Aula 2 ACH5542 - Água Parte 1

e a ch55 42 bioquímica 1 a água é sala foi elaborada em cima do Capítulo 2 do livro Princípios de bioquímica de lehninger ela vai abordar interações fracas sistemas aquosos iniciação da água de as bases fracas tamponamento contra mudanças no PH sendo biológicos água como reagente água no meio aquoso em organismos vivos essa tabela 2. 1 do Capítulo e nesta tabela e mostrado aqui na primeira coluna vários solventes a água seria no caso solvente Universal e seus pontos de fusão ponto de ebulição e calor de vaporização que é o calor necessário para que esses compostos se tornem vapor ó e quando você compara todas essas moléculas e em relação ao seu calor de vaporização o maior calor de vaporização é o da água seguido do metanol o porquê que seria desta forma e essa é uma representação da estrutura da molécula da água a água ela tem um átomo de oxigênio fazendo ligações simples com átomos de hidrogênio e na última camada o oxigênio tenho disponível ainda mais dois pares eletrônicos Então você tem um par eletrônico aqui outro aqui aquele compartilha Um elétron com o hidrogênio aquele como compartilha um outro elétrico surge então 2 4 6 8 elétrons na última camada e e o que acontece é que esses elétrons que estão aqui não estão compartilhado com ninguém em cima deles a uma carga parcial negativo e como o oxigênio é fortemente eletronegativo ele vai atrair mais os elétrons compartilhados para o seu átomo e para si e os átomos de hidrogênio ficaram com uma carga parcial positiva e isso dá origem ao de polo da água e o arranjo espacial de isso daqui é tal que a molécula como ela tem um dois três quatro extremidades ela forma um tetraedro G1 a molécula de água assim parcialmente carregada ela se orienta se ela tem uma outra molécula vizinha Então esse oxigênio que tem na verdade não Delta - nós dois Delta menos de carga parcial ele consegue atrair um oxigênio que tem uma carga positiva carga parcial possível enquanto ligado ao oxigênio de outra molécula de água então isso daqui é o interação uma interação chamada interação de hidrogênio ligação de hidrogênio ponte de hidrogênio água faz isso só se você tem uma solução de água você imagina que inúmeras interações dessa milhares milhões dessas interações irão ocorrer isso explica por que que o calor de vaporização da água é porque a água ela pode fazer interação com outras moléculas de água encontra se você comparar com o benzeno que é um átomo é uma molécula com seis átomos de carbono não aromáticos não tem um calor tão alto porque embora o benzeno Ele vai tentar de outra forma né Por interação hidrofóbica interagir com ele mesmo não é suficiente para chegar 2. 260 os olhos programa isso também vai levar água ter um ponto de ebulição extremamente elevado E se eu coloco juntamente do o h da água então tirei um hidrogênio e coloca o meu tio no caso do metanol e reduzo esse ponto de ebulição é porque o diminui aquela interação que era devido outro hidrogênio poderia interagir com outra molécula de água mas se eu coloco 1-metil no metanol e o aumento isso porque aí a minha cadeia carbônica Não aumentou e eu vou ter como eu vou observar interações entre os átomos de carbono e a lógica disso continua no propranolol e no butanol que as temperaturas também S A e depois de uma barrigada notável Bruno sentiu muita dor abdominal é Provavelmente você já passou por isso se você já mergulhou de barriga em uma piscina ou no mar e o que são os clicar em clusters da água e como explicam essa dor isso tá no lehninger Veja aí você pode pausar lê no livro e tentar entender Por que que isso aconteceu a flickering clusters São agrupamentos de moléculas de água interligadas por ligações de hidrogênio Esses agrupamentos são de vida curta na água líquida a soma de todas as ligações de hidrogênio entre as moléculas de água do agrupamento confere estrutura uma grande coesão interna no momento do mergulho a somatória das pontes de hidrogênio siliclean classes gerou uma estrutura cuja força normal resistiu ao peso abdômen por isso Impacto causou dor Então é isso que acontece