Bioquimica - Agua

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Aula 1- 27/02/19
Água
Lehninger CAP 2
Stryer CAP 2
Voet CAP 2
Molécula mais abundante nos sistemas vivos (70%)
Origem da vida e grande parte de sua evolução
Propriedades físico-químicas estão relacionadas com a estrutura e a função:
Forças de atração (ligação de hidrogênio)
Leve tendência à auto ionização
 
Interações não covalentes entre biomoléculas em meio aquoso
	Tipo de ligação
	Energia
	Covalente (C—C )
	350 kJ/mol
	Covalente (C—H )
	410 kJ/mol
	Van der Waals ( acontece sempre que aproximamos duas moléculas e tiver uma certa atração gerada pelas nuvens eletrônicas dessas moléculas, porem, são polos
transitorios. Ligação extremamente fraca)
	~4 kJ/mol
	Interações hidrofóbicas- A molécula hidrofóbica vai se encontrar no ambiente aquoso e será circundada cada uma das moléculas pela agua. A tendência dessas molecular é se agrupar, para ocupar uma menor superfície de contato com a agua, essa interação entra as moléculas, de se agruparem, é uma ligação hidrofóbica. 
	Variam com a polaridade do solvente (kJ/mol)
	Interações eletrostáticas (atração/ repulsão)
tendo dois ions ou ambos teram a mesma carga ou teram cargas opostas 
	Variam com a polaridade do solvente (kJ/mol)
	Ligações de hidrogênio
	Variam com a polaridade do solvente e com o ângulo entre os orbitais (kJ/mol)
Para mensurar se uma ligação é forte ou fraca, fazemos comparações entre elas, pois não temos um valor especifico para determinar se uma ligação é forte ou fraca. O que determina a força da ligação é a quantidade de energia necessária para rompe-la, quanto mais energia você investe, mais forte será a ligação. Comparando as cinco ligações a cima a que precisa de menos energia para ser quebrada é a ligação de Van der Waals e a que precisa de mais energia é a Covalente. As outras três dependem muito do ambiente em que estão inseridas, depende da polaridade do solvente que a deixa-rá um pouco mais forte ou um pouco mais fraca, mas a ligação será fraca de qualquer maneira. Alem disso a ligação de hidrogênio depende do angulo de formação da ligação, a ligação de H tem um caráter direcional (se os dois átomos que compartilham da ligação de H estão no mesmo plano- linear- essa ligação será mais forte que a de dois átomos que não estejam lineares. Isso faz com que a lig. seja um pouco mais forte, mas continue sendo fraca).
Vale lembrar que essas ligações são individualmente fracas, então se eu pensar em romper uma ligação de Hidrogênio será necessário 10KJ para rompe-la, mas se eu tiver uma estrutura contendo mil ligações de hidrogênio, eu terei que investir 10KJ para cada locação que esta acontecendo, então significa que eu terei que investir uma grande quantidade de energia. Quando temos as ligações fracas juntas, em grandes quantidades, a gente tem um poder cumulativo dessas ligações que pode levar a estabilidade das moléculas. O exemplo que temos aqui é a A que faz par com T através de duas ligações de hidrogênio e a C faz par com a G através de três ligações de hidrogênio. Portanto o par mais estável é o de C e G, pois eles tem uma ligação a a mais que a A e T. O mesmo vale para quando pensamos em proteínas, as proteínas são aa ligados por ligações peptídicas, ai esses aa começam a interagir em maior grau para formar estruturas secundarias e tercearias, essas interações que acontecem para formar essas estruturas são essas ligações fracas, de hidrogênio, eletrostáticas e hidrofóbicas principalmente. A proteína é rica em ligações fracas, mas quando combinadas ela forma uma estrutura estável, entretanto, devido essas fracas ligações sabemos que podemos facilmente desnaturar a proteína (aumentando a temperatura do ambiente ou alterando o ph…).
Ligações fortes e fracas
As ligações de hidrogênio conferem à água propriedades incomuns (Altos ponto de fusão, ebulição e calor de vaporização quando comparados a outros solventes.) 
Calor de vaporização: é dado em J/g, é a quantidade de energia utilizada para vaporizar 1g de água. Comparado os outros solventes o Calor especifico da agua é muito alto (2260). 
