Propriedades Físicas e Importância Biológica da Água

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BIOFÍSICA
Propriedades físicas da Água:
Estrutura polar ; Baixa condutividade específica ; Calor específico elevado ; Ponto de ebulição (100ºC)
Ponto de congelamento (0ºC) ; Ph neutro 7 – água pura
Importância biológica da Água
Das características físicos-químicas da água, tem-se como conseqüência a sua importância biológica, tais como:
O fato de ela ser um solvente universal ; Participa de reações químicas (reagente e produto) ; O fato de ela ter calor específico elevado e alto calor latente, resulta numa característica muito importante que é o controle da temperatura. ; Encontrada nos 3 estados de agregação : Sólido, líquido e gasoso; Substância de maior abundância no organismo ; Uso terapêutico . 
Entrada diária de água: 1- ingestão(2.100ml/dia)variável!! e 2-sintetizada pelo corpo por oxidação de carboidratos (+200ml/dia) 
Perda diária de água do corpo: Perda insensível de água (em torno de 700ml/dia). Perda de líquido no suor. Perda de água nas fezes. Perda de água pelos rins.
O percentual de água no adulto é 70%.
Fatores que modulam a quantidade de água num organismo: 
Estado nutricional; hidratação; higidez.
COMPARTIMENTOS DE LÍQUIDOS CORPORAIS 
Principalmente em 2:
Líquido extracelular 1-Líquido intersticial(3/4) e 2-plasma sanguíneo (1/4)
(Composições iônicas entre 1 e 2 similares. A diferença mais importante é: Maior concentração de proteínas no PLASMA. Em virtude do efeito Donnan, a concentração dos cátions é pouco maior no plasma.
Líq extracelular contém grandes quantidades de íons sódio e cloreto. Pouco potássio,)
Líquido intracelular 
(pequena quantidade de íons sódio e cloreto,
GRANDE QUANTIDADE DE POTÁSSIO E FOSFATO, além de considerável quant de magnésio e sulfato
Grande quantidade de proteínas > que no plasma)
Outro compartimento menor de líquido:
Líquido transcelular
Extracelular: 
O líquido presente de maneira isolada em várias regiões do corpo como pleura, líquido sinoval, humor aquoso, humor vítreo representa 2,5% dos fluidos corporais. TRANSCELULAR 
Dentre os compartimentos aquosos do organismo o maior deles e compreende 55% de água do organismo.
INTRACELULAR
Um compartimento especial que compreende o líquido que percorre todo o corpo por extensa rede de comunicação, os vasos sanguíneos, que tem 7,5% do líquido corporal. VASCULAR 
Está justaposto ao compartimento intracelular e tem 35% do líquido corporal. INTERSTICIAL 
Volume Sanguíneo: Sangue: líquido extracelular (líquido do plasma) + líquido intracelular (o líquido nas hemácias).
O sangue é considerado compartimento líquido em separado, por ter sua própria câmara.
Hematócrito é a fração do sangue representada pelas hemácias.
MEMBRANA BIOLÓGICA
Para funcionamento da Mitocôndria e produção de ATPs p/ o metabolismo celular, é necessário a produção de diferença de concentração de prótons entre as membranas internas e no interior da mitocôndria. Isso só é possível pela presença de proteínas específicas que desempenham esse papel mas Tb a manutenção da diferença de concentração gerada só é possível por conta da existência dessas membranas. É formada uma região diferenciada de concentrações entre as regiões.
COMPARTIMENTALIZAÇÃO CELULAR
As endomembranas que delimitam as organelas permitem que exista conteúdo definido entre os meios. E dessa forma a especialização do conteúdo de proteínas e íons que existem numa organela permite que o funcionamento seja especializado.
PERMEABILIDADE SELETIVA
Ex: Célula epitelial, função/ especialização : Absorção de nutrientes.
No líquido se dissolvem íons e outros componentes orgânicos de maneira assimétrica. Uma grande diferença entre os meios: 
MEIO EXTRACELULAR: Grande concentração dos íons Sódio (Na), e também a concent. de íons carbonato e Cloreto são mais elevados.
MEIO INTRACELULAR: Grande concentração de Potássio (K). Grande concentração também de íons fosfato, Magnésio e proteínas.
Essa assimetria na distribuição iônica dos compartimentos é gerada e mantida pela presença de proteínas transportadoras específicas na membrana. Assim, a membrana atua selecionando de forma precisa os componentes que atravessam a membrana. PERMEABILIDADE SELETIVA
REGULAÇÃO INTERAÇÃO CÉLULA – CÉLULA
Essa interação pode acontecer tanto em proteínas quanto em regiões especializadas de membranas. 
1º caso: Interação entre células do sistema imune. Uma célula apresenta antígeno e a sua interação com outra célula. Existe uma séries de proteínas que interagem com proteínas de outra célula. Existe um encaixe e dependendo dessa interação existe uma sinalização da célula seguinte. 
Ex de regiões especializadas de membrana: SINAPSE. Temos o botão sináptico de um neurônio, aonde existem vesículas com os neurotransmissores, quando estes são liberados na região externa dessa sinapse, eles interagem com receptores específicos na célula adjacente, e provocam resposta nessa célula adjacente.
COMPOSIÇÃO DA MEMBRANA – bicamada de lipídeos, proteínas e glicídeos que podem estar associados à proteínas ou lipídeos. 