transitoriamente e ao acaso haverá uma organização que terá uma maximização das interações de hidrogênio das moléculas de água vizinha isso pode ser classes de duas três até milhares de moléculas de água e por isso que dá esse efeito é como se fosse uma resistência muito forte tá força normal da água ela se machuca no estômago tem uma propriedade a água ela tá o tempo todo formando e diz formando esse explicam em clusters e no gelo ações interações hidrogênio da água no gelo como você pode ver a água ela faz várias interações com outras moléculas no gelo bom quando você reduza a temperatura a molécula de água tem oportunidade melhor de encontrar as moléculas de água Vi sim e se orientar conforme as pontas se torcer Então você sempre vai ver aqui o hidrogênio orientar oxigênio esse outro aqui orientado pessoa oxigênio e esse hidrogênio com esse oxigênio Então você vai vai ter pelo menos quatro interações aí ocorrendo entre cada molécula de água O interessante é que a formação dessas interações ela vai ser tal que forma esse tipo de estrutura aqui estáveis esse tipo de estrutura ela vai gerar uns espaços vazios os buracos isso explica por que que a água expande quando é e ela água expande quando congela porque a estrutura tridimensional formada pelas moléculas de água devido à formação de interações hidrogênio forma regiões com grandes espaços e isso faz com que a estrutura como um todo ela aumente de volume então tenham uma estrutura com mar volume porque ela tem mais a regiões vazias lá e as pontes de hidrogênio não são exclusivas da água então que você ver vários aceptores de hidrogênios sempre né flúor nitrogênio e oxigênio é o tal do fumo e aqueles doadores doadores sempre vai ser um átomo de hidrogênio ligado a um átomo fortemente eletronegativo como oxigênio por nitrogênio mas nos organismos biológicos sempre oxigênio nitrogênio Tom e você vê um tipo de ponte outros tipos de ponte com o oxigênio e que tipo de ponte em que o hidrogênio está ligado a nitrogênio que tem um oxigênio que e aqui tem outras fontes formais oxigênio nitrogênio então é sempre assim todo hidrogênio está ligado a oxigênio ou nitrogênio ele está Possivelmente carregado um oxigênio ou nitrogênio ele pode estar tal forma que ele tem uma carga negativa nele e isso permite atrair o hidrogênio formando uma ponte ele exatamente como na água bom então isso se ver muito nas enzimas e mecanismo de reação e essa ponte de hidrogênio ela precisa estar orientada de forma correta para que a sua força seja máxima O que que é uma ponte de hidrogênio orientada de forma correta que perceba que que os três átomos eles estão em estão alinhados nenhum alinha o eixo vertical com o oxigênio eo hidrogênio ligado ele que tá com aqui possível esse oxigênio Então esse alinhamento é importante Se eu não tenho esse alinhamento veja que é que eu perdi o alinhamento Esse cara está um ângulo e o que que acontece o que eu tenho aqui nessa direção na verdade é apenas uma componente da força né tem a força para cá mas apenas uma componente da força está trabalhando com a contra essa daqui então interessa mais fraca tem um para quem interação de hidrogênio seja máximo tem que estar orientado por isso que é necessário entender as coisas a nível estrutural é um quando você quer desenhar uma nova em cima que faça uma ponte de hidrogênio ela pode ser uma pão de hidrogênio fraca ou pode ser uma ponte de hidrogênio muito forte então aí você tem que decidir isso é possível por exemplo tem um cristal da molécula e vendo como é que tá isso daí vou fazer modelagem no computador os exemplos de moléculas polares e apolares moléculas polares são moléculas que conseguem interagir com água são moléculas que formam o momento de dipolo exatamente com a água então exemplos de moléculas polares glicose tá se vê que tem esse sou a gás aqui é óbvio que esses hidrogênios todos eles têm uma carga parcial positiva podem interagir com água por isso que glicose sobe em água a glicina aminoácido então aqui eu vou ter oxigênio vou ter nitrogênio por interagir com água as partes ela também laço pela