Aula 1 - Água-tampões-pH

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Água, pH e Tampões
Prof. Dr. Paulo Junior	 
ÁGUA
		É uma substância líquida que parece incolor a olho nu em pequenas quantidades, inodora e insípida, essencial a todas as formas de vida, composta por hidrogênio e oxigênio. 
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BIOQUÍMICA DAS MOLÉCULAS 
INORGÂNICAS
Água
Sais 
ORGÂNICAS
Carboidratos
Proteínas
Lipídeos
Vitaminas
Ácidos nucléicos
Compostas por C,H 
Compostas por elementos diversos, exceto C,H 
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Teor de água presente no corpo dos animais de acordo com a espécie e idade
	ESPÉCIE ANIMAL	ÁGUA CORPORAL (%)
	Bovinos	60-65
	Suínos – 7 dias	80
	Suínos – 70 dias	64
	Suínos – 150 dias	49
	Aves de corte	63
	Aves de postura	53
	Ovinos 	55
	Água viva	98-99
Fonte: Lima e Pioczcovski, 2010.
VARIAÇÕES NA TAXA DE ÁGUA NOS DIFERENTES TECIDOS
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METABOLISMO
 A quantidade de água é diretamente proporcional à atividade metabólica da célula.
	ÓRGÃO	ÁGUA (%)
	Sangue	95
	Cérebro	85-90
	Pulmões	80
	Rins	80
	Coração	77
	Fígado	86
	Osso	22
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Permeia todas as células;
Participa da digestão dos alimentos (reação de hidrólise); 
Absorção dos nutrientes no trato digestório; 
Translocação dos compostos químicos no organismo; 
Excreção dos resíduos do metabolismo orgânico;
Secreção de hormônios, enzimas e outras substâncias bioquímicas; 
Termorregulação corporal (alto calor específico); 
Fluído cebroespinhal, sinovial, auricular, intraocular e amniótico (lubrificante). 
PARTICIPAÇÃO DA ÁGUA NO ORGANISMO ANIMAL
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Vias de eliminação: pele, pulmões, rins e intestino.
Origem no organismo: exógena e endógena
PARTICIPAÇÃO DA ÁGUA NO ORGANISMO ANIMAL
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Consumos de água e de ração e ganho de peso de frangos de corte submetidos a diferentes níveis de restrição de água durante os primeiros sete dias de idade.
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SÍNTESE METABÓLICA
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SÍNTESE GLICOGÊNICA
Água metabólica
OH
HO
OH
HO
O
HO
OH
Glicose
Glicose
Maltose
Síntese por desidratação
Hidrólise 
H2O
SÍNTESE TRIGLICERÍDICA
Água metabólica
Glicerol 
H2C–OH
 HC–OH
H2C–OH
C–CH2–CH2–CH2–CH3
O
=
 I
HO
O
=
 I
HO
O
=
 I
HO
H2C–O
 HC–O
H2C–O
C–CH2–CH2–CH2–CH3
O
=
 I
C–CH2–CH2–CH2–CH3
O
=
 I
C–CH2–CH2–CH2–CH3
O
=
 I
Ácido graxo
Triglicerídeo
3H2O
C–CH2–CH2–CH2–CH3
C–CH2–CH2–CH2–CH3
SÍNTESE PROTEICA
Água metabólica
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OXIDAÇÃO DO NADH E FADH2
Água metabólica
ARRANJO E POLARIDADE
ESTRUTURA QUÍMICA
Polo negativo
Polo positivo
Por ser mais eletronegativo, o oxigênio detém por mais tempo os elétrons (carga negativa) em sua órbita.
+
 I
+
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Tendência um átomo tem de receber elétrons e formar um íon negativo.
ESTRUTURA QUÍMICA
POLARIDADE
A água apresenta diferentes cargas que formam polos;
Solvente polar universal.
+
-
+
CLASSIFICAÇÃO DOS POLÍMEROS POR AFINIDADE PELA ÁGUA:
Polares – hidrofílicos
Apolares – hidrofóbicos
Anfipáticos – hidrofílicos/hidrofóbicos
 
PONTES DE HIDROGÊNIO COMUNS EM SISTEMAS BIOLÓGICOS
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Ligações de hidrogênio
H: oxigênio, flúor ou nitrogênio
Ligação de hidrogênio
ESTRUTURA 
DAS PTN’s
 
PONTES DE HIDROGÊNIO EM PTN’s
 
PONTES DE HIDROGÊNIO NO DNA
São ligações dinâmicas no estado líquido;
Consolidadas no estado sólido;
Desfeitas no estado de vapor.
 