As proteínas podem ser integrais (interação forte) ou periféricas (interações mais fracas entre membrana e proteína)
Bicamada lipídica apresenta uma composição diferenciada da sua face intracelular e sua face extracelular.
 Os LIPÍDEOS que compões a bicamada: caráter ANFIPÁTICO
Fosfolipídeos 
Glicolipídeos
Esteróis
Os lipídeos que participam da membrana: fosfolipídeos (glicerofosfolipídeos e esfingolipídeos- grupamento fosfato)
Glicolipídeos – ao invés do grupamento fosfato
ESTRUTURA DO COLESTEROL
Grande parte é apolar (anel esteróide-núcleo e cadeia de cadeia hidrocarbonetos). Uma pequena região (OH)- Cabeça polar. estrutura anfipática.
OS LIPÍDEOS FAZEM PARTE DAS MEMBRANAS DE TODAS AS CÉLULAS.
LIPÍDEOS EM SOLUÇÃO AQUOSA:
Formação MICELAS (estrutura globular formada por um agregado de moléculas anfipáticas)
A membrana formada por lipídeos anfipáticos que ao se associarem formando uma bicamada constituem região hidrofílica externa que fica em contato com a água e interior hidrofóbico. (parte central)
Lípideo com uma cadeia de ácido graxo – forma parecida com um cone.
Interação de vários - MICELA
Duas cadeias de ácido graxo – estrutura mais similar a de um cilindro 
Interação de vários fosfolipideos daria a formação de uma estrutura bicamada (cabeça polar em contato com a água. E as cadeias de ácido graxo APOLARES formam o interior hidrofóbico.
Essas estruturas planares formadas por bicamadas tendem a se enrolar nelas mesmas, fechando e formando esferas. Essa região mais externa fica em contato com água, mas existe uma formação aquosa central, região em contato com a região polar da bicamada interna.
FLUIDEZ DA MEMBRANA
Tipos de movimentação dos lipídeos na bicamada
Difusão lateral – os lipídeos podem caminhar pela membrana lateralmente.
Flexão – mobilidade nas cadeias de ácidos graxos dos fosfolipídeos
rotação – movimentação no próprio eixo do lipídeo
Flip-flop – movimentação de uma face da bicamada para outra face 
Composição dos lipídeos pode mudar a FLUIDEZ.
Tipo de ácido graxo que compõem o fosfolipídeo. (formação de vários carbonos c/ lig simples - Estrutura linear – lig saturadas
Ácido graxo onde existe uma lig dupla entre carbonos – INSATURAÇÃO. Isso promove uma quebra na estrutura, que deixa de ser linear. DESORGANIZAÇÃO. MAIOR ESPAÇO ENTRE OS LIPIDEOS MAIOR FLUIDEZ
Outra dif estrutural lipídios c/ saturação ou não - A membrana fica mais espessa
Tamanho das cadeias de ácidos graxos. Quanto mais longas mais rígida. 
COLESTEROL – cabeça polar (hidroxila) reage com a cabeça polar os outros fosfolipídeos
Anel esteróide e cadeia de hidrocarbonetos vão reagir com a região apolar dos fosfolipídeos 
Quando mais colesterol, mais RIGIDEZ na camada, e menor a fluidez.
Assimetria nas duas faces da bicamada ok.
Existe uma composição diferenciada entre as varias camadas da célula.
Grande quantidade de colesterol na membrana plasmática.(PLASMA)
Na membrana interna mitocondrial CARDIOLIPINA – também confere resistência, bem especifica dessa membrana interna. 
Síndromes autoimues – altos anti corpos produzidos contra a cardiolipina. 
Efeitos do álcool nas membranas. 
O álcool é uma molécula anfipática. Sua ação é combinada por ação especifica em receptores de membrana e Tb com efeito na bicamada de lipídeos e promove uma depressão no organismo. 
Grupamento hidroxila região polar. Restante estrutura apolar
O álcool ao interagir com uma bicamada lipídica Induz um aumento dessa membrana. Interação núcleo hidrofóbico do álcool c região hidrofóbica da bicamada lipídica.
Diminuição da estabilidade da membrana. Interação com região polar da molécula da região hidrofílica. 
DIFUSÃO E TRANSPORTE
Troca entre compartimentos
Solvente: osmose
Solutos (diálise) – lei de Fick)
DIFUSÃO DE ÁGUA – OSMOSE (transporte de solvente) Mov mols de solvente Memb. Semipermeável direção maior concen soluto, cuja membrana é impermeável
DIFUSÃO – Gás ou substância solução se expande até ocupar todos o volume disponível.
Lei de Fick - material difundido/ tempo = D cte de difusão 
DIÁLESE- muda comp dos sais e peq moléculas em 2 soluções separada por memb semipermeável
TRANSPORTE PASSIVO ( Difusão simples [canal protéico] e difusão facilitada[tem uma proteina transportadora])
Soluto dos meios mais concentrado para o meio menos concentrado.
Não há gasto de energia direto.
TRANSPORTE ATIVO
Há quebra de ATP e gasto de energia
Transporte de moléculas contra o gradiente de concentração. (do menos pro mais)
TRANSPORTE ATIVO PRIMÁRIO 
TRANSPORTE ATIVO SECUNDÁRIO
Acontece com proteína carreadoras.
TRANSPORTADORES 
BIOELETROGÊNESE