AULA - DIVERSIDADE MOLECULAR - ÁGUA

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BIOQUÍMICA DA CÉLULA
BIOLOGIA
PROFESSOR RENATO MARTINS
ÁGUA
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	“Nenhum outro país do mundo tem tanta água. Somos uma nação generosamente irrigada por 12 mil rios e córregos e que detém, na bacia do rio Amazonas, a maior concentração de água doce do planeta. Mas o que é abundante na região Norte está se tornando rapidamente escasso no resto do País. Este é o mapa da vergonha. Segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), multiplica-se nas áreas mais populosas do Brasil o lançamento de esgoto sem tratamento.”
IBGE, Atlas de saneamento, 2010
Bioquímica Celular
 	A Bioquímica estuda, basicamente, as reações químicas de processos biológicos que ocorrem nos organismos vivos. Para isso, a estrutura e a função das biomoléculas – aminoácidos, enzimas, proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos, hormônios, vitaminas, dentre outros - são trabalhados nessa disciplina. Também é destaque a importância biológica e propriedades físico-químicas da água, além dos sistemas-tampão e pH. 
QUÍMICA ORGÂNICA X QUÍMICA INORGÂNICA
Friedrich Wöhler Jöns Jacob Berzelius
TEORIA DA FORÇA VITAL
	“A força vital é inerente da célula viva e  o homem não poderá criá-la em laboratório." 
Síntese de Wöhler
 Cianato de Amônia 
 Uréia
Componentes químicos da célula
Inorgânicos 
Água
Sais Minerais
Orgânicos
Carboidratos
Lipídios
Aminoácidos
Proteínas
Enzimas
Ácidos Nucléicos
Vitaminas
Água
 A água é o componente químico mais abundante da matéria viva.
HÁ 160 ANOS ATRÁS...
JOHN SNOW E A CÓLERA
JOHN SNOW E A CÓLERA
Composição Química e Estrutura Molecular
Água Pura
Incolor
Insípida
Inodora
Observação: Na natureza não existe água pura, devido à sua capacidade de dissolver quase todos os elementos e compostos químicos.
Fórmulas da Água
H2O
Pontes (Ligações) de Hidrogênio
 Tipo de interação molecular que ocorre quando o elemento químico hidrogênio encontra-se ligado a um dos três elementos químicos mais eletronegativos (F,O,N) e o tal elemento está ligado também, a outro átomo de elemento pouco eletronegativo.
H – F,O,N – elemento de baixa eletronegatividade
 De acordo com o que foi anteriormente exposto, a água é uma substância polar de geometria angular
Propriedades e Funções da Água
 Quimicamente, nada se compara à água. É um composto de grande estabilidade, um solvente universal e uma fonte poderosa de energia química. A água é capaz de absorver e liberar mais calor que todas as demais substâncias comuns.
Coesão e Adesão
Coesão compreende a propriedade da água, na qual ela mantém suas moléculas fortemente unidas devido às pontes (ligações) de hidrogênio.
Adesão é a capacidade que a água têm de aderir a outras substâncias polares.
Condução da seiva Bruta
Teoria da tensão-coesão (Teoria de Dixon)
Ocorre transpiração foliar
A pressão dentro do xilema das folhas diminui
Ocorre fluxo de água no sentido: caule  folhas
A pressão dentro do xilema do caule diminui
Ocorre o fluxo de água no sentido: raiz  caule
A coesão entre as moléculas de água e a tensão existente na coluna de água no xilema permitem a subida da água desde a raiz até as folhas.
Transpiração
 Teoria mais aceita atualmente
Capilaridade
	É a capacidade que a água têm de percorrer por tubos relativamente finos denominados capilares.
Tensão Superficial
 A água líquida tem uma grande tensão superficial devido às forças de atração entre suas moléculas (faz com que a superfície de um líquido se contraia) e uma grande capacidade umectante (capacidade para aderir e recobrir a um sólido). A grande tensão superficial da água torna possível o fenômeno da capilaridade, que junto com sua capacidade dissolvente permite que as plantas possam absorver os nutrientes do solo necessários para seu crescimento.
