Bioquímica: Aula 2 - Água

salve meus queridos amigos do Facebook e do YouTube beleza com todos vocês nesta segunda aula do nosso curso de bioquímica eu vou falar para o senhores um pouco sobre a molécula de água Pode parecer meio esquisito porque a água é uma não é uma molécula orgânica e sim uma molécula inorgânica Mas ela é extensivamente estudada na bioquímica E além disso ela é o componente mais importante para todos os sistemas biológicos existentes no mundo provavelmente no universo e eu vou explicar para vocês nessa aula então o que que eu vou tratar com vocês aqui basicamente vou

falar da estrutura da água falar das propriedades da água e por fim vou fechar com as interações que ocorrem nos sistemas acosos mas antes disso eu vou explicar para vocês o seguinte vamos supor uma célula x qualquer né pode ser uma célula de mamífero uma célula de rpt de Av enfim não importa se nós removermos toda a água desta célula a massa celular ela reduz Dr icamente e se formos analisar o teor de água que existe Numa célula nós iremos chegar aproximadamente aí num uma quantidade de 70% de água ou seja uma célula na sua

totalidade 70% da sua constituição é água e isso já denota uma grande importância da água para os sistemas vivos e Se nós formos ver a água é o principal componente dos sistemas vivos para que as reações das mais diversas ocorram Ou seja a água ela fornece todo um ambiente para que as reações químicas bioquímicas das mais diversas sejam capazes de acontecer se a água não existisse não seria possível a interação química das moléculas das biomoléculas aí dos seres vivos e a vida não existiria por isso que a água ela é é extremamente estudada na bioquímica

e é um dos constituintes mais importantes que existe para os sistemas biológicos para nós entendermos de fato a importância da água primeiro de tudo nós temos que entender a sua estrutura química e essa daí é a estrutura que vocês observam na tela a água nada mais é do que um átomo de oxigênio ligado com dois átomos de hidrogênio por intermédio de uma ligação covalente Observe o seguinte a ligação covalente é o compartilhamento de elétrons o hidrogênio ele tem um elétron e o oxigênio tem seis elétrons pro hidrogênio ficar estável ele precisa ter dois elétrons na

sua última camada e o oxigênio ter oito elétrons na sua última camada se um hidrogênio compartilhar o seu elétron com um outro elétron do átomo de oxigênio forma-se uma ligação covalente então o hidrogênio Já está completo com dois elétrons na sua última camada mas o oxigênio está com sete para ele ficar Car com oito ele compartilha mais um elétron com outro átomo de hidrogênio e essa estrutura né da da molécula de água o espaçamento entre os hidrogênios entre uma um átomo e outro de hidrogênio é por volta de 104,5 gra E e esse formato como

se fosse um formato em V é dado pelos elétrons do oxigênio que não estão compartilhados eles ocupam espaço aí eh no ambiente e fazem com que esses dois átomos de hidrogênio assumam este ângulo certo e Se nós formos estudar na química inorgânica de um modo geral a gente observa que o átomo de oxigênio ele tem uma eletronegatividade muito maior do que os átomos de hidrogênio o que que seria isso o átomo de oxigênio ele consegue manter os elétrons por muito mais tempo na sua órbita do que os hidrogênios dessa forma por ele conseguir manter os

elétrons mais tempo com ele mesmo mesmo compartilhado os elétrons giram mais tempo em torno do oxigênio nós temos aí uma diferença de carga ou seja ganha-se uma polaridade os elétros estão mais polarizados para o oxigênio do que para o hidrogênio por isso que nós chamamos que a água é um composto polar porque ele possui essa característica e a grande maioria dos compostos bioquímicos uma fração grande deles possuem uma característica polar existem alguns que são apolares e tem a sua importância aí e nós iremos ver mais à frente certo então essa daí é a estrutura química

da água e vamos dar uma olhadinha nas propriedades aqui da água vamos supor aqui essas três moléculas de água aí solt as moléculas de água como eu disse para vocês o oxigênio e o hidrogênio da molécula de água já estão eletricamente estáveis ou seja sua última camada já está completa porém devido a essa eletronegatividade do oxigênio ele consegue interagir de uma maneira não covalente com o hidrogênio de outra molécula de água observado aqui dessa forma então nós temos este oxigênio de uma molécula de água interagindo com a molécula de hidrogênio de outra molécula de água

só que é uma interação fraca ela se quebra muito facilmente e essa interação nós chamamos de Pontes de hidrogênio pra gente dar uma olhada em relação a força de de ligação vamos supor o seguinte a ligação covalente do oxigênio com o hidrogênio para ser quebrada é preciso fornecer 470 kj por mol Ou seja é uma quantidade de energia medida em J para que a ligação entre o átomo de oxigênio com o hidrogênio se quebre 470 kj é uma energia muito alta o único jeito de fornecer essa energia é promovendo uma descarga elétrica na molécula de

