Água, Equilíbrio Hidroeletrolítico e Ácido-Base, Tampões

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Água, Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base, Tampões
Água, Equilíbrio 
Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base, Tampões
1. Água
(“Hidróxido de hidrogênio" ou "monóxido de 
hidrogênio" ou ainda "protóxido de hidrogênio") 
é uma substância composta por hidrogênio e 
oxigênio (H2O), líquida, aparentemente incolor a 
olho nu em pequenas quantidades, inodora e 
insípida, essencial a todas as formas de vida;
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1. Água
- Todos os aspectos de estrutura 
celular e suas funções; são 
adaptadas às propriedades físico-
químicas da água;
- Permeia todas as porções de 
todas as células;
● Ambiente onde ocorrem as 
reações metabólicas;
- Meio de transporte dos 
nutrientes;
As taxas de água variam de acordo 
com o organismo, idade e ação 
metabólica;
- Sementes: 10 %
- Células humanas: 70 %
● Célula óssea: 50 %
● Neurônio: 80 %
- Água viva: 98 %
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1. Água
Pulmões 90 %
Sangue 82 %
Pele 80 %
Músculo 75 %
Cérebro 70 %
Ossos 22 %
- A quantidade de água é 
proporcional à atividade 
metabólica da célula;
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1. Água
Feto humano – 94% de água
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1. Água
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1. Água - Funções
- TRANSPORTE
• A presença de água permite a difusão 
nos seres mais primitivos;
• Organismos mais evoluídos apresentam 
sistemas circulatórios ( hemolinfa, 
sangue e seiva vegetal);
• As células apresentam-se em estado 
coloidal (rico em água) o que facilita 
transporte de substâncias;
• A urina é uma maneira de eliminar 
toxinas;
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1. Água - Funções
- 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);
• Reações de quebra de moléculas em que a 
água participa como reagente são 
denominadas reações de hidrólise;
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1. Água - Funções
- 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;
- 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.
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1. Água - Funções
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1. Água - Estrutura
- Átomo de Hidrogênio compartilha um 
par de elétrons com o oxigênio – 
geometria próxima do tetraedro 
(104,5°);
- O oxigênio é mais eletronegativo que o 
hidrogênio; 
• Oxigênio: carga parcial +
• Hidrogênio: carga parcial -
- Pares de elétrons não compartilhados 
do oxigênio geram cargas parciais 
negativas;
- MOLÉCULA POLAR
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1. Água – Pontes de Hidrogênio
- Cada molécula de água pode 
estabelecer até quatro pontes 
de hidrogênio com as 
moléculas vizinhas;
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1. Água – Pontes de Hidrogênio
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1.
 Á
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– 
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1. Água – Pontes de Hidrogênio
- As pontes de hidrogênio são mais fracas que 
ligações covalentes;
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1. Água – Propriedades
Liquido
Densidade: 1 g/mL
Pontes de hidrogênio são transitórias, 
grupos de curta duração
Sólido
Densidade: 0,92 g/mL
Pontes de hidrogênio estabilizam 
uma estrutura hexagonal
Água Gelo
- As propriedades da água são resultado das pontes 
de hidrogênio;
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1. Água – Propriedades
- Tensão Superficial: as moléculas no interior 
da massa de água são atraídas em todas as 
direções, enquanto as moléculas nas 
interfaces são atraídas para o interior;
Ar
Superfície
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1. Água – Propriedades
Propriedades
Água (H2O) Amônia (NH3) Metano (CH4)
Peso Molecular 18,02 17,03 16,04
Ponto de Fusão (°C) 0 - 77,7 -182,5
Ponto de Ebulição (°C) 100 - 33,4 -161,5
- Pontos de fusão e ebulição elevados, 
quando comparados com moléculas de 
peso molecular semelhantes;
- Alto Calor Específico (4,18 J/g °C): 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.
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1. Água – Solvente
- A água dissolve vários tipos de substâncias 
polares e iônicas (hidrofílicas), como vários sais 
e açúcar, e facilita sua interação química 
ajudando em metabolismos complexos;
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1. Água – Solvente
Cristal de 
glicose
Molécula 
de glicose
- Compostos orgânicos polares (açúcares, álcoois, 
aldeídos, cetonas, ácidos) – formação de pontes de 
hidrogênio com os grupos hidroxila ou carbonila;
Glicose
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1. Água – Solvente
- Gases polares apresentam maior solubilidade em 
água que os não polares;
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1. Água – Solvente
- Exemplos de moléculas polares, não polares e 
anfipáticas;
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1. Água – Solvente
- Substâncias anfipáticas: formação de 
micelas, a água interage com a porção 
hidrofílica e repele a porção hidrofóbica;
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1. Água – Solvente
- Micelas, bicamadas e vesícula;
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2. Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base
- ÁCIDO: molécula que age como doador de prótons (H+);
- BASE: molécula que age como aceptor de prótons;
 HA ↔ H+ + A-
Ácido Base 
conjugada 
- H2O atua como base e também o solvente;
HA(aq) + H2O(l) ↔ H3O+ (aq) + 
 A- (aq) 
 Ácido Base Ácido conjugado a 
água Base
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2. Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base
   