PONTES DE HIDROGÊNIO NA ÁGUA
ARRANJO
Diluição do NaCl
 
PROPRIEDADES DA ÁGUA
TENSÃO SUPERFICIAL
	É um efeito físico causado pelas forças de coesão entre moléculas que faz com que a camada superficial de um líquido venha a se comportar como uma membrana elástica. 
 
PROPRIEDADES DA ÁGUA
TENSÃO SUPERFICIAL
 
PROPRIEDADES DA ÁGUA
CALOR ESPECÍFICO
	 É a quantidade de calor que deve ser fornecida para que 1 g de substância tenha a sua temperatura elevada em 1°C. 
 
PROPRIEDADES DA ÁGUA
CALOR ESPECÍFICO
	 É a quantidade de calor que deve ser fornecida para que 1 g de substância tenha a sua temperatura elevada em 1°C. 
Antes: 25°C
Depois: 26°C
Antes: 25°C
Depois: 26°C
ALUMÍNIO
ÁGUA
 
PROPRIEDADES DA ÁGUA
CALOR ESPECÍFICO: Termorregulação
Manutenção da temperatura interna do corpo;
Resfriamento da superfície do corpo.
pH 
Potencial Hidrogênico
É a quantidade de prótons H+ livres em uma solução; 
Usado para medir a acidez ou basicidade de uma solução;
pH: Concentração de íons de hidrogênio;
Água pura: pH neutro
Água Pura (25ºC): as concentrações em mol/L de H+ e OH- são iguais entre si e apresentam um valor igual a 1,0 x 10-7 mol/L.
H2O ⇌ H+ + OH-
 
pH – POTENCIAL HIDROGÊNICO
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pH é importante para:
Homeostasia celular: conformação de proteínas
1) Ácido é uma substância que doa íon H+;
2) Base é uma substância que recebe íon H+. 
 
pH – POTENCIAL HIDROGÊNICO
Quanto maior [H+] em uma solução, maior será a acidez desta.
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ALTERAÇÕES NO pH
ALTERAÇÕES NO PH
Aumento da [H+]
7,4
Acidose
Alcalose
Queda do pH
Acúmulo de ácidos
Acúmulo de bases
Perda de ácidos
Perda de bases
Diminuição da [H+]
Escala de pH
Aumento do pH
0
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DISTÚRBIOS DO EQUILÍBRIO 
ÁCIDO/BÁSICO
ACIDOSE: [ H+] no sangue
 Excesso de CO2 Perda de bases / excesso de ácidos orgânicos
 (acidose respiratória)		 (acidose metabólica)
ALCALOSE: [ H+] no sangue
 Perda de CO2 	 Excesso de bases / perdas de ácidos orgânicos
 (alcalose respiratória)		 (alcalose metabólica ) 
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	Há redução da [ ] de ácido carbônico no sangue devido à maior eliminação de gás carbônico, como resultado da hiperventilação pulmonar.
CO2
CO2
CO2
 H2CO3  H2O + CO2
(ác. carbônico)
- ALCALOSE RESPIRATÓRIA -
H2CO3

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Tampões
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Tampões
	Substâncias que em solução aquosa conferem a propriedade de resistir a variações do seu pH quando às mesmas são adicionadas em quantidades pequenas de ácidos (H+) ou base (OH-).
Quase todos os processos biológicos são dependentes do pH. 
Plasma → 7,4 
Intracelular → 7,2
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	TAMPÕES BIOLÓGICOS			
	Tampões	Ácido	Bases Conjugada	Principal sítio de tamponamento
	Tampão Fosfato	H2PO4-	HPO42-	Intracelular
	Ácido Carbônico / Bicarbonato	H2CO3	HCO3-	Extracelular
Tampões
	Substâncias que em solução aquosa conferem a propriedade de resistir a variações do seu pH quando às mesmas são adicionadas em quantidades pequenas de ácidos (H+) ou base (OH-).
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QUANDO UM ÁCIDO (H+) É ADICIONADO AO SISTEMA:
TAMPÃO 
- Ácido Carbônico/Bicarbonato -
H+ + HCO3-  H2CO3  H2O + CO2
Expelido pelos pulmões
(bicarbonato)
(ác. carbônico)
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QUANDO UMA BASE (OH-) É ADICIONADA AO SISTEMA:
TAMPÃO 
- Ácido Carbônico/Bicarbonato -
OH- + H2CO3  H2O + HCO3-
Expelido pelos rins
(bicarbonato)
(ác. carbônico)
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OBRIGADO!
Paulo Antonio da Silva Junior
Doutor em Zootecnia – Fisiologia da Digestão/UFPB
paulojunior.zootecnista@hotmail.com
“Mas aquele que beber da água que eu lhe der nunca terá sede, porque a água que eu lhe der se fará nele uma fonte de água que salte para a vida eterna”. João 4:14.