água Aí sim vai se quebrar essa ligação covalente mas é muito difícil quebrar a ligação covalente da água já as ligações não covalentes que é a ponte de hidrogênio para ela ser quebrada é necessário apenas 23 kj por mol e Se nós formos ver a temperatura ambiente o calor e a energia fornecida do Universo para um sistema por exemplo gira em torno de 23 a 24 kj Então as pontes de hidrogênio se formam e se quebram dentro de 0,1 pico segundo desta forma as interações entre as moléculas de água são extremamente dinâmicas as pontes de

hidrogênio estão sendo formadas e quebradas numa velocidade extremamente rápida e isso permite que a água consiga interagir com outras moléculas polares por intermédio das pontes de hidrogênio como também fornecer o meio para a catálise de reações químicas Então veja eu mostrei ali as pontes de hidrogênio formada entre as moléculas de água mas a água ela é capaz de formar Pontes de hidrogênio também com outras moléculas que não são águas mas são polares e isso permite que o ambiente fica extremamente agitado se quebra e se forma Pontes de hidrogênio o tempo todo é energia variando o

tempo todo e isso favorece que as reações químicas ocorram por isso que a água é extremamente importante para todos os sistemas biológico e uma observação as pontes de hidrogênio não ocorrem somente com moléculas de água mas sim do hidrogênio de um átomo eletronegativo com outro átomo eletronegativo de outra molécula ficou confuso vamos dar uma olhadinha aqui na estrutura do DNA nós temos aqui duas moléculas uma molécula de guanina e uma molécula de citosina e elas interagem entre si por Pontes de hidrogênio Se nós formos ver aqui vamos ajudar com o mous esse nitrogênio eletronegativo possui

um hidrogênio ligado aqui nele por uma ligação covalente este oxigênio eletronegativo desta molécula de ganina é capaz de promover uma ponte de hidrogênio com este hidrogênio não só oxigênio mas nitrogênio também é capaz de fazer isso então nós temos aí a formação de Pontes de hidrogênio sem necessariamente haver a presença de água certo e a interação com a água como é que ela funciona a água é considerada como disolvente Universal ou seja uma substância capaz de dissolver muitas outras substâncias nem eu falei aquela quebra e ligação extremamente rápida das pontes de hidrogênio fornece um meio

dinâmico e isso pode interagir com outras moléculas polares vamos dar uma olhadinha da interação de de íons ou moléculas polares vamos começar aqui com a interação com íons vamos supor o sal de cozinha quando a gente joga sal de cozinha na água ele dissolve rapidamente essa figura a extraí do livro do lenninger nós temos aqui um retículo cristalino que é o a estrutura do sal de cozinha cloreto ligado com um átomo de sódio e Aqui nós temos várias moléculas de água a água ela consegue solvatar essa estrutura fazendo com que os hidrogênios interajam com o

íon cloreto que é negativo como o hidrogênio da molécula de água ela é mais eletropositivo ela vai interagir com moléculas negativas o oxigênio que é essa esfera vermelha por sua vez vai interagir com o sódio que é um átomo positivo Então veja nessa condição compostos salinos né a água consegue solubilizar muito bem essa estrutura de outra maneira né ela favorece a interação entre por exemplo substratos e enzimas né de modo que um substrato solvatado aqui por uma molécula de água isso vai se movendo de maneira dinâmica num ambiente e a partir do momento quando o

substrato encontra a enzima A força de ligação do substrato com a enzima é muito maior então ela expulsa as moléculas de água e permite que ocorra interações aí com essa proteína isso de fato é o que acontece na grande maioria dos sistemas biológicos para as reações químicas ocorrerem certo só que também compostos apolares por não interagirem com as moléculas de água vão se agregar para formar uma estrutura energeticamente favorável tratando em Miúdos de química compostos polares conseguem interagir com compostos polares compostos apolares interagem com compostos apolares e compostos polares não conseguem interagir com compostos apolares

dessa forma fica uma estrutura segregada como é que é isso vamos dar uma olhadinha aqui na água e gordura ou água e lipídeos quando Sempre quando você coloca óleo na água ele nunca se mistura com a água porque eles têm características de polaridades diferentes no sistemas biológicos vamos supor aqui um fosfolipídeo que possui uma região hidrofóbica ou ap Pool e as moléculas de água que são polares veja que as moléculas de água elas são desorganizadas quando existe a presença aqui de uma molécula Apolar não existe uma organização entre elas e como essas moléculas apolares vão

procurar ter uma conformação de menor gasto energético elas vão começar a se associar Ou seja vão começar a expulsar a água em volta das suas ligações porque elas não interagem Até formar uma estrutura de que toda a molécula polar interage entre si e expõe a sítios polares para que interaja com a água essa estrutura aqui ela é chamada de mela mas esse é o perfil e o modo de como se formam as membranas biológicas mas isso eu não vou tratar aqui nas aulas de bioquímica mas sim nas aulas de biologia celular tá certo bom então

essa foi a nossa segunda aula do curso de bioquímica utilizando a referência do lenninger né os princípios de bioquímica as figuras também o ex aí desse livro se vocês olharem lá vão encontrar essas figuras certo e eu agradeço quem assistiu essa aula participe lá do Facebook da escola de ciências da vida mandem dúvidas mandem comentários mandem sugestões se você gostou dessa aula dá joinha aí pra gente que ajuda a divulgar o nosso trabalho certo e fiquem atentos aí que tão logo nós teremos mais aulas aí aparecendo na escola de ciências da vida tá ok então

forte abraço a todos e fiquem com Deus