Tensão Superficial
Poder de Dissolução
Por ser um ótimo solvente, ela constitui o dispersante, dentro da célula, tanto de substâncias inorgânicas como nas substâncias orgânicas. 
Participa das reações químicas que ocorrem no metabolismo celular.
A água tem importante papel no transporte de substâncias, dessa forma, alimentos e gases da respiração se dissolvem na água e por ela são transportados.
Calor Específico
	A água líquida, devido a sua grande capacidade calorífica (1 cal/g ºC), pode armazenar grande quantidade de energia calorífica sem modificar muito sua temperatura. 
Esta propriedade da água permite que grandes quantidades de água não aqueçam nem resfriem com muita rapidez, e, em conseqüência, protege aos seres vivos das mudanças bruscas de temperatura.
Contribui para manter um clima moderado na Terra. 
Age na regulação térmica.
Pontos de fusão e de ebulição
Ponto normal de ebulição de 100ºC (muito alto com relação aos compostos de massa molecular semelhante e, em geral, a todas às sustâncias líquidas)
Ponto normal de fusão de 0º C (muito baixo com relação aos compostos de massa molecular semelhante e, em geral, a todas às sustâncias líquidas)
Calor Latente de Vaporização
 A água líquida tem um calor de vaporização muito grande (539.6 cal/g), o que significa que absorve 539.6 cal por cada grama de água que evapore e a libera ao condensar-se. Esta é a razão pela qual o processo de evaporação em plantas e animais é um processo de resfriamento eficiente, percebendo-se a sensação de frescor quando evapora o suor da pele. Os processos de evaporação e condensação da água contribuem com a distribuição de calor na Terra.
Calor Latente de Fusão
79.7 cal/g
Densidade
Densidade da água: 1g/cm3
Densidade do gelo: 0,92g/cm3 
Observação
 A água líquida é a única sustância comum que quando congela se expande, ao contrário do que ocorre com as demais sustâncias, e em consequência a água sólida (gelo) tem uma densidade menor que a água líquida, devido à formação de ligações por pontes de hidrogênio e a formação de uma estrutura hexagonal. Esta propriedade da água faz com que o gelo flutue na água líquida e, em consequência, as grandes quantidades de água congelam de cima para baixo, o que faz possível a vida aquática nos lugares de clima frio (calor de fusão do gelo 79.7 cal/g).
Poder de Reação
A água têm a capacidade de participar de reações químicas:
Reações de hidrólise
Reações de síntese (Síntese por Desidratação)
Variação da taxa de água nos seres vivos
 A água varia nos seres vivos de acordo com alguns critérios.
Idade – a água varia com a idade numa proporção inversa, exceto nas plantas.
Espécie – no homem adulto a água representa 60% do peso do corpo, em alguns fungos, 83% do peso é água, já em cnidários como as águas-vivas, encontramos 96% dessa substância.
Atividade metabólica de tecido – a água varia de acordo com a atividade metabólica numa proporção direta. 
Consideram-se de preservação permanente, pelo só efeito desta lei, as florestas e demais formas de vegetação natural situadas:
a) ao longo dos rios ou de qualquer curso d’água desde o seu nível mais alto em faixa marginal cuja largura mínima seja: (Redação dada pelo(a) Lei nº 7.803, de 1989)
1 - de 30 m (trinta metros) para os cursos d’água de menos de 10 m (dez metros) de largura;
2 - de 50 m (cinqüenta metros) para os cursos d’água que tenham de 10 (dez) a 50 m (cinquenta metros) de largura; 
3 - de 100 m (cem metros) para os cursos d’água que tenham de 50 (cinqüenta) a 200 m (duzentos metros) de largura; 
4 - de 200 m (duzentos metros) para os cursos d’água que tenham de 200 (duzentos) a 600 m (seiscentos metros) de largura; 
5 - de 500 m (quinhentos metros) para os cursos d’água que tenham largura superior a 600 m (seiscentos metros).