Composição dos seres vivos: 1% de sais minerais 1% de

ÁGUA
Planeta Terra ou planeta Água ? 71% da superGcie é de água Composição dos seres vivos: 1% de sais minerais 1% de carboidratos 2 a 3% de lipídios 10 a 15% de proteínas 1% de ·∙cidos nucléicos 75 a 85% de água ÁGUA
Interações fracas nos sistemas aquosos
Pontes de hidrogênio fornece as forças coesivas que tornam a água um líquido à temp ambiente; Biomoléculas polares dissolvem-­‐se facilmente – interações água-­‐soluto mais favorável energeRcamente; Biomoléculas apolares interferem com as interações água-­‐água, mas são incapazes de formarem interações soluto-­‐água – são insolúveis em água; Moléculas insolúveis tendem a se agruparem em soluções aquosas; Estrutura da molécula de água
As propriedades incomuns da água é
consequência da atração entre moléculas de
água adjascentes.
Cada hidrogênio compartilha um par de deltrons
com o oxigênio. O ângulo formado entre H-O-H
é de 109.5o.
O oxigênio é mais eletronegativo que o
hidrogênio e o compartilhamento dos eletrons
ocorre mais próximo ao oxigênio, formando dois
dipolos na molécula de água.
Portanto o oxigênio possui uma carga parcial – e
o hidrogênio +.
Como resultado, ocorre uma atração
eletrostática entre o Oxigênio de uma molécula
de água e o hidrogênio de uma outra molécula
adjascente.
Porque o gelo boia?
Cada molécula de água é capaz de formar até 4
ligações de hidrogênio no gêlo;
Na água líquida ela forma somente 3.4.
Porque a água é fluida? O Tempo de vida de uma ligação de hidrogênio é de 1 x 10-­‐9s, apesar de que a cada momento a maioria das moleculas de água estão envolvidas em uma ligacão de hidrogênio. Porque a temp ambiente o gêlo tende a derreter e a água líquida a evaporar? A água é capaz de formar pontes de hidrogênio com solventes
polares
Ponte de hidrogênio pode ser formada entre um atomo eletronegaRvo (O ou N) com um atomo de hidrogênio ligado covalentemente a um outro átomo eletronegaRvo na mesma molécula ou em outra Várias biomoléculas são solúveis em água pois são capazes de realizar pontes de hidrogênio com a água. Por exemplo: açúcares, ácidos nucléicos, proteínas A água é capaz de dissolver sais Hidratação dos ions; Enfraquecimento das interações eletromagnéRcas entre Ion+ e Ion-­‐; SubsRtuição das ligações soluto-­‐soluto por ligações de hidrogênio soluto-­‐água, mais energeRcamente favoráveis. Compostos apolares forçam mudanças energeRcamente desfavoráveis na estrutura da água Compostos anfipáRcos em solução (a) Ácidos graxos de cadeia longa possuem cadêias múito hidrofóbicas, cada uma das quais é envolvida por uma camada de moléculas de água muito organizadas. (b) Através da organização em micelas as moléculas de ácidos graxos expõem a menor superGcie hidrofóbica possível à água e, dessa forma poucas moléculas de água são necessárias para formar a camada de água organizada. A energia ganha na liberação de moléculas de água imobilizadas estabiliza as micelas. Importância das interações fracas para o sistema biológico (estrutura e função) Interação Enzima-­‐Substrato Folding de proteínas Osmolaridade “As moléculas de água tendem a mover-­‐se de uma região de alta concentracão de água para uma região de baixa concentraçao de água” Pressão OsmóRca – mede a força que tem que ser aplicada para que a solução no tuvo retorne ao mesmo nível que a água Osmose “Osmose é o movimento da água através de uma membrana semi-­‐permeável, propulsionada pela diferença na pressão osmóRca” A membrana plasmáRca é mais permeável à água do que a maioria das macromoléculas, ions, pequenas moléculas. A permeabilidade é devido parcialmente a difusão simples da água através da bicamada lipídica e a canais protéicos na membrana (aquaforinas) que permitem a passagem seleRva da água. As células apresentam, normalmente, uma maior concentracão de solutos intracelular que o seu meio, de modo que a água tende a entrar. Equilíbrio osmóRco é manRdo através de 3 mecanismos: 1-­‐) Parede celular em plantas e bactérias; 2-­‐) vacúolos contráteis em alguns protozoários; 3-­‐) Plasma sanguíneo o fluido extracelular em organismos mulRcelulares (alta concentração de albumina e outras proteínas no plasma e bombeamento de ions para for a da célula) Maior osmolaridade Menor osmolaridade Pressão osmóRca na natureza – as folhas altamente especializadas da Dionaea muscipula