1. A ÁGUA E OS SISTEMAS BIOLÓGICOS

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Escola de Ciências da Saúde
A ÁGUA E OS SISTEMAS BIOLÓGICOS
A água em sistemas biológicos
- Cerca de 70% (em massa) da maioria dos seres vivos é água
- Poucos organismos resistem à desidratação em mais de 50% (bactérias)
- A água presente no citosol é essencial para o metabolismo celular:
Redução de 20% água
Inibe drásticamente o
metabolismo
Redução de 30% água
Para completamente o
metabolismo
Uma molécula de água se forma quando dois átomos de hidrogênio compartilham 
seus elétrons com um par de elétrons não-compartilhados de um átomo de oxigênio
A ESTRUTURA MOLECULAR DA ÁGUA
Energia de dissociação
Ponte H = 23 kJ/Mol
Ligação H–O = 470 kJ/Mol
A água é classificada como POLAR
DIPOLO ELÉTRICO
Molécula eletricamente assimétrica
Ponte de hidrogênio (eletrostática)
0.177 nm
Ligação covalente
0.096 nm
A FORÇA COESIVA DA ÁGUA
Resistente e maleável
Tensão superficial
A FORÇA COESIVA DA ÁGUA
A característica físico-química (pontes de H) da água vai refletir no seu estado físico
Estados da
matéria
Solidificação
A água pode formar pontes de hidrogênio com outras 
moléculas inorgânicas (polares)
Álcoois, aldeídos e cetonas, todos formam pontes de hidrogênio com moléculas de água
SOLÚVEIS EM ÁGUA 
Álcool
Aldeído Cetona
Água
- - -
+++
Grupos funcionais polares são frequentemente 
encontrados em biomoléculas (orgânicas)
Entre o grupo
carboxílico de um
carboidrato
-
+
REVISANDO CONCEITOS
MOLÉCULAS OU GRUPOS POLARES
Os átomos envolvidos na ligação covalente têm eletronegatividades diferentes, 
gerando pólos de carga elétrica
Glicose
Glicina
Aspartato
Lactato
Glicerol
Grupo
polar
HIDROFÍLICAS
REVISANDO CONCEITOS
MOLÉCULAS OU GRUPOS APOLARES
Os átomos envolvidos na ligação covalente têm eletronegatividades similares, como 
no caso da ligação Carbono–Hidrogênio
HIDROFÓBICAS
Cera
Grupo
apolar
As ceras são insolúveis em água. Impermeabilizam a superfícies
REVISANDO CONCEITOS
MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS
Moléculas constituídas por grupos polares e apolares
Grupo
polar
Grupo
apolar
Fenilalanina
Fosfatidilcolina
A água como solvente (ionização)
Solvatação de íons por moléculas de água Íon Na
+
hidratado
Íon Cl-
hidratado
Sal (NaCl)
É extremamente importante em sistemas vivos, a maioria das reações e processos metabólicos 
ocorrem na presença da água
SATURAÇÃO
Por que o óleo não se dissolve em água?
PORQUE É APOLAR (HIDROFÓBICO)
Por que o óleo não se dissolve em água?
A água não consegue realizar interações eletrostáticas com a cadeia de hidrocarbonetos
(aprisionamento da molécula)
Grupo
apolar
Grupo
hidrofóbico
Moléculas de H2O ordenadas
envolvem a cadeia C-H
Por que o óleo não se dissolve em água?
Disperção de lipídeos
Em água
Agrupamento de lipídeos Micelas
Forma mais estavél – fosfolipídeos – Membrana plasmática
Vinagrete
A membrana plasmática é moldada pela água
Fosfolipídeos
Região polar
Região apolar
BOM ESTUDO!
David L. Nelson, Michael M. Cox. Lehninger - Princípios de bioquímica, 4a Edição