)
PRODUTO IÔNICO DA ÁGUA 
O Grau de ionização da água em equilíbrio é pequeno, a 25ºC, 2 entre 10º moléculas de água ionizadas.
Logo KW=[H+][OH-]= 1 10-14 M2X 
O que permite descobrir o ph em reações.
Lembrando que ph + poh = 14
Ionização da agua 
ESCALA DE PH
IMPORTÂNCIA DO PH
A atividade catalítica das enzimas;
Diagnostico de doenças (sangue e urina). Ex.: plasma sanguíneo do animal com diabetes é menos que 7,4 (acidose).
TAMPÕES 
Substancias que em solução aquosa são a estas soluções a propriedade de resistir a variações do seu ph quando as mesmas são adicionadas em quantidades pequenas de ácidos (h+) ou bases (oh-).
Quase todos os processos biológicos são dependentes do ph. Plasma 7.35 – 7.48 (6,8 a 7,8); eitrocito 7,2
O fosfato e as proteínas são os principais tampões do fluido intracelular, em consequência da presença de grupos dissociáveis contidos em resíduos de aminoácidos (glutâmico e aspártico) e básicos ( lisina e histidina).
ACIDOSE E ALCALOSE
ACIDOSE RESPIRATÓRIA
É a excessiva acidez do sangue causada por um acumulo de gas carbônico no sangue em resultado de um fraco funcionamento pulmonar ou de uma respiração lenta. A velocidade e a profundidade da respiração controlam a quantidade de anidrido carbônico no sangue. Normalmente,quando este se acumula, o ph carbônico do sangue estimula as zonas do cérebro que regula a respiração. Respiração mais rápida e profunda.
ACIDOSE METABÓLICA
É uma acidez excessiva do sangue caracterizada por uma concentração anormalmente baixa de bicabornato no sangue. Quando um aumento do acido ultrapassa o sistema de amortecimento do ph do corpo, o sangue pode acidificar-se. Quando o ph do sangue diminui a respiração torna-se mais profunda e mais rápida, porque o corpo tenta liberar o sangue deo excesso de ácido diminuindo o volume de anidrido carbônico.