mesma razão lactato eu tenho oxigênio ak1h aqui você pode dormir com a água e glicerol e glicerina que tem três ou a gás para poder interagir com água então todas essas coisas eu dissolvo em Água compostos apolares não eles serão majoritariamente constituída de carbono de grupos apolares que não tem momento de dipolo então isso vai estar por exemplo uma cera que aqui é um um extra né o chão esta de cadeia longa então cê vê que isso daqui Apolar não interage com água nem isso daqui o senhor daí no caminho a fenilalanina assim ela consegue parcialmente interagir com água mas ela é pouco solúvel porque ela tem uma região alifática que aromática que não é polar eu só te de Colina que é um like de membrana Então você tem que aqui Inclusive tem até carga né Tem carga que carga aqui oxigênio tudo isso entrar de Claro mas essa parte não por isso que os lipídios eles são anfóteros eles gostam das duas coisas eles gostam da água e ao mesmo tempo gostam de coisas que não se associam bem com água que são os lipídios Então você imagina que isso daqui e vai ter voltado ou para fora da célula o citoplasma e isso daqui não isso vai ter associado com alguém semelhante para formar o que a gente chama de membrana biológica Então essas são exemplos de moléculas com carácter polar Apolar que interagem ou não com água e a água ela é Kapazi separar cargas isso daqui é a representação de um cristal de cloreto de sódio então cristal de cloreto de sódio ele é chamado de cubo de faces centradas tão cubo você tem exatamente chamado de Cuba se você que tem uma solução muito concentrada e licor de sódio você pode fazer isso em casa Pega um copo de sob o máximo de sal que você puder esquenta isso de sobe mais sal esquenta até algo você não conseguir mais informação no fundo deixa esse copo é parado por alguns dias e vão se formar cristais em forma de cubo e a nível eu não teria atômico na Tá bom eu posso ser nível atômico mas a nível microscópico você vê esses cristais e a nível atômico eles são cúbicos porque Organização das interações entre cloreto de sódio forma um cubo que acontece o seguinte seja um cristal desse em água e esse zinhos e serão rastreados pela água que é isso água ela tem cargas parciais sabe-se então que ela tenha que a carga dois dela também nos aqui data mais alta mais então isso daqui que é positivo vai interagir com cloreto que é negativo e o oxigênio que é negativo vai interagir com sódio que é positivo Olha que acontece os hidrogênios estão apontando para o cloreto a e agora eu posso chamar esse de um de um cloreto hidratado hidratado que ele está é secundado puro solvatado por aí onça por água desculpa e o mesmo ocorre com os íons sódio sódio também está solvatado por água de uma forma diferente os oxigênios apontam para o sódio porque os oxigênios negativos e o sódio é positivo e o que é dissolução do Cristal DNA CL E aí e como os vinhos.

na + e CL - são hidratados G1 e pensa aí o pão de solução de cristal de 6 Célia é uma rede Cristalina do Cristal de cloreto de sódio é rompida pela água e rastreie separa as cargas hidrata sozinhos É assim que você dissolve o sal na água foi por isso que o sal que você jogou na água dissolveu quando você adiciona coloca um em um recipiente você pode aquecer você favorece essa dissolução eu cozinho sem minha mais esse alimentos e hidratados vou ele é mais essa batalha pela face negativa de Paulo da água o átomo de oxigênio e o'cloreto pela fase positiva os átomos de hidrogênio Então isso é uma lógica muito simples o positivo atrai O negativo da se a segunda propriedade da água a primeira formação de Pontes de hidrogênio e a segunda é o rastreamento a formação de pontos permite que eu dissolva coisas na água ou separe coisas que não se associam com ela que são apolares e o rastreamento permite que eu dissolvo aí ó E aí é a força há entre duas cargas elétricas é dado por é igual Q1 Q2 Indy por é quadrado um sobre y0 se aqui é a equação de fundo eps10 é constante dielétrica do solvente que é uma medida de quanto solvente consegue separar cargas a água tem um Y de 78. 5 e o benzeno 4.