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Centro Universitário Vale do Ipojuca
Disciplina: Bioquímica
Aula: Água
Prof:. José Edson de Souza Silva
Água
 Um dos componentes básicos da célula é a água;
A molécula de água é composta por dois átomos 
de hidrogênio e um átomo de oxigênio, que formam um ângulo de 104,5º, unidos entre si por ligações covalentes. e apresenta geometria espacial angular, o que gera um dipolo elétrico tornando a molécula polarizada;
Os pólos das moléculas de 
água se atraem por uma força 
intermolecular denominada 
ligação de hidrogênio;
Água
A água e a vida
A água é um dos componentes (essenciais) da
 vida;
 A água é a substância mais abundante em sistemas biológicos, perfazendo 70% ou mais em peso de um organismos.
A água e a vida
A água e a vida
A primeira forma de vida se originou num meio aquoso, e o curso da evolução tem sido moldado em função das propriedades da água;
As forças de atração entre moléculas de água e a (leve) tendência de se ionizar são propriedades importantes para a estrutura e função das moléculas biológicas;
A água como solvente
 A água é uma das substâncias com maior ponto de congelamento, fusão e evaporação;
Isso porque as moléculas de água 
atraem umas as outras;
PROPRIEDADES DA ÁGUA
SOLVENTE UNIVERSAL
A água dissolve vários tipos de substâncias polares e iônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcares, e facilita sua interação química, que ajuda metabolismos complexos;
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 DA ÁGUA
CALOR DE VAPORIZAÇÃO
É a quantidade de calor 
necessária para que uma substâncias 
passe de estado líquido para o 
estado de vapor; 
PROPRIEDADES DA ÁGUA
TENSÃO SUPERFICIAL
FUNÇÕES DA ÁGUA
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
 FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
 TERMORREGULAÇÃO
 LUBRIFICANTE
 REAÇÕES DE HIDRÓLISE
 EQUILÍBRIO OSMÓTICO
FUNÇÕES DA ÁGUA
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
• Organismos mais evoluídos apresentam sistemas circulatórios (Ex:.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 DA ÁGUA
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);
FUNÇÕES DA ÁGUA
FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
• Reações de quebra de moléculas 
em que a água participa como 
reagente são denominadas 
reações de hidrólise.
FUNÇÕES DA ÁGUA
TERMORREGULAÇÃO
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 DA ÁGUA
LUBRIFICANTE
• 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 DA ÁGUA
REAÇÕES DE HIDRÓLISE
Inversão da sacarose: é a hidrólise 
da ligação glicosídica da sacarose 
que ocorre em condições fracamente 
ácidas a baixas temperaturas e 
presença de pequenos filmes de água.
FUNÇÕES DA ÁGUA
EQUILÍBRIO OSMÓTICO
A estrutura da água e a 
ligação de hidrogênio
Cada átomo de hidrogênio compartilha um par de elétrons com o átomo central de oxigênio, formando um tetraedro (a);
Como oxigênio é mais
eletronegativo que hidrogênio, 
os pares de elétrons são atraídos 
para próximo do núcleo do átomo 
central de oxigênio;
A estrutura da água e a 
ligação de hidrogênio
Cada Hidrogênio carrega uma carga positiva parcial (δ+) enquanto o átomo de Oxigênio apresenta uma carga negativa parcial;
Isto permite a formação 
da chamada ligação de hidrogênio;
A estrutura da água e a 
ligação de hidrogênio
A ligação de hidrogênio é relativamente fraca;
A estrutura da água
O arranjo em tetraedro dos 
orbitais do átomo de oxigênio 
permite a formação de ligações 
de hidrogênio com até 4 molécula 
de água;
.
A estrutura da água (Estado Líquido)
No estado líquido, à temperatura ambiente e pressão atmosférica, as moléculas de água encontram‐se desorganizadas e em movimento contínuo, formando apenas, em média, 3 ligações de hidrogênio com outras moléculas de água;
A estrutura da água (Estado Sólido)
Já no estado sólido (gelo), elas encontram‐se imóveis e formam todas as 4 ligações de hidrogênio possíveis.
