Água

1. Água Prof. Regis Romero

2. CONCEITO • A água é formada de dois átomos de hidrogênio (H2) e um átomo de oxigênio (O), formando assim, a molécula H2O. É uma substância mineral binária: H e O imprescindível à vida. Mas não se pode esquecer que há dois tipos de água, a Salgada e a Doce. A salgada ocupa 99% do total destas, sendo que a doce ocupa só 1% do espaço aquático no planeta Terra. • Éa substância que se encontra em maior quantidade no interior da célula.

3. Água: Estrutura e PropriedadesFísico-químicas • Permeia todas as porções de todas as células; • Todos os aspectos de estrutura celular e suas funções são adaptadas às propriedades físico-químicas da água; • Animais: Intracelular: 55-60% e Extracelular: 40-45%; • Vias de Eliminação: Pele (transpiração/sudorese), pulmões (respiração), rins (excreção) e intestino (defecação); • Vias de captação: ingestão direta ou alimentação

4. Água: Estrutura e PropriedadesFísico-químicas • Propriedades Incomuns: • Ponto de Fusão da água: (0°C) • Ponto de Ebulição da água: (100°C) • Calor Específico e Calor de vaporização – maior que os líquidos comuns; • Interação entre as moléculas: • Forças de atração entre moléculas adjacentes –  COESÃO • Atração entre moléculas de água e moléculas de outras substâncias polares -  ADESÃO • Átomo de Hidrogênio compartilha um par de elétrons com o oxigênio – Geometria próxima do tetraedro (109,5°); • Pares de elétrons não compartilhados geram uma carga parcial (-) • A força de atração eletrônica do Oxigênio origina uma carga parcial (+)  • Caráter DIPOLAR / ELETRICAMENTE NEUTRO

5. Pontes de Hidrogênio • Atração eletrostática resultante entre o átomo de oxigênio (δ-)de uma molécula de água e o átomo de hidrogênio (δ+) de outra molécula de água; • As pontes de hidrogênio são mais fracas que ligações covalentes; • Cada molécula de água se une mediante pontes de Hidrogênio a 3 ou 4 moléculas , formando uma estrutura quase tetraédrica. • Pontes de hidrogênio não são restritas à água. Podem ser formadas entre um átomo eletronegativo (F, O, N) e um átomo de hidrogênio ligado a um outro átomo eletronegativo;

6. Solubilidade • A natureza polar e a capacidade de formar pontes de hidrogênio, torna a água uma molécula com grande poder de interação. A água solvatafacilmente as moléculas polares ou iônicas pelo enfraquecimento das interações eletrostáticas e das pontes de hidrogênio entre as moléculas competindo com elas por suas atrações (efeito hidrofílico, do grego “que gosta de água”).

7. Solubilidade • A água dissolve sais como o NaCl por hidratação e estabilização dos íons Na+ e Cl−, enfraquecendo as interações eletrostáticas, e assim impedindo a associação para formar uma rede cristalina. • A água dissolve biomoléculas com grupos ionizáveis e muitas com grupos funcionais polares, porém não−carregadas, por formar  pontes de hidrogênio com os solutos. Essas associações são formadas entre a água e os grupos carbonila, aldeídico, cetônico e hidroxila dos álcoois.

8. Solubilidade • Um grande número de biomoléculas, denominadas anfifílicas (ou anfipáticas), contêm tanto grupos polares como grupos não-polares. • Quando misturados com a água, as moléculas anfifílicas se agregam formando estruturas estáveis chamadas micelas, onde as regiões carregadas, denominadas cabeças polares, são orientadas para a água com a qual interage. A cauda não-polartende a evitar o contato com a água e orienta-se para o interior hidrofóbico. • Importante na formação de bicamadas por moléculas de fosfolipídeos é a estrutura básica das membranas biológicas

9. Tensão superficial • É uma propriedade ligada ao poder de coesão entre as moléculas de água. As moléculas de uma gota de água são mantidas juntas por forças coesivas, e as forças coesivas especialmente fortes na superfície constituem a tensão superficial. Devido a essa propriedade, é que pequenos insetos tais como um mosquito pode caminhar sobre as águas devido ao seu peso não ser suficiente para penetrar na superfície.

