Química da água

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Química da Água 
Interações 
moleculares em 
soluções, pH e 
tampões 
A química da água 
A química da água 
 
 Substância mais abundante nos sistemas vivos - 70 
% ou mais do peso 
 
 Todas as reações químicas da célula envolvem a 
água 
 
 A água influencia todas as interações moleculares 
nos sistemas biológicos. 
 
 A água é uma molécula polar 
 
 Força atrativa entre moléculas de água e a ionização 
da mesma são fundamentais a estrutura e função da 
biomoléculas 
Estrutura da molécula de água 
Ponte de H 
0,177nm 
Ligação covalente 
0,0965 nm 
Pontes de Hidrogênio 
Ponte de H 
FORTE Ponte de H 
FRACA 
Direcionalidade das pontes de H 
Pontes de H no gelo 
A água forma 
pontes de H com 
solutos polares 
H2O – 
Grupo hidroxila 
 
H2O – 
Grupo cetona 
 
Ligações 
peptídicas 
Bases 
complementares 
no DNA 
Timina 
Adenina 
Pontes de H importantes 
biologicamente 
Aceptor de H 
 
Doador de H 
 
Pontes de H comuns 
 nos sistemas biológicos 
Interações moleculares 
em soluções 
 Maioria interações fracas 
 Rapidamente reversível 
 Curtas distâncias – seletividade e especificidade 
 Soma – interações fortes 
Interações não-covalentes 
(fracas)em soluções 
 
 Ligações iônicas 
 Interações hidrofóbicas 
 Interações de van der Waals 
 Pontes de Hidrogênio (ligações de H) 
Tipos de interações não-covalentes (fracas) 
entre biomoléculas em solvente aquoso 
A água interage 
eletroestaticamente 
com solutos 
carregados 
Compostos apolares 
causam mudanças na 
estrutura da água 
pH e tampões 
Conceitos básicos 
 Ácidos e bases 
 Ionização da água H2O → H
+ + OH- 
 Produto iônico da água 
Kw = [H+][OH-] = 1 x 10-14 M2 
 
pH 
 Logarítmo negativo da concentração de H+ 
 
pH = log 1/[H+] = -log /[H+] 
 
 Conveniência [H+] = 1M 
(variação 1M H+/ 1M OH- 
 
 
Escala de pH Água sanitária 
Amônia 
Fermento (NaHCO3) 
 
Café 
Coca-cola, vinagre 
Suco gástrico 
Limonada 
Água mar, clara de ovo 
Sangue humano, lágrima 
Leite, saliva 
Cerveja, Suco de tomate 
Vinho vermelho 
Tampões 
 Mantém o pH constante 
 Ácidos e bases fracos 
Tampões biológicos 
Ácido acético Acetato 
O par ácido acético/acetato 
atuando como sistema tampão 
Constante de dissociação 
Ácidos monopróticos 
Ácidos dipróticos 
 
Ácidos tripróticos 
Ácido acético 
Ka= 1,74 x 10
-5 M 
Reações de dissociação de ácidos fracos 
 Íon amônio 
 Ka= 5,62 x 10
-10 M 
 Glicina, carboxil 
Ka= 4,57 x 10
-3 M 
 Bicarbonato 
Ka= 6,31 x 10
-11 M 
 Ácido carbônico 
Ka= 1,7 x 10
-4 M 
 Glicina, amino 
Ka= 2,51 x 10
-10 M 
 
 Ácido fosfórico 
Ka= 7,25 x 10
-3 M 
Fosfato dihidrogênio 
Ka= 1,38 x 10
-7 M 
Fosfato monohidrogênio 
Ka= 3,98 x 10
-13 M 
pKa= log 1/Ka = -log Ka 
Porcentagem titulação 
Região tamponante 
Adicionado (equivalentes) 
Curva de titulação para o ácido acético 
Fosfato 
 
Região tamponante 
Porcentagem titulação 
Adicionado (equivalentes) 
Meio da 
 titulação 
Comparação da curva de titulação de três ácidos fracos 
Relação entre pH, pKa e 
tampão 
Equação de Henderson-Hasselbalch 
Fosfatase 
alcalina 
Pepsina 
Tripsina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
% atividade 
Efeito do pH na atividade enzimática