Essas características da água de alto ponto de fusão, ebulição e calor especifico são dadas a agua pois ela é capaz de fazer ligações de hidrogênio. Pensando na molécula de agua: 
· Estrutura química: H2O são dois hidrogênios ligados a um átomo de oxigênio, essa ligação é feita através de um compartilhamento de elétrons. Dentro da molécula de agua não teremos ligações de hidrogênio, ligações de hidrogênio é o que a molécula de agua faz pra interagir com outras moléculas. Essa interação que ocorre entre os H e o O é um compartilhamento de elétrons, consequentemente é uma ligação muito forte, esse compartilhamento de elétrons ocorre por causa da distribuição eletrônica, o H tem 1 elétron, por isso ele só pode compartilhar 1 elétron, consequentemente ele ira receber apenas 1 elétron também adquirindo a sua estabilidade com 2 elétrons na sua camada de valência. Analisando o Oxigênio ele tem 8 elétrons e pode compartilhar 6 desses elétrons, esse caso para completar a sua camada precisamos de mais 2 elétrons, que ele compartilha com os dois hidrogênios. Não é um compartilhamento de elétrons completo, pois sobra dois pares de elétrons do oxigênio não compartilhados, isso é importante pois é o que garante o angulo da molécula de agua. Alem disso é importante ressalta a eletronegatividade, existem alguns átomos mais eletronegativos que outros e isso garante a polaridade da molécula 
· Pensando nas ligações de hidrogênio que as moléculas fazem entre elas: Ao seu máximo uma molécula de agua pode fazer 4 ligações de hidrogênio (cada H pode interagir com uma molécula de agua e o O pode interagir com duas moléculas de agua, pois sua carga é 2-), isso é importante pois essa variação de ligações de hidrogênio dentro de uma mesma molécula de agua vai influenciar diretamente no estados físicos da agua (solido, liquido e gasoso). No estado solido nos encontramos essas 4 ligações sendo feitas entre as moléculas, no estado liquido ha uma redução e no estado gasoso ainda mais reduzido e as vezes sem ligações entre as moléculas de agua
· Quando pensamos em organização: entre os três estados o mais organizado é o solido, justamente por ter esse monte de ligações para fazer essa organização e alem disso temos que pensar na energia do sistema, como o solido é mais organizado retiramos energia quando for necessário desse sistema em maior quantidade.
Estrutura da molécula de água				Ligações de hidrogênio na estrutura do gelo
Aceptor de hidrogênio
Doador de hidrogênio
A água forma ligações de hidrogênio com solutos polares
Ligações de hidrogênio biologicamente importantes
A ligação de hidrogênio tem um caráter direcional
Maximizar as interações eletrostáticas
Entropia 
Grau de desordem do sistema. Então se a entropia aumenta quer dizer que o sistema esta mais desorganizado 
Em condições gerais é melhor ficar mais desorganizado, pelas leis da termodinâmica as coisas tendem a desordem.
Entalpia
Energia que pode ser retirada de um sistema na forma de calor
Pode ser mensurada
Quando o meu sistema é mais organizado, como o gelo cheio do ligações de hidrogênio, a entalpia desse sistema é alta (tem muita energia nesse sistema) ao contrario do gasoso, que tem poucas ligações de hidrogênio, portanto pouca energia.
Se analisamos essas duas grandezas veremos que a Entropia e a Entalpia são inversamente proporcionais, quanto mais desorganizado maior a entropia e consequentemente menos energia eu preciso, então menor a entalpia. 
Ao passar do estado solido pro liquido ha o rompimento de algumas ligações de hidrogênio, a entropia desse sistema vai aumentar e a entalpia desse sistema vai diminuir (como as ligações foram rompidas energia foi liberada para o ambiente- em media o estado liquido tem 3,4 ligações de hidrogênio). Quando passamos do estado liquido para o gasoso temos poucas ou nenhuma ligação de hidrogênio ocorrendo entre as moléculas de água, consequentemente elas estão muito desorganizadas (entropia do sistema alta) e como asligações foram rompidas deixando pouca ou nenhuma ligação a entalpia do sistema é baixa (baixa energia ou nenhuma energia).
Para passar do Estado solido para o liquido ha necessidade de investir energia térmica para que possamos romper a ligação.
Quando pensamos nas ligações de hidrogênio pensamos nas moléculas de água, mas essa ligação não é exclusiva das moléculas de água, podemos ter a água interagindo com outras moléculas. Com que tipo de molécula a agua vai interagir? Quando temos esse compartilhamento de elétrons e cargas formadas na molécula de água, ela acaba ganhando uma característica chamada de POLARIDADE, então é uma molécula polar. Como a água tem tanto cargas positivas quanto cargas negativas essa molécula acaba sendo caracterizada uma molécula dipolar (um dipolo). Para ser caracterizada como molécula polar ela pode ter somente cargas positivas OU cargas negativas, ou então ter as duas cargas, como é o caso da molécula de água.
Se formos pensar como a água interage com outras moléculas de água veremos que é através dessas cargas, então para que ela possa interagir com outras moléculas essas outras moléculas também precisam ter cargas. Então a água pode realizar ligações de hidrogênio com outras moléculas que sejam polares, não necessariamente dipolares como ela, mas que haja polaridade (seja negativa ou positiva, porque a água ja tem os dois polos, por isso ela pode interagir com os dois tipos de carga). É dessa maneira que a gente solubiliza alguns solutos em água, fazendo essa ligação através dessas cargas através das ligações de hidrogênio. Apesar de usarmos sempre a água como exemplo de molécula que faz ligação de hidrogênio ela não é a nunca molécula capaz de fazer essa ligação (falamos no começo da aula que) Adenina faz par com Timina, Guanina faz par com Citosina, essa parlamento ocorre através de ligações de hidrogênio, não tem nenhuma molécula de água se ligando junto com essa bases nitrogenadas, o mesmo vale la pra proteínas, nos temos as estruturas primarias das proteínas ligadas através de ligações peptídicas ai essa estrutura primaria ira se dobrar formando alfa hélice ou folha beta e essas interações são interações de ligações de hidrogênio, são só interações de hidrogênio que formam essa estrutura segundaria. Depois essa proteína vai se dobrar ainda mais, ai os radicais vão começar a interagir, e esses radicais vão poder fazer interações hidrofóbicas, ligações eletrostaticas, mas também mais ligações de hidrogênio (dessa vez entre os radicais). Então nas proteínas temos dois exemplos, que são moléculas que não são água, onde ocorrem as ligações de hidrogênio (entre as bases nitrogenadas e entre os radicais livres).
