ÁGUAÁGUA

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Biologia MolecularBiologia Molecular

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO A vida depende de reações químicas que ocorrem dentro das

células reações bioquímicas do metabolismo. Constituição da matéria viva:

água, sais minerais, vitaminas, proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos.

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Níveis de organização de uma célula:

Célula vegetal

ÁGUAÁGUA

Importância biológicaImportância biológica relacionada com as propriedades químicas e físicas da molécula.

ÁGUA - ÁGUA - MOLÉCULAMOLÉCULA

Estrutura molecular simples: formada por dois átomos de hidrogênio e

um átomo de oxigênio H2O.

ÁGUA - ÁGUA - MOLÉCULAMOLÉCULA

Cada átomo de hidrogênio liga-se covalentemente ao átomo de oxigênio compartilhamento de pares de elétrons: molécula adquire forma em V:

ângulo de 105°.

ÁGUA - ÁGUA - MOLÉCULAMOLÉCULA

Molécula polar apresenta zonas positivas e negativas devido a uma distribuição desigual da densidade de elétrons: átomo de oxigênio:

mais "eletronegativo" maior afinidade por elétrons: elétrons ficam mais próximos do átomo de oxigênio:

molécula apresenta carga parcial positiva (+) junto aos átomos de hidrogênio.

possui dois pares de elétrons não compartilhados na última camada:

molécula apresenta carga parcial negativa () no ápice do V, junto ao átomo de oxigênio.

A atração dos elétrons partilhados pelo oxigênio cria cargas parciais negativas e positivas locais.

ÁGUA – ÁGUA – PONTES DE PONTES DE HIDROGÊNIOHIDROGÊNIO

Devido à disposição dos átomos e à polaridade, cada molécula de água tende a atrair outras quatro atração eletrostática: entre as cargas parciais positivas

dos átomos de hidrogênio de uma molécula e a carga parcial negativa do átomo de oxigênio de outra molécula;

resulta na formação de ligações denominadas pontes de hidrogênio:

estáveis em condições normais de temperatura e pressão mantêm a água fluida.

ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADESPROPRIEDADES

1-1- CoesãoCoesão decorrente da atração das moléculas de água entre si pelas pontes de hidrogênio: alta tensão superficial:

resulta da formação de uma película de moléculas de água fortemente aderidas entre si na zona de contato com o ar.

para que algum objeto afunde na água, primeiro ele precisa romper a superfície alta coesão (tensão) entre as moléculas torna a superfície da água mais resistente.

a película de tensão superficial sustenta o peso de insetos e permite que gotas de água se mantenham sobre a superfície das folhas.

ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADESPROPRIEDADES

2-2- AdesãoAdesão em função da polaridade, as moléculas de água tendem a se unir também a outras moléculas polares: é por isso que a água molha. A água não adere a moléculas

apolares, como óleos, gorduras e ceras:

não molha superfícies enceradas, oleosas ou engorduradas: forma gotículas sobre elas.

ÁGUA – ÁGUA – COESÃO X ADESÃOCOESÃO X ADESÃO

CoesãoCoesão:: atração das moléculas de água entre si.

AdesãoAdesão:: atração entre moléculas de água e moléculas de outras substâncias polares.

ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADESPROPRIEDADES

3-3- CapilaridadeCapilaridade subida de um líquido em um tubo fino, de extremidade aberta: é o resultado da adesão

entre a água e o vidro, combinada com a coesão das moléculas de água entre si:

como essas forças são maiores que a força da gravidade que atua sobre a superfície da água dentro dos capilares, o líquido sobe.

ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADESPROPRIEDADES

4-4- Alto poder de dissoluçãoAlto poder de dissolução quando moléculas polares ou substâncias iônicas são misturadas à água, ela tende a envolver estas moléculas, separando-as e impedindo que elas voltem a se unir solvente universal: substâncias que se dissolvem na

água hidrofílicas. substâncias que não se dissolvem

na água hidrofóbicas: substâncias hidrofóbicas são

sempre apolares, por isso não se dissolvem na água.

ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADESPROPRIEDADES

5-5- Alto calor específicoAlto calor específico é necessário muito calor para elevar em 1°C a temperatura de 1g de água: conseqüência das pontes de

hidrogênio mantêm moléculas de água unidas e são responsáveis por sua grande coesão:

para romper um número suficiente de pontes de hidrogênio que permita a movimentação maior e mais livre das moléculas de água, há necessidade de grande quantidade de calor.

ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADESPROPRIEDADES

6-6- Alto calor de vaporizaçãoAlto calor de vaporização há necessidade de uma grande quantidade de calor para que cada molécula se desprenda das demais e passe do estado líquido para o de vapor. conseqüência das pontes de hidrogênio

mantêm as moléculas de água unidas e são responsáveis por sua grande coesão:

para evaporar, ela absorve calor das superfícies com as quais está em contato, fazendo com que elas se resfriem alto calor latente de vaporização.

Por causa do alto calor latente de vaporização da água, a evaporação do suor resfria nossas superfícies corporais.

ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADESPROPRIEDADES

7-7- Solidificação abaixo de 0°CSolidificação abaixo de 0°C para que a água passe do estado líquido para o estado sólido há necessidade de grande liberação de calor: evita o congelamento das células e a formação

de cristais de gelo que poderiam romper as estruturas celulares.

Pontes de hidrogênio no gelo.

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ÁGUA – ÁGUA – PROPRIEDADES E PROPRIEDADES E IMPORTÂNCIA BIOLÓGICAIMPORTÂNCIA BIOLÓGICA

Estrutura Propriedades Importância

Polaridade

Adesão Molha superfícies polares

Capilaridade Transporte de seiva nos vegetais

Alto poder de dissolução

Favorece a ocorrência das reações químicas do metabolismo

Aumento da eficiência das reações metabólicas

Transporte de substâncias

Pontes de hidrogênio

Alta coesão Alta tensão superficial

Alto calor específico

Equilíbrio térmico da célula

Impede variações bruscas de temperatura que afetariam o

metabolismo celular

Alto calor de vaporização

Evaporação da água do suor retira calor do corpo, impedindo o

superaquecimento

Solidificação a temperaturas abaixo de 0°C

Evita que a célula congele e que cristais de gelo perfurem as

estruturas celulares