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AULA 3 - ÁGUA

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Instituto Federal do Maranhão Instituto Federal do Maranhão -- IFMAIFMA
Curso de Ciências Biológicas Curso de Ciências Biológicas –– 4º Bloco4º Bloco
Disciplina: Fundamentos da Bioquímica Disciplina: Fundamentos da Bioquímica 
Docente: Tânia LimaDocente: Tânia Lima
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DE MATÉRIA VIVA
• Principais átomos : C, H, O, N, P, S.
• Principais Moléculas;
- 70% a 80% Água
- 10% a 15% Proteínas- 10% a 15% Proteínas
- 2% a 3% Lipídios
- 1% Glicídios
- 1% Ácidos nucléicos
- 1% Sais Minerais
CORPO HUMANO
CONTÉM MAIS ÁGUA DO QUE QUALQUER CONTÉM MAIS ÁGUA DO QUE QUALQUER 
OUTRA SUBSTÂNCIA
MAIS DA METADE DO SEU PESO
Corpo Humano 70%Água
Perdas diárias: 
Respiração - 0,4 litros 
Urina - 1,2 litros 
Transpiração - 0,6 litros 
Evacuação - 0,1 a 0,3 litros Evacuação - 0,1 a 0,3 litros 
TOTAL - 2,5 litros 
Quanta água precisa repor por dia: Quanta água precisa repor por dia: 
Beber água - 1,5 litros. Ingerir alimentos -
1,0 litro 
Ponto de 
fusão (o C)
Ponto de 
ebulição (o C)
Calor de 
evaporação(J/g)*
A energia requerida para converter 1.0 g da substância do estado líquido para o estado
gasosos à pressão atmosférica sem aumentar a temperatura. É uma medida direta da
energia necessária para superar as forças de atração entre as moléculas na fase líquida.
Devido ao alto calor específico da água, seres vivos não sofrem variações bruscas de temperatura.
Diferentes estados da água
VAPOR
LÍQUIDOLÍQUIDO
GELO
FUNÇÕES DA ÁGUA
• TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
• FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
• TERMORREGULAÇÃO
• LUBRIFICANTE• LUBRIFICANTE
• REAÇÕES DE HIDRÓLISE
• EQUILÍBRIO OSMÓTICO
• EQUILÍBRIO ÁCIDO BASE
TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS
• A presença de água permite a difusão nos seres mais 
primitivos.
• A urina é uma maneira de eliminar toxinas.• A urina é uma maneira de eliminar toxinas.
• As células apresentam-se em estado coloidal (rico em 
água) o que facilita transporte de substâncias.
• 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).
FACILITA REAÇÕES QUÍMICAS
por desidratação).
• Reações de quebra de moléculas em que a água
participa como reagente são denominadas reações de
hidrólise.
• Atua nas reações químicas:
- Síntese por desidratação;
- Reações de hidrólise.
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• A transpiração diminui a temperatura
corporal de mamíferos.
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• A lágrima diminui o atrito das pálpebras sobre o
globo ocular.
• A saliva facilita a deglutição dos alimentos.
Pontes de Hidrogênio
Quatro tipos de interações não covalentes 
(“fracas”) entre biomoléculas em meio aquoso
Ponte de Hidrogênio
Interações iônicas Atrativa
Repulsiva
Interações hidrofóbicas
Interações de van der Waals Quaisquer átomos em 
estreita proximidade
Ligações fortes e fracas
Tipo de ligação Energia 
Covalente (C—C ) 350 kJ/mol
Covalente (C—H ) 410 kJ/mol
van der Waals ~4 kJ/mol
Interações hidrofóbicas Variam com a polaridade do 
solvente (kJ/mol)
Interações eletrostáticas Variam com a polaridade do 
solvente (kJ/mol)
Pontes de hidrogênio Variam com a polaridade do 
solvente e com o ângulo entre 
os orbitais (kJ/mol)
PROPRIEDADES DA ÁGUA
• SOLVENTE UNIVERSAL
A água dissolve vários tipos de substâncias polares e
iônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcar, eiônicas (hidrofílicas), como vários sais e açúcar, e
facilita sua interação química, que ajuda metabolismos
complexos.
PROPRIEDADES SOLVENTES DA ÁGUA
�A água por sua natureza dipolar, dissolve ou dispersa 
muitas substâncias; é um solvente muito melhor que a 
maior parte dos líquidos correntes.
� Sais cristalizados e outros componentes iônicos: � Sais cristalizados e outros componentes iônicos: 
dissolvem-se com facilidade na água, mas são quase 
insolúveis nos líquidos apolares.
� Compostos não-iônicos, mas com caráter polar, 
como os açúcares, álcoois simples, aldeídos e 
cetonas: dissolvem-se com facilidade na água por 
estabelecer ligações de hidrogênio.
Isso explica porque o butanol CH3CH2CH2CH2OH
tem um alto ponto de ebulição (117 ºC) enquanto 
o butano CH3CH2CH2CH2CH3 tem um baixo ponto 
de ebulição (-0,5 ºC)
Ponto de fusão ºC Ponto de ebulição ºC Calor de vaporização (J/g)
Ponto de fusão, Ponto de ebulição e calor de vaporização de alguns solventes
ÁguaÁgua
Alguns exemplos de moléculas polares, 
apolares e anfipáticas (pH: 7,0)
Glicose
(açúcar de 
6 carbonos)
Glicina 
(aminoácido)
Uma cêra 
típica
Fenilalanina
Grupamentos 
polares
Grupamentos 
apolares
(aminoácido)
Aspartato
(aminoácido)
Lactato
Glicerol
Fenilalanina
(aminoácido)
Fosfatidil 
colina
(fosfolipídio 
de 
membrana)
Os solutos alteram as propriedades 
coligativas da água
• Pressão de vapor
• Ponto de ebulição
• Ponto de fusão
• Pressão osmótica
• Tensão superficial
Formação
de gelo
evaporação evaporação
• Tensão superficial
• 1molal� 1mol de 
soluto/ Kg de água 
(Abaixa o ponto de 
fusão em 1,9oC e 
aumenta o ponto de 
ebulição em 0,5oC)
Na água pura todas as 
moléculas na superfície 
contribuem para a 
pressão d vapor, e todas 
as moléculas da fase 
líquida contribuem para 
a formação de gelo
Nessa solução a concentração 
efetiva de água é reduzida. O 
soluto (de alto ponto d e 
ebulição ex.: Na+) segura as 
moléculas de água de sua 
camada de solvatação, 
dificultando tanto a 
evaporação quanto a 
formação de gelo
Efeito da osmolaridade do meio no movimento 
da água através da membrana de uma célula
Solutos extracelulares Solutos intracelulares
Meio isotônico - a 
quantidade de água que 
entra é igual a que sai �A membrana celular é 
mais permeável a água do 
que aos seus solutos
Meio hipertônico –
a água sai, a célula 
crena
Meio hipotônico –
a água entra, a 
célula incha até 
arrebentar
que aos seus solutos
�Plantas usam pressão 
osmótica para conseguir 
rigidez mecânica

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