(essa parte está BEM confusa no audio, ela está explicando aquela imagem da ligação de H forte a fraca. Eu vou tentar explicar, do meu jeito, porque ela fica mostrando o desenho no quadro então a explicação que está no audio está realmente bem ruim de entender) Foi falado sobre o caráter direcional das ligações das moléculas de água. Como a gente tem esse caráter direcional dessa ligação de hidrogênio? Eu tenho um hidrogênio ligado em um átomo, por exemplo, e ele vai estar sendo compartilhado nessa ligação de hidrogênio com um outro átomo, quando os dois átomos ligados estão no mesmo plano (são lineares) essa ligação é mais forte, mais estável. Esses átomos podem estar em planos distintos fazendo com que a ligação de hidrogênio entre eles fique não linear, essa não linearidade faz com que a ligação fique mais fraca e menos estável. Para romper uma ligação linear, hipoteticamente falando, seria necessário 30 kJ/mol de energia, ja para romper uma ligação não linear seria necessário 10 kJ/mol de energia. Na forma linear as interações estão maximizadas, a interação eletrostática de atração com esse hidrogênio é maior que a interação entre os átomos em planos diferentes. Isso vai ser melhor estudado quando entrarmos na parte de proteínas, nas folhas Beta, essa estrutura secundaria pode ter cadeias polipeptídicas paralelas ou antiparalelas, então a cadeia polipeptídica pode ter extremidade aminoterminal ou extremidade carboxiterminal. No caso da organização da folha Beta eu posso ter todas no mesmo sentido (de amino pra carboxi) ou eu posso ter elas intercaladas (uma de amino pra carboxi outra de carboxi pra amino). Como elas interagem entre elas? Através de ligações de hidrogênio, só que se elas são paralelas ou antiparalelas os átomos vão ficar em posicionamentos diferentes, então em alguns casos os átomos vão ficar lineares e em outros casos a folha vai ficar com os átomos não lineares (uma vai ser mais estável que a outra). Os dois tipos de folha tem interações de hidrogênio, as duas tem interações fracas, a diferença então é que a linear é um pouquinho mais forte por conta da maximização.
Além dessa condição de ligação de hidrogênio a água também é considerada nosso solvente universal por conta da sua capacidade de solubilização de moléculas principalmente pela formação das cargas e essas ligações de hidrogênio, mas sabemos que apesar da água ser um “solvente universal” ela não solubiliza todas as moléculas que existem no ambiente assim podemos diferenciar essas moléculas e caracterizar de acordo com essa condição com a água, então temos moléculas consideradas:
Moléculas
- Polares- Como ja foi dito são moléculas que tem polo, só polo positivo ou só polo negativo ou ambos os polos sendo uma molécula dipolar que é o caso da água. Se a água é polar as molecular polares vão ser solúveis em água, então semelhantes solubilizam semelhantes; portanto a água consegue solubilizar moléculas que são polares (hidrofilicas - "afinidade por água”). A glicose, por exemplo, é uma molécula polar então se colocarmos açúcar na água ele solubiliza, consequentemente é uma molécula hidrofilica. Alguns aa, glicina, por exemplo é um aa hidrofilico, polar; lactato é uma estrutura no mecanismo da fermentação e é uma molécula também polar e hidrofilica. 
- Apolares- São moléculas sem polo, ou seja, aqui não temos formação de cargas. Alem disso moléculas polares (vamos ver isso la em aa), as vezes a molécula não forma polo, não tem nem polo positivo, nem polo negativo, mas ela é polar, porque tem grupamentos polares, a hidroxila, por exemplo, é uma molécula polar, que pode formar polos dependendo do grau de ionização ai não necessariamente uma molécula precisa apresentar carga. No caso das moléculas apolares a gente não tem formação de cargas consequentemente se ela são apolares elas são insolúveis em água (hidrofóbicas- “medo de água”). Das moléculas polares temos que conhecer o triacilglicerol ou triglicerideos, as ceras… alguns grupos de gordura são os principais exemplos de moléculas apolares;
· Anfipáticas- Ela tem as duas características ao mesmo tempo, ela tem tanto parte hidrofilica quanto hidrofobica, tanto região polar quanto apolar. Algumas gorduras são exemplos de moléculas anfipáticas, ácidos graxos, a gordura mais simples que forma o triacilglicerol ou que forma o fosfolipideo é anfipatica, ai uma parte dessa molécula será polar e a outra apolar. Quando esse tipo de molécula é posta em água as partes que gosta de água vão se expor e as partes que não gostam vão tentar se esconder (tentam evitar o contato com a água ou diminuir ao máximo o contato com a água).
· pH: 7,0- sempre que pensarmos nessas condições acima pensamos em pH 7, que é um pH neutro, que é um pH mais comum para as células em geral. Por que o pH é importante? Porque o pH pode levar a interação tonação cargas que se pode acabar tendo a característica da molécula. 
