Água e sua importância biológica Patrícia de Lima Martins

Água e sua importância biológica É a molécula mais abundante nos sistemas biológicos 75% de água em um adulto É o solvente fundamental dos sistemas biológicos

Água e sua importância biológica Porque a água é tão importante? Alta capacidade de absorver e reter calor É fundamental no metabolismo dos seres vivos (dissolve compostos e reage para formar moléculas complexas) Alta tensão superficial: movimentação e retenção da água em pequenos poros Solidificação: molécula que se expande ao congelar

Água e sua importância biológica É encontrada nas três fases: sólida (gelo), líquida e gasosa (vapor)

A molécula de água - Microestrutura É assimétrica e tem caráter dipolar Apresenta um lado( átomo) positivo e outro negativo Forma duas pontes de hidrogênio por molécula A ligação O-H formam entre sí o ângulo de 105º

Propriedades macroscópicas da água Densidade: é a medida da quantidade de matéria existente na unidade de volume dos corpos A densidade do gelo é menor do que a da água líquida ( gelo flutua) No inverno, apenas uma camada superficial dos oceanos e lagos se solidifica

Propriedades macroscópicas da água Calor específico: é quantidade de energia térmica fornecida para uma substância aumentar a sua temperatura A água tem calor específico muito alto, Como a água compõe cerca de 75% de um sistema biológico, ela age como um moderador térmico. Os sistemas biológicos estão mais protegidos contra mudanças bruscas de temperatura

Propriedades macroscópicas da água Calor de vaporização: é a energia necessária para passar do líquido para vapor A água precisa de um calor relativamente alto para que se dê a quebra das pontes de hidrogênio, o que origina o vapor. Portanto, o calor de vaporização da água é alto. A água apresenta um alto calor de vaporização, para passar isotermicamente de líquido a vapor, a água exige maior energia, isso trás vantagens porque um sistema biológico vai necessitar de muita energia para ser desidratado. 

Propriedades macroscópicas da água Outra vantagem é o uso de água para controlar a temperatura corporal Nos homeotermos, a evaporação serve para dissipar o excesso de calor corporal A evaporação pode ser pela respiração ou sudorese ( eliminação de suor). Animais que não transpiram controlam a temperatura corporal pelo ofego (pela boca)

Propriedades macroscópicas da água Tensão superficial: é a atração intermolecular que tende a manter coesas as moléculas de um líquido As moléculas da camada externa são atraídas para o centro e constituem uma membrana que impede a penetração na massa líquida A tensão superficial da água é alta, o que dificulta as trocas gasosas nos alvéolos pulmonares dos animais superiores

Propriedades macroscópicas da água Viscosidade: é muito baixa Devido à continua flutuação das pontes H Alta viscosidade seria prejudicial a todas as trocas hídricas do organismo

Propriedades macroscópicas da água – Água como solvente A água é o solvente universal Ela é um excelente solvente, capaz de realizar a solução de substâncias

Soluções Misturas homogêneas de duas ou mais substâncias O disperso recebe o nome de soluto O dispersante o nome de solvente SOLUTO SOLVENTE SOLUÇÃO 18

Classificação das soluções Sólidas: liga metalúrgica, cobre, níquel Líquidas: café com leite, água do mar, xaropes medicinais Gasosas: o ar atmosférico 19

Classificação das soluções Soluções Diluídas: contém pouco soluto em relação ao solvente (por exemplo: 10g de sal comum por litro de água); Soluções Concentradas: contém muito soluto em relação ao solvente (por exemplo: 330g de sal comum por litro de água). 20

O efeito tampão Solução tampão é uma solução que sofre apenas pequena variação de pH (a medida de sua concentração de íons Hidrogênio). Quando a ela são adicionados íons ou H+ ou OH- Contém um ácido e sua base conjugada, em concentrações aproximadamente iguais 21

Tampões de importância fisiológica Os 3 tampões mais importantes no corpo humano são: tampão bicarbonato, tampão fosfato e tampão protéico 1. Tampão bicarbonato: atua no sangue O pH do sangue é de 7,4 e o principal sistema tampão é um equilíbrio entre o ácido carbônico e o íon a ele associado, o bicarbonato. Este sistema evita variações de 0.3 unidades de pH as quais poderiam trazer graves consequências ao ser humano. 23

Tampão fosfato: fundamental para o tamponamento dos líquidos intracelulares Tampão protéico: tem grande capacidade tamponante. Hemoglobina → manutenção do pH no sangue (Nas hemácias, a hemoglobina (Hb) é um tampão importante. Aproximadamente 60 a 70% do tamponamento químico total dos líquidos corporais se dá no interior das células, e grande parte resulta das proteínas intracelulares.

pH 25

O corpo contém uma gama enorme de soluções, as quais podem ser mais ácidas ou menos ácidas. O pH (potencial de Hidrogênio): é a medida de sua concentração de íons Hidrogênio. Quanto maior o índice do pH, mais alcalino e mais rico em Oxigênio o fluido é. Quanto menor o pH, mais ácido e pobre em Oxigênio é o fluído.

O sangue humano é levemente alcalino (7,35 - 7,45) O sangue humano é levemente alcalino (7,35 - 7,45). Abaixo ou acima dessa faixa significa sintomas e doença. Se o pH do sangue se move para baixo de 6,8 ou acima de 7,8 as células param de funcionar e o corpo morre. O corpo portanto se esforça em equilibrar o pH. Quando esse equilíbrio é comprometido, muitos problemas podem ocorrer.   Uma dieta desequilibrada alta em alimentos acidificantes tais como proteínas, açúcar, cafeína e alimentos processados exerce uma pressão no sistemas de regulação do corpo para manter a neutralidade do pH. O pH desequilibrado dificulta a assimilação de vitaminas, minerais e suplementos nutricionais.  

Efeitos da variação do pH Produzem alterações no funcionamento do organismo: Aumento da resistência vascular pulmonar Redução da resistência vascular sistêmica Alterações da atividade elétrica do miocárdio Alterações da contratilidade do miocárdio Alterações da atividade elétrica do SNC Alterações da afinidade da hemoglobina pelo oxigênio 28