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Bioquímica - RESUMO ÁGUA

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Bioquímica
Água
Primeiro organismo na terra nasceu em ambiente aquoso
É a substância mais abundante nos sistemas vivos
As forças de atração entre as moléculas de água e a menor tendência da água em ionizar são de crucial importância para a estrutura e a função das biomoléculas
A molécula de água e seus produtos de ionização , H+ e OH- , influenciam a estrutura, a organização e as propriedades de todos os componentes celulares, incluindo proteínas, ácidos nucleicos e lipídios
Ligação de Hidrogênio
Atração eletrostática entre o átomo de oxigênio de uma molécula de água e o hidrogênio de outra
Resultado do compartilhamento desigual entre O-H, pelo fato de o O se mais eletronegativo (segura os e- compartilhados)
É relativamente fraca
Em temperatura ambiente , a energia térmica de uma solução aquosa é a mesma requerida para quebrar ligações de hidrogênio
Agrupamentos oscilantes : quando uma se quebra , outra é imediatamente formada
Cada molécula faz ligação de hidrogênio com quatro outras
Durante a fusão ou evaporação a entropia do sistema aumenta
A tendência da água em fazer ligações de hidrogênio é compensada pela tendência energética para a desordem
Não são exclusivas entre as moléculas de água (F,O,N)
Características 
A água é um solvente polar(dissolve a maioria das biomoléculas)
Hidrofílicos : compostos que se dissolvem facilmente em água (polares)
Hidrofóbicos : compostos que não se dissolvem em água (apolares – lipídios e ceras)
Gases apolares são fracamente solúveis em água ( O2, N2 , CO2 – polar e estável)
Alguns organismos possuem “proteínas carreadoras” solúveis em água que facilitam o transporte de O2 ( hemoglobina e mioglobina)
Compostos Anfipáticos em Solução Aquosa
As moléculas de lipídio forçam as moléculas de água circundantes a se tornarem altamente ordenadas
Somente as porções lipídicas das extremidades do aglomerado forçam o ordenamento das moléculas de água
Todos os grupos hidrofóbicos são afastados da água , formando as micelas
OSMOSE : movimento da água através de uma membrana semipermeável ocasionado por diferenças na pressão osmótica
Ionização da Água e de Ácidos e Bases Fracas
A água pura se ioniza levemente , formando número igual de íons hidrogênio (íons hidrônio, H3O+) e íos hidróxido. A extensão da ionização é descrita pela constante de equilíbrio , Keq = [H+] [OH-]/[H2O] 
O pH de uma solução aquosa reflete, em uma escala logarítmica, a concentração de íons hidrogênio : pH= log 1/[H+] = - log[H+]
Quanto maior a acidez de uma solução, mais baixo é o seu pH.
Ácidos fracos se ionizam parcialmente para liberar um íon hidrogênio, baixando , portanto , o pH de uma solução aquosa
Bases fracas aceitam um íon hidrogênio , aumentando o pH
Ka : constante de dissociação ácida
pKa : força relativa de um ácido ou base fraca
Tamponamento Contra Mudanças no pH em Sistemas Biológicos
Tampões são sistemas aquosos que tendem a resistir a mudanças no pH quando pequenas quantidades de ácido (H+) ou base (OH-) são adicionadas
São soluções formadas por um ácido fraco e sua base conjugada ou por um hidróxido fraco e seu ácido conjugado
A primeira linha de defesa dos organismos multicelulares contra mudanças internas de pH é proporcionada por sistemas tampão
Dois tampões biológicos importantes são o sistema fosfato e o bicarbonato
Tampão Fosfato : efetivo em fluidos biológicos ( age em um pH 6,86), como em fluidos extracelulares e compartimentos citoplasmáticos
Tampão Bicarbonato : age no plasma sanguíneo, é mais complexo que os outros porque um de seus componentes é formado a partir de CO2 dissolvido e água. O pH de uma solução tampão de bicarbonato depende da concentração do seu par ácido-base e é normalmente efetivo em pH 7,4
Mecanismos de Regulação do pH
 Tampão Ventilatório
Tampão Renal