A água como solvente
Interação eletrostática com solutos carregados
Dissolução do NaCl
Como a água vai interagir com esses tipos de moléculas? Pensando primeiro nas moléculas polares, o exemplo que temos é o NaCl e sabemos que se colocarmos esse sal em contato com a água ele vai se dissolver. O que acontece para essa água interagir com o NaCl? Isso ocorre porque na verdade ao ver ele isolado (sem água) temos uma rede cristal de ligaçõesentão com o sódio e o cloro formando esse cristal, aqui temos o que chamamos de interação soluto soluto. Quando temos a água separada desse soluto encontramos a interação água água. Toda vez que a água entrar em contato com o soluto, independente se for polar, apolar ou anfipatica ela vai tentar solubilizar esse soluto. O que essa água vai fazer ao entrar em contato com o soluto? Ela vai quebrar essa interação que existe entre soluto soluto, ela quebra essa ligação com o intuito dela se ligar ao soluto, então a interação agua agua também é rompia e por fim é formada a interação água soluto. No exemplo do NaCl a água consegue fazer isso, pois o Cl vai se soltar e ficar com cargas negativas e o Na com carga positivas então a água vai conseguir fazer interação com os dois; na verdade o que vai ocorrer: a água vai circundar esses elementos e ela vai formar o que chamamos de camada se solvatação, na tentativa de solubilizar essa molécula, nesse caso a tentativa será bem sucedida por conta da polaridade desses elementos. 
Ha uma formula (não precisa saber, porque não faremos contas) que conseguimos ver a capacidade de quanto esse solvente age na solubilizaçao da molécula através de cargas, o ponto importante dessa formula é o termo de constante dielétrica; todo solvente tem um valor de constante dielétrica, no caso da água tem um valor de aproximadamente 79, essa constante mostra a capacidade do solvente em separar cargas, todo solvente tem um valor de constante e podemos consultar em uma tabela e a água é o solvente que tem maior constante, por isso é considerada solvente universal, mas a água não solubiliza todas as moléculas não é 100% delas que podem ser solubilizadas, seria como se 80% das moléculas fossem solúveis em água, então a constante dielétrica pode mostrar pra gente a capacidade que o solvente tem em separar cargas. Caso queira calcular o tempo que leva para a solubilizar a reação e o quanto de soluto pode ser solúvel naquela quantidade se solvente,vamos fazer o uso dessa constante dielétrica. 
Gases apolares são pouco solúveis em água
Mudanças desfavoráveis por compostos apolares
Um acido graxo no meio aquoso- forma uma gaiola em torno da morecula
Comportamento de ácidos graxos em meio aquosos
Quando temos moléculas apolares, nos não temos essa mesma interação com a água, se eu tenho um soluto apolar também vou ter ele separado da água, tendo a interação soluto soluto e a interação água água; a água vai tentar interromper essa ligação de soluto soluto, nesse caso ela não vai conseguir. Então ela acabara circundando esse soluto então se tem um soluto apolar a água vai se organizar ao redor desse soluto para que possa ficar tentando desestabilizar esse soluto e fazer interação com ele, mas ela não vai conseguir pois não é característica desse soluto conseguir interagir com a água, essa formação da agua ao redor do soluto é denominada GAIOLA, esta a agua forma uma gaiola ao redor dessa molécula hidrofóbica (isso é a tentativa de interação da agua com essa molécula). 
Na célula não temos uma molécula hidrofóbica, temos varias moléculas hidrofóbicas, sempre que a molécula hidrofóbica entrar em contato com a água ela vai tentar deixar a menor superfície de contato com a mesma. Portanto se eu tenho varias moléculas hidrofóbicas com agua ao seu redor elas iram se agrupar, esse agrupamento ocorre atreves de interações hidrofóbicas; teremos o agrupamento com interações hidrofóbicas entre si e a água ao seu redor. Isso acontece por conta da relação de entropia e entalpia se pensarmos que temos cada molécula de agua circundando um soluto hidrofóbico, a agua está extremamente organizada ao redor delas, quando elas se agrupam eu tenho menos moléculas de agua circundando elas, e isso quer dizer que esta mais desorganizado, eu não preciso ficar investindo energia pra manter esse monte de agua ao redor quando a agua forma essa gaiola ela faz ligações ao redor dessa molécula, então vou ter um monte de ligações num estado de entropia baixo, porque esta organizado e de alta entalpia.
Quando temos esse agrupamento é algo favorável para condição da molécula, tendo essa agua ao redor da molécula esse sistema em que a molécula está inserido, que é esse sistema aquoso, vai ficar manos organizado então ele terá uma entropia maior e uma entalpia menor e isso é favorável para as nossas células. Segundo a lei da termodinamica sempre há tendência a desordem, é bom ficar desorganizado por conta da entropia de energia, então quando temos esse agrupamento acabamos tento uma condição mais favorável.