 H
H
pH log1log
- p, significa logaritmo negativo, e o pH transforma um 
número exponencial em número inteiro;
- Na água pura;
 
770
10log1log
101
1log 77



 

pH
pH
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2. Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base
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2. Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base
- pH dos líquidos corporais;
Líquido pH
Líquido extracelular
 Sangue arterial 7,40
 Sangue venoso 7,35
 Líquido intersticial 7,35
Líquido intracelular 6,00 a 7,40
Urina 4,50 a 8,00
Suco gástrico 0,80
- pH normal do sangue: 7,40 ± 0,05  7,35 a 7,45;
- pH< 7,35  acidose;
- pH > 7,45  alcalose;
- Limites compatíveis com a vida: 6,80 a 7,80;
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2. Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base
- Condições que podem alterar o pH sanguíneo;
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2. Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base
- Geração de acidez no organismo;
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2. Equilíbrio Hidroeletrolítico e 
Ácido-Base
- Fontes de H+ decorrentes dos processos metabólicos;
Powers,S.K. e Howley, E.T., Fisiologia do Exercício, (2000), pg207 Fig11.3
Metabolismo
aeróbico da glicose
Metabolismo
anaeróbico da glicose
Ácido Carbônico Ácido Lático
Ácido Sulfúrico
Ácido Fosfórico
Corpos Cetônicos Ácidos
H+
Oxidação de Amino ácidos
Sulfurados
Oxidação incompleta de 
ácidos graxos
Hidrólise das fosfoproteínas e nucleoproteínas
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3. Tampões
- SISTEMAS TAMPÃO: são sistemas que tendem a 
se opor a variação de pH quando ocorre a adição 
de H+ ou OH-;
- Responsáveis pela manutenção da homeostase 
corporal;
- Formados por um ácido 
fraco e sua base conjugada 
(Ácidos fracos estão 
parcialmente dissociados 
em solução aquosa);
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3. Tampões
- Curva de titulação do ácido acético;
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3. Tampões
- Curva do ácido fosfórico;
pKa = 2,15
pKa = 6,86
pKa = 12,38
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3. Tampões – Sistemas Químicos
- PROTEÍNAS: intra e extracelular – substancias 
anfóteras (capazes de atuar como ácido ou base, de 
acordo com o pH do meio);
- FOSFATO: concentração intracelular elevada;
H2PO4- ↔ HPO42-
pKa = 6,86
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3. Tampões – Sistemas Fisiológicos
- SISTEMA 
BICARBONATO/CIRCULATÓRIO/RESPIRATÓRIO: 
regula a remoção do CO2 dos líquidos extracelulares;
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3. Tampões – Sistemas Fisiológicos
- SISTEMA RENAL: reabsorve bicarbonato filtrado, 
elimina H+ como fosfato ou NH4+
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3. Tampões – Sistemas Fisiológicos
- TAMPÕES PLASMÁTICOS
• Contrapõem o efeito de ácidos ou bases 
adicionados no liquido corporal;
• Atuação imediata – segundos;
- SISTEMA PULMONAR
• Elimina ou retém CO2;
• Atuação em minutos até horas;
- SISTEMA RENAL
• Excreção de urina ácida ou básica;
• Atuação em horas até dias;
Alterações do Equilíbrio ácido-
básico
Condição Causas possíveis 
acidose 
respiratória 
apnéia ou capacidade pulmonar prejudicada, com acúmulo de CO2 nos 
pulmões. 
acidose 
metabólica 
ingestão de ácido, produção de cetoácidos no diabetes descompensado 
ou disfunção renal. 
(Em todas elas, há um acúmulo de H+ não decorrente de um excesso de 
CO2.) 
Condição Causas possíveis 
alcalose 
respiratória 
hiperventilação, produzindo diminuição do CO2 no sangue. 
alcalose 
metabólica 
ingestão de álcali (base), vômitos prolongados (perda de HCl) ou 
desidratação extrema levando a retenção de bicarbonato pelos rins. 
(O aspecto comum é a perda de H+ não decorrente de uma baixa do CO2 
sangüíneo) 
 
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Ionização
pH na Saúde e Doença
potencial 
hidrogeniônico
pH importante para:
Conformação de proteínas
Catálise enzimática
Transporte de O2
Dissociação de moléculas
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