1. Bioquímica da água

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Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULBIOQUÍMICA BÁSICA 
AULA 03
BIOQUÍMICA DA ÁGUA
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULÁGUA
(“Hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de hidrogênio" ou
ainda "protóxido de hidrogênio") é uma substância líquida que
apresenta-se incolor a olho nu, inodora e insípida, essencial a
todas as formas de vida, composta por hidrogênio e oxigênio.
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISUL
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.
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULVARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA
 ESPÉCIE
Água-viva - 98% de água
Sementes - 10% de água
Espécie 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: 
Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos - 1,0 litro 
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULVARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA
 IDADE
Feto humano – 94% de água
Recém-nascido – 69% de água
Adulto – 60% de água
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULMETABOLISMO
 A quantidade de água é diretamente proporcional à 
atividade metabólica da célula.
Neurônio – 80% de água
Célula óssea – 50% de água
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Meio onde ocorrem todas
Reações celulares
Composto mais 
importante das células
Água
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISUL1. ESTRUTURA
 Átomo 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
Esse tipo de interação ocorre quando a molécula possui hidrogênio
ligado a flúor, nitrogênio ou oxigênio, que são átomos fortemente 
eletronegativos.
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Pontes de Hidrogênio
 As pontes de hidrogênio são mais fracas que as ligações covalentes;
Como o oxigênio é mais eletronegativo 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 polos 
distintos; dessa maneira, chegamos a primeira característica dessa 
molécula: ela é um composto Polar.
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISUL Pontes de Hidrogênio
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISUL
Pontes de Hidrogênio comuns 
em sistemas biológicos
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISUL2. 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.
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULTensão Superficial
Propriedades
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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 
carbonila
Propriedades
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Solubilidade 
 Substâncias anfipáticas 
(fosfolipídeos, proteínas, ácidos 
nucléicos): A água forma micelas 
(possuem características polares 
e apolares), interatuando com a 
porção hidrofílica e repelindo a 
porção hidrofóbica.
Propriedade
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PROPRIEDADES DA ÁGUA
 ALTO 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.
Propriedades
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PROPRIEDADES DA ÁGUA
 CALOR 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
Propriedades
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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.
Propriedades
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISUL3. FUNÇÕES DA ÁGUA
 TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
 FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
 TERMORREGULAÇÃO
 LUBRIFICANTE
 REAÇÕES DE HIDRÓLISE
 EQUILÍBRIO OSMÓTICO
 EQUILÍBRIO 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.
Funções
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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.
Funções
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULTERMORREGULAÇÃO
 Seres 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.
Funções
Profa. Denise Esteves Moritz - UNISULLUBRIFICANTE
 Nas 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.
Funções
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Tampões
 Substâncias que em solução aquosa dão a estas
soluções a propriedade de resitir a variações do seu pH
quando as mesmas são adicionadas em quantidades
pequenas de ácidos (H+) ou base (OH-).
 Quase todos os processos biológicos são dependentes
do pH. Plasma → 7,35 – 7,48 (6,8 a 7,8) Intracelular:
Função da célula (Eritrócito: 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 ácidos (glutâmico e aspártico) e básicos
(lisina e histidina)
Ionização
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Tampões 
 Sistema Tampão Bicarbonato
 É um sistema tampão fisiológico efetivo
 Principal tampão do espaço extracelular: ácido carbônico 
/Bicarbonato
 Componentes: Ácido- CO2 e Básico- íon bicarbonato (HCO3-)
 O ácido carbônico é formado a partir de CO2 e H2O e está em 
equilíbrio com o reservatório de CO2 localizado nos pulmões.
IonizaçãoProfa. Denise Esteves Moritz - UNISUL
Tampões
 Quando H+ é adicionado no sangue, a concentração de H2CO3
aumenta, aumentando a concentração de CO2 no sangue, 
aumentando a pressão deles nos espaços aéreos e o CO2 é 
expirado.
 Quando a OH- é adicionado ocorrem eventos opostos
 A finalidade do tampão é manter o pH do sangue praticamente 
constante.
 Os componentes do sistema-tampão do bicarbonato são 
produzidos metabolicamente em grande quantidade. Portanto, o 
corpo não depende da ingestão de compostos exógenos ou de 
sínteses complexas para a manutenção desse sistema-tampão.
Ionização
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Alterações do Equilíbrio 
ácido-básico
Condição Causas possíveis 
acidose 
respiratória 
apnéia ou capacidade pulmonar prejudicada, com acúmulo de CO2 nos 
pulmões. 
acidose 
metabólica 
ingestão de ácido, produção de cetoácidos no diabetes descompensado 
ou disfunção renal. 
(Em todas elas, há um acúmulo de H+ não decorrente de um excesso de 
CO2.) 
Condição Causas possíveis 
alcalose 
respiratória 
hiperventilação, produzindo diminuição do CO2 no sangue. 
alcalose 
metabólica 
ingestão de álcali (base), vômitos prolongados (perda de HCl) ou 
desidratação extrema levando a retenção de bicarbonato pelos rins. 
(O aspecto comum é a perda de H+ não decorrente de uma baixa do CO2 
sangüíneo) 
 
Ionização
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Importância do pH
 Atividade catalítica das enzimas;
 Diagnóstico de doenças (sangue e urina). Ex.: plasma 
sanguíneo do animal com diabetes é menor que 7,4 
(acidose).
Ionização
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pH na Saúde e Doença
potencial 
hidrogeniônico
pH importante para:
Conformação de proteínas
Catálise enzimática
Transporte de O2
Dissociação de moléculas
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