Outro exemplo que nos temos é em relação aos gases, quando pensamos em hidrogênio, oxigênio, CO2… esses gases são apolares, ja que são moléculas apolares como podemos transporta-los no sangue, que é um sistema aquoso? Por que a gente não transporta oxigênio livremente pelo sangue? Justamente porque ele é apolar, quando vamos fazer transporte de oxigênio usamos a hemoglobina no sangue e no músculo temos a mioglobina para poder fazer o transporte dessa molécula (o oxigênio se liga a hemoglobina ou a mioglobina para que possa ser transportado no meio polar). Isso ocorre porque o oxigênio é um gás, portanto é apolar e o sangue é polar (ele é aquoso, então não tem como ele ficar em contato direto com esse sangue), Por que ele não pode ficar em contato direto? Se eu pego um O2, varias moléculas de O2 no caso e coloco em um ambiente aquoso a água vai cercar esse monte de molécula apolar e a mobilidade desse grupo de oxigênio vai diminuir tornando esse sistema um sistema de entropia baixo (muito organizado), a agua fica presa fazendo essa tentativa de interação e prende essas moléculas de gases fazendo com que ela não consigam se movimentar impedindo que os gases possam ser transportados livremente nesse ambiente aquoso. A solução para esse transporte é encaixar esse oxigênio na hemoglobina ou na mioglobina, para que eu possa conseguir fazer o transporte desse oxigênio pelo corpo. A hemoglobina é anfipática, por isso pode se ligar a molécula apolar e transporta-la em um ambiente polar (a parte interna é apolar- ai o oxigênio se “esconde” dentro dela- e a parte externa é polar- ai ela pode ficar em contato com o meio aquoso).
Os principais exemplos que nos temos de moléculas anfimaticas são os ác graxos ( tem a região do COO- que é polar e o o grupo alquila que é hidrofóbico). Quando temos um ac graxos inserido em um meio aquoso a região polar vai ficar em contado com a agua sem nenhum problema e a região apolar vai ter moléculas de agua a circundando formando uma gaiola ao seu redor.
Os ac graxos podem ter vários comportamentos em meio aquoso, um deles é a organização em forma de micelas, outro é o de membrana plasmática (bicamada de fosfolipideos), a parte extracelular é uma região polar e a parte intracelular também é composta por um ambiente aquoso, portanto o que fica voltado tanto pra fora quanto pra dentro das celular são as cabecinha do fosfolipideo (que é a região polar). E o que vai acontecer la na membrana? A parte das caudas fica voltada para outra cauda, pois tanto a parte intra quanto a parte extra fica voltada para meios apolares.
A micela é uma estrutura esférica, o que vai acontecer? vamos ter apenas uma camada desses fosfolipedeos e essa camada vai se fechar, formando uma esfera em que todas as caudas ficaram para o lado interno da micela e todas as cabecinhas ficaram voltadas para a parte externa da micela e é assim, por exemplo, que é formado o HDL, o LDL que fazem o transporte de moléculas, por que eles são importantes? Moléculas que são hidrofóbicas como os coleterois ficam dentro das micelas em contato com a sua região apolar enquanto a parte de fora da micela que expoe apenas a sua região polar fica em contato com o sangue podendo fazer esse transporte de moléculas. 
(Revisãozinha da aula passada- que está acima) 
Falamos sobre a molécula de água que é formada por dois átomos de hidrogênio, um de oxigênio e se ligam através de um compartilhamentode elétrons e esse compartilhamento de elétrons tem algumas características especiais que dão o caráter para a molécula de agua de polaridade, então o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio, o oxigeno não compartilha todos os elétrons e por isso ele acaba ganhando cargas negativas e os hidrogênios cargas positivas e através dessas cargas a agua consegue interagir com outras moléculas (outras moléculas de água através das ligações de hidrogênio ou com outras moléculas através dessas mesmas ligações desde que essas outras moléculas sejam polares). As ligaçoes de hidrogênio dao um caráter especial para a molécula de água (alto posto de fusão, alto posto de ebulição e alto de calor de vaporização), e a partir da organização com essas ligações que nos temos o caráter solido, liquido e gasoso; por conta dessas características também podemos definir o que são moléculas polares (semelhantes com a água, então que fazem ligações com a água, por isso são hidrofilicas), apolares (que não consegueem formar polos, não tem características de polaridade e por isso são hidrofóbicas, não se ligam as moléculas de água e sempre vão tentar se esconder desse ambiente aquoso caso elas sejam nele inseridas) e anfipaticas (possuem tanto características de polaridade quanto de apolaridade na mesma molécula e elas acabam então tendo os dois comportamentos ao mesmo tempo, em nosso exemplo tinhamos o ác graxo em que a cabeça era polar (faz ligações com as moléculas de água) e a cauda apolar (que faz interação com outras moléculas apolares tentando se esconder das moléculas de água). (aqui ela esta citando os desenhos acima) Neste caso aqui a gente não tem as moléculas todas escondidas da água, mas temos menor superfície de contato em relação ao primeiro esquema, mas essas moléculas então podem acabar se fechando em uma estrutura circular e formar a MICELA, a micela vai ter então um núcleo hidrofóbico e a periferia hidrofilica para que possamos ter essas moléculas inseridas em ambientes aquosos ligadas a moléculas apolares. Alem das micela temos também a membrana plasmática, que é formada por moléculas anfipaticas (que são os fosfolipideos) e que também vão se organizar de uma maneira especifica (bicamada de fosfolipideos, com as caudas voltadas pra dentro da bicamada e as cabeças voltadas para os meios aquosos, tano para o meio extra celular quanto para o intra celular. Esses dois exemplos (a micela e a membrana), são exemplos de gorduras que são anfipatica, falamos na aula passada também sobre a hemoglobina e a mioglobina que são duas proteínas que transportam oxigênio, elas também tem estrutura anfipatica e isso é importante pois o oxigenio, que é uma molécula apolar, consegue ficar inserido nessa proteína (no núcleo da proteínas que é hidrofóbico) e a proteína consegue ficar inserida no sangue, ja que ela tem a periferia hidrofilica. 