10. Capilaridade • E um fenômeno resultante das interações entre as forças de adesão e coesão da molécula de água. Onde permite que a água deslize e se eleve através das paredes de tubos. • Quando se coloca um tubo de fino calibre em contato com água, o líquido tende a subir pelas paredes desse tubo, graças às forças de adesão e coesão. A adesão está relacionada com a afinidade entre o líquido e a superfície do tubo, pois há a formação de pontes de hidrogênio entre os dois. Graças à coesão das moléculas de água, também proporcionada pelas pontes de hidrogênio, elas mantêm-se unidas, e umas acabam arrastando as outras pela coluna, elevando o nível de água. • Esse fenômeno é muito utilizado pelas plantas no transporte deseiva bruta pelo xilema, da raiz até as folhas.

11. Transporte • A água tem poder de coesão entre si e de diversas substâncias. Nos seres que não apresentam vasos condutores (avasculares), ela é transportada célula a célula pelo processo de difusão; nos vasculares, ou seja, nos que apresentam vasos condutores de seiva ou aqueles que apresentam vasos sanguíneos e linfáticos a água é transportada para as diversas substâncias por diferença de pressão.

12. Calor específico (termorregulação) • A água impede mudanças de temperatura bruscas dentro da célula, que iria afetar o metabolismo celular, em razão do alto calor especifico. Além disso, a água participa do mecanismo termorregulador (que regula a temperatura do corpo) ao ser lançada na superfície cutânea sob a forma de suor e que, pela evaporação, retira do corpo o excesso de calor. O centro termo regulador presente em animais homeotérmicos que é localizado no hipotálamo que é responsável por realizar o controle da água no corpo do indivíduo (sede), pressão sanguínea, produção de suor e controle do frio.

13. Dilatação anômala da água • No resfriamento de 4 ºC a 0 ºC, a água sofre dilataçao, diminuindo a sua densidade. Por que? • Num intervalo de temperatura de zero a quatro graus centígrados, haverá diminuição no volume do líquido, devido à ruptura dos cristais nas pontes de hidrogênio, o que provocará uma ocupação dos espaços vazios entre as moléculas. • Graças a isso o gelo flutua na água, e isso é fundamental para a vida no planeta, pois nas regiões frias os mares congelam apenas na superfície, preservando a vida marinha.

14. Reações Químicas • Faz parte diretamente de reações bioquímicas ocorrentes no seres vivos através de: • Reações de hidrolise. (quebra na presença da agua) • Reações de síntese por desidratação. (produção de moléculas através da perda de agua)

15. VARIANTES DO PERCENTUAL • IDADE: A criança ao nascer é constituída de aproximadamente 79% de água (nos recém-nascidos, essa porcentagem pode ser ainda maior), já os idosos apresentam de 40 a 50% do peso corpóreo constituído por água. • METABOLISMO: Os indivíduos que consomem uma dieta balanceada, rica em fibras, proteínas e sais minerais tendem apresentar um maior potencial hídrico. • GRUPO CELULAR: Na espécie humana qualquer fase de vida existe grupos celulares com maior ou menor percentual hídrico em relação aos outros. Nos neurônios há 90%; na célula muscular 85%; ossos com medula tem 40%; ossos sem medula apresentam 25% e tecido adiposo: 20%. • VARIAÇÃO DE ESPÉCIE PARA ESPÉCIE: Todos os seres vivos têm na sua constituição uma determinada quantidade de água que varia de espécie para espécie. Enquanto um homem adulto pode ter até 65% de água em seu corpo, os fungos chegam a ter 83% e a água-viva 98%.