Ligação de Hidrogênio
A formação de ligações de 
hidrogênio não é exclusiva da 
molécula de água;
Ligações de Hidrogênio se formam entre Quaisquer átomos eletronegativos (geralmente, oxigênio ou nitrogênio) e hidrogênios ligados a átomos eletronegativos;
Ligação de Hidrogênio
A formação de ligações de hidrogênio é importante na solubilidade de várias biomoléculas;
Álcoois, cetonas, aldeídos, e compostos com ligações N‐H,
Forma ligação de hidrogênio com a água;
Ligação de Hidrogênio
Hidrogênios ligados a átomos de carbono (ligação C-­H) não participam de ligações de hidrogênio;
A orientação da ligação de hidrogênio contribui para a estrutura de biomoléculas
 As ligações de hidrogênio são mais fortes quando formadas na mesma orientação dos três átomos envolvidos;
Por isso, as ligações de hidrogênio são importantes na estrutura e função de diversas moléculas biológicas;
Ex:. A ligação de hidrogênio auxiliam no posicionamento no espaço de proteínas e ácidos nucléicos (DNA e RNA).
Água (Solvente)
 A água é um solvente polar e dissolve boa parte das moléculas biológicas, que geralmente contém grupamentos polares ou carregados (também chamados de compostos hidrofílicos – do grego, amigo da água);
 Em contraste, solventes apolares (tais como clorofórmio ou benzeno) não solubilizam biomoléculas polares, mas solubilizam prontamente compostos hidrofóbicos (moléculas apolares, tais como lipídios e gorduras);
Água (Solvente)
Por exemplo, a água dissolve sais como NaCl por hidratar e estabilizar os íons Na+ e Cl-­, enfraquecendo a associação entre eles. 
Compostos Hidrofóbicos
Os compostos hidrofóbicos 
(do grego, com medo da água) 
não conseguem interagir com 
as moléculas da água;
Como as moléculas hidrofóbicas 
não formam ligações de hidrogênio 
ou iônicas com a água 
elas são segregadas.
Compostos Hidrofóbicos
Assim, as moléculas hidrofóbicas interagem com elas mesmas;
Por isso, elas são insolúveis.
Compostos Anfipáticos
Compostos anfipáticos contém regiões polares (hidrofílicas) e regiões apolares (hidrofóbicas);
 
Exemplos de compostos 
anfipáticos: proteínas, 
pigmentos, algumas 
vitaminas, esteróis e 
fosfolípides de membranas.
pH
pH significa "potencial Hidrogeniônico", uma escala logarítmica que mede o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma determinada solução;
O pH varia de acordo com a temperatura e a composição de cada substância (concentração de ácidos, metais, sais, etc.);
A escala compreende valores de 0 a 14, sendo que o 7 é considerado o valor neutro. O valor 0 (zero) representa a acidez máxima e o valor 14 a alcalinidade máxima. 
pH
 As substâncias são consideradas ácidas quando o valor de pH está entre 0 e 7 e alcalinas (ou básicas) entre 7 e 14. Segue abaixo algumas soluções e respectivos valores de pH:
Vinagre: 2,9 
Coca-cola: 2,5 
Saliva Humana: 6,5 - 7,4 
Água natural: 7 
Água do mar: 8 
Cloro: 12,5
pH
 Para manter o equilíbrio do pH é importante evitar alimentos com pH baixo (refrigerante, café, etc.) e consumir alimentos alcalinos,
Ex:. Vegetais; 
O pH no interior do estômago é aproximadamente 1,5 a 2, graças à presença do ácido clorídrico;
pH do sangue:
A diminuição do pH no sangue humano está relacionado com o surgimento de doenças; 
O valor normal do pH sanguíneo deve ser 7,4 (7,35-7,45). Abaixo desse valor, a acidez do sangue torna-se um meio propício para os mais variados fungos, bactérias e vírus; 
Medições do pH da saliva de pacientes com câncer registraram valores entre 4,5 e 5,7;
A escala de pH 
O valor de 7 é para pH 
Neutro.
Como manter o pH de 
sistemas biológicos?
O pH de sistemas biológicos pode variar drasticamente;
Como os organismos mantêm o pH constante?
Resposta: sistemas tampões.
Tampões
Tampões são soluções aquosas que resistem a alterações de pH quando pequenas quantidades de ácidos (H+) ou bases (OH-­) são adicionados ao sistema.
Tampões em sistemas biológicos 
Os seres vivos mantêm constantes o seu pH interno;
Dois sistemas de tampões são particularmente importantes: 
Tampão bicarbonato 
 Tampão fosfato
Tampões em sistemas biológicos 
O íon bicarbonato é o principal responsável pelo tamponamento do sangue humano;
O tampão bicarbonato mantém o pH do sangue numa "faixa segura" compreendida entre 7,35 e 7,45, resistindo às variações de pH para cima ou para baixo desses valores;
O pH sangüíneo está a níveis inferiores a 7,35 diz-se que ele está com acidose;
O pH sangüíneo é aumentado a níveis superiores a 7,45 diz-se que o mesmo está com alcalose.