As MICELAS servem também pra transporte de moléculas o de triacilglicerol, por exemplo, ocorre dentro de uma micela especifica que vai ficar então o triacil inserido dentro dessa micela; o mesmo vale para colesterol HDL e colesterol LDL também são transportados nessas micelas, a diferença é que o colesterol é um tipo de gordura anfipatica, então o colesterol não fica escondido nessa micela, ele fica inserido no meio desses ác graxos fazendo tanto contato com a parte polar quanto na apolar. Geralmente nessas micelas de transporte, por exemplo, 
HDL, LDL e os quilomicrons, não tem só colesterol ou só tracilglicerol, tem todos eles juntos, a diferença é que o quilomicron é rico em triacilglicerol, o HDL é pobre em colesterol ele é rico em fosfolipideo porque ele recolhe colesterol, o LDL é rico em colesterol. Portanto temos quantidades de lipídeos diferentes, mas todos fazendo composição dessas micela.
Os solutos alteram as propriedades coligativas da água 
· Pressão de vapor 
· Ponto de ebulição 
· Ponto de fusão 
· Pressão osmótica 
 
 
 
No lado esquerdo temos um becker com água pura, quando temos essa condição podemos definir que o ponto de fusão da água é de 0 graus celsius e o ponto de ebulição é 100 graus celsius. Sempre que tratamos dessa propriedades estamos falando de água pura, mas quando estivermos falando de uma solução aquasa com a presença de soluto isso pode mudar, então essas propriedades vão se alterar. No exemplo do lado direito temos um becker com moléculas (as 4 bolinhas vermelhas) de soluto, se eu tentar formar gelo ou tentar evaporar a agua do becker não teremos a mesma característica geral de ponto de fusão, ponto de ebulição e ponto de vaporização (os valores de 0 e são vão ser alterados). Isso acontece pois a agua é um solvente, sendo um solvente quando ela entra em contato com um soluto ela vai tentar solubiliza-lo (independente da sua polaridade- vimos isso na aula passada), enquanto ele ficar em contato com a agua, mesmo que a agua não consiga se ligar a ele (no caso das apolares) ela fica tentando se ligar e ai então, nesse caso -do lado direito- a agua vai tentar se ligar ou vai se ligar e a condição de evaporação e fusão vão ficar alteradas, não teremos elas na mesma temperatura. 
O NÚMERO de partículas do soluto em relação à quantidade de água também é relevante, quanto demos a presença de soluto é diferente que quando temos agua pura, mas quando temos quantidades diferentes de soluto isso também vai causar efeitos diferentes, então no becker esquerdo temos a agua pura, no becker direito quatro moléculas de soluto e se tivéssemos um terceiro becker com 100 moléculas de soluto, por exemplos, o soluto também iria interferir no ponto de fusão e ebulição e consequentemente não iria ocorrer na mesma temperatura. Se comparássemos o becker de 4 moléculas e um que tem 100 eles também teriam pontos de fusão e ebulição diferentes, então a presença de soluto no solvente alteram as propriedades da água e a quantidade de soluto também influenciam nessas propriedades. Alem dessas propriedades ja citadas temos também a pressão osmótica (que também será alterada).
Osmose e Pressão osmótica
Osmose é o movimento de água através de uma membrana semipermeável causado por diferença na pressão osmótica entre os lados da membrana.
Antes de entender o que é a pressão osmotica precisamos entender voltar no conceito de osmose. Osmose é um tipo de transporte que acontece atreva da membrana e esse transporte vai sempre acontecer com um solvente, ao contrario do que acontece, por exemplo, quando pensamos na difusão simples, a difusão facilitada ou com a bomba de sódio e potássio, são tipos de transporte também, acontecem através da membrana, mas esses transportes acontecem com solutos o movimento das moléculas e de um determinado soluto para o outro lado da membrana (o soluto que se movimenta). No caso da osmose é o movimento de água, alem disso essa osmose vai ocorrer em uma membrana semipermeável (ela permite a passagem de algumas moléculas e de outras não), permite a passagem de moléculas de água, mas não permite a passagem de solutos, porque o que queremos é igualar a condição de agua dos dois lados da membrana ou da condição que tem de um lado que esta mais ou menos concentrado. Portanto o movimento é sempre através de uma membrana que permite a passagem de água, mas que vai bloquear a passagem dos solutos.
O que faz a água passar de um lado para o outro da membrana é a diferença na pressão osmótica entre os lados da membrana, na verdade a pressão osmótica é a força que resiste ao movimento da osmose e ela vai variar de acordo com a quantidade de moléculas que tem de um lado ou do outro da membrana. Se um lado é mais concentrado ou se um lado é menos concentrado isso vai gerar um movimento de agua e consequentemente vai ter uma diferença de pressão osmótica entre esse dois lados tendo um caminho especifico para essa água se movimentar. Quando temos a osmose então a água sempre do lado menos concentrado de soluto para o lado mais concentrado em soluto; podemos usar termos específicos: hipotonico (pouco em relação a tonicidade- menos concentrado) e hipertonico (mais concentrado).Na osmose a agua passa do meio hipotonico para o meio hipertonico ou então do menos concentrado em soluto para o mais concentrado em soluto.
LEMBRETE: Não é pra escrever que a osmose passa do meio “menos pro mais”. A Monique disse que é uma frase em que ela não entende o que está acontecendo, portanto sejam bem claros, usem o termo de hiper ou hipo ou de menos concentrado em soluto ou mais concentrado em soluto. 
O que vai acontecer então nesse movimento através dessa membrana e com a pressão osmótca? Aqui nos temos um becker com água pura (sem nenhum soluto) -se pensarmos em concentração ele é menos concentrado, portanto hipotonico-, temos dentro do tubo de ensaio uma solução em vermelho, que é uma solução com soluto dissolvido em agua - portanto se em uma região temos soluto e na outra não elas são hipertonia e hipotonica respectivamente ou mais concentrada e menos concentrada na aquele soluto- e uma membrana semipermeável (que permite o acontecimento da osmose). Por osmose a água passa do meio menos concentrado da membrana para o meio mais concentrado da membrana, então nesse caso a agua vai passa pela membrana do becker em direção ao tubo de ensaio, então do hipotonico para o hipertonico. Essa água vai entrar no tubo ate que a gente tenha uma força que impeça essa osmose de acontecer, que vai ser então a Pressão osmótica, ela vai resistir ao movimento dessa osmose. Qual é o intuito dessa passagem de agua do movimento do ambiente menos concentrado para o mais concentrado? Quando a gente fala de transporte através da membrana dizemos que serve para “igualar concentrações”. Na imagem (b) a concentração de agua esta igual dentro do becker e dentro do tubo? Não. Na verdade quando temos a osmose a gente quer deixar em equilíbrio a quantidade de agua para a quantidade de soluto que tem naquele ambiente.
Então a água entra pra ficar na condição de equilíbrio, na proporção correta de soluto para a quantidade de solvente, a pressão osmotica que vai então para essa osmose é a força que resiste a esse movimento da agua. Essa pressão osmotica é sempre no sentido oposto da osmose e ela precisa der uma força que seja no mínimo igual a da osmose, porque se ela for menos não resistirá ao movimento da agua; tem que ser igual pra fazer a parada, se ela for maior (pode ocorrer em alguns casos) teremos toda a resistência ao movimento dessa água.
O exemplo acima é algo visível, mas nas nossas células nos também temos uma membrana que delimita a nossa célula e que separa o meio intracelular do meio extracelular e essa membrana é uma membrana semipermeável, então através da membrana plasmáticas conseguimos movimentar a agua pra fora ou pra dentro da célula Consequentemente teremos algumas condições de alterações nessa estrutura celular por conta desse movimento de água.
(essa formula nao precisa saber)
O que acontece quando temos a osmose acontecendo com as nossas célula em diferentes ambientes?
Efeito da osmolaridade do meio no movimento da água através da membrana
· Osmólise
· Número de partículas X Massa
Acima temos uma célula animal que o caso das células que formam o nosso organismo (mas é importante compararmos as nossas células com as células vegetais e também com as células procarióticas, porque elas vão ter comportamentos diferentes por conta de estruturas diferentes que existem nessas celulas). Analisado a imagem: a célula animal é delimitada por membrana plasmatica e para manter a estrutura dessa célula animal nos temos o citoesqueleto (que é o esqueleto interno das células formado por diferentes tipos de proteínas), ja as células vegetais e as das bactérias (procarióticas) elas contem alem da membrana uma estrutura que é chamada de parede celular. No caso dos vegetais essa parede celular é formada por celulose e da parede das bactérias temos principalmente peptideoglicanos formando essa estrutura, é uma estrutura rígida e que vai dar sustentação, mas também proteçãoo para as células. Acontece o mesmo fenômeno, a mesma coisa? Acontece! A entrada e saída de agua é semelhante, a diferença é como essas células vão se comportar. 
Temos três ambientes diferentes para a célula se comportar:
No primeiro caso temos uma solução isotônica. A célula esta inserida em um ambiente isotônico (igual, ou seja a concentração de moléculas dentro da célula é igual a concentração de moléculas toda dela). Exemplificando: se tivermos 10 moléculas de glicose dentro da célula e 10 moléculas de glicose fora da célula o ambiente era isotônico, nessa condição a agua não se movimenta, pois não ha diferença de pressão osmótica.
No segundo caso temos uma solução hipertonia. A célula está inserida num ambiente mais concentrado. Exemplificando: se tivermos 50 moléculas de glicose no ambiente extracelular e 10 moléculas de glicose no ambiente intracelular -se na osmose a agua passa do ambiente menos concentrado para o mais concentrado em soluto, consequentemente nesse caso- a água vai sair da célula, podendo mudar a estrutura da celular animal, como ela perde agua ela fica crenada (retraina, pois perdeu água). Isso irá alterar o funcionamento da nossa célula. LEMBRETE: Não diga que a célula murcha! 
No terceiro esquema uma solução hipotonica. A célula esta em uma celular hipotonica, então dentro da célula eu tenho 10 moléculas e fora da célula 5 moléculas (ou seja, dentro da célula é mais concentrado em soluto que fora dela), ja que na osmose o fluxo de água vai do meio menos concentrado em soluto para o meio mais concentrado em soluto teremos entrada de agua nessa celula, ela vai inchar e pode inchar ate se romper, não são todos os casos que ocorre o rompimento da célula. Quando ha o inchaço de célula temos um edema celular, esse edema pode levar a um rompimento, caso aconteça o rompimento (lise; osmolise; quebra) teremos a morte celular. LEMBRETE: Não diga que a célula explode ou estoura.
Temos que sempre comparar o ambiente interno e externo (os dois ambientes que estão sofrendo a condição de osmose) sempre em relação a um mesmo soluto. Então se dentro da célula eu tenho 10 moléculas de glicose eu vou comparar quantas moléculas de glicose vão ter fora dessa célula, para que o movimento dessa água aconteça. Eu não posso comparar, por exemplo, que dentro da célula tem 10 moléculas de glicose e fora da célula tem 50 moléculas de sódio, ai não conseguimos fazer a comparação pra acontecer o movimento da água; é sempre o quanto de soluto tem dentro e o mesmo soluto fora dessa célula (tem que usar a mesma comparação)
Quando esses eventos ocorrem na célula vegetal ou procariotica teremos a mesma coisa acontecendo em relação a entrada e saída de agua, mas por conta da parede celular a célula vai se alterar de maneira diferente. No caso da célula animal ela retraí ou ela incha ate se romper causando a morte celular. No caso da célula vegetal a parede celular que está delimitando, alem da membrana, faz com que a célula não tenha retração e nem ruptura, então se eu pensar na estrutura geral (tamanho) da célula vai ser mantido, o que vai mudar vai ser a partir da membrana, vamos ter retração interna ou então inchaço dessa célula, mas sem acontecer ruptura, enquanto essa parede estiver ali ela irá proteger essa célula de alterações. Se a célula vegetal for posta em um ambiente hipertonico, a água sai da célula. Na célula vegetal nos temos uma organela chamada de vacúolo que é onde elas tem o estoque de algumas moléculas e também de água, então quando a água sai da célula esse vacúolo também tem retração e a célula se torna plasmolisada (retrai), o mesmo vai ocorrer se observarmos as bactérias, vai ter essa retração, mas a parede celular vai continuar protegendo ela. No caso da condição isotonica vamos ter a célula em condições normais de concentração de moléculas e a passagem de água não é necessária. No meio ambiente hipotonico ela vai receber água do ambiente externo e vai inchar ate fazer pressão na parede celular, mas não vai se romper pois a parede protege essa ruptura, chamamos a célula vegetal nesse estado de célula turgida porque, apressão que a membrana faz na parede celular por conta do inchaço é chamada de pressão de turgor; notamos que o vacúolo também incha por conta da entrada excessiva de água. LEMBRE-SE: que as folhas da alface, por exemplo, no seu estado normal estão turgidas. Por isso nem sempre a célula precisa estar em um ambiente isotônico, as vezes ela precisa estar em um ambiente hiper ou hipo. Se a parede celular não for desestabilizada essas células nunca iram se romper, isso ocorrer com a ajuda de antibióticos, por exemplo, eles servem pra fazer essa desestabilização da parede celular das bactérias (rompem as ligações dos peptideoglicanos) e ela será eliminada através de osmose. 
Devemos levar em consideração também o numero de partículas e a massa dessas moléculas. No caso da glicose, por exemplo, ao estocarmos glicose nas células hepáticas juntamos muitas glicoses para formar o glicogênio. Se tivermos 5 partículas de glicose no meio extracelular e 5 moléculas de glicogênio no meio intracelular a ambiente se manterá isotônico, pois o que conta para glicose é o numero de partículas e não o peso delas. 
Alem disso o que temos que lembrar? Falamos de osmose usando a membrana plasmática como exemplo e o ambiente intra e o ambiente extra celular, mas dentro da célula a gente também tem organelas que são formadas por membranas (mitocôndria é delimitada por membrana, cloroplastos, peroxissomos..), então se está entrando água dentro dessa célula também pode estar havendo diferença de concentração entre o ambiente intra e extra da organela. Então as vezes entra agua nessa célula, ela nem sofre tanta alteração de estrutura, mas a mitocondria está recebendo água ou o peroxissomo está recebendo agua e essa organela incha ate o ponto dela se romper, caso essa organela pare de funcionar isso leva a um prejuízo no funcionamento celular. 
Provável questão de prova:
Exemplos de condições em que temos osmose: se temos atletas que fazem banho de imersão, eles colocam agua, álcool e sal, o intuito disso é ficar imerso por um determinado tempo para emagrecimento por desidratação (serve para bater peso antes da pesagem). O mecanismo é que o meio que ela esta inserida é hipertonico em relação as células do corpo dela entoa agua irá sair do corpo do atleta, perdendo peso de agua, NAO DE GORDURA. Outro exemplo, quando alguém faz uso de anabolizante, ele é absorvido pela célula e dentro da célula vao formar cristais e consequentemente dentro da célula vai ficar mais concentrado que o ambiente extracelular, por osmose a agua vai entrar nessa célula. Por isso usuarios de anabolizante tem um aspecto inchado, pois suas células estão cheias de água, se a pessoa parar com o anabolizante ela “murcha”, pois as células vão perder agua que estavam preenchendo aquela estrutura. O mesmo vale pra creatina, é um suplemento bom que funciona, mas a creatina se acumula na célula então também retém um pouco de agua, mas não ao ponto de estourar (é um dos poucos suplementos que realmente funcionam na pratica de atividade física).