Biologia Molecular ÁGUA

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1 Biologia Molecular ÁGUA Direitos autorais reservados.

2 INTRODUÇÃO 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.

3 INTRODUÇÃO Níveis de organização de uma célula: Célula vegetal

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

5 - MOLÉCULA Estrutura molecular simples: formada por dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio H 2 O.

6 - MOLÉCULA Cada átomo de hidrogênio ligase covalentemente ao átomo de oxigênio compartilhamento de pares de elétrons: molécula adquire forma em V: ângulo de 105.

7 - MOLÉCULA 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 (δ + ) junto aos átomos de hidrogênio. possui dois pares de elétrons não compartilhados na última camada: molécula apresenta carga parcial negativa (δ ) no ápice do V, junto ao átomo de oxigênio. A atração dos elétrons partilhados pelo oxigênio cria cargas parciais negativas e positivas locais.

8 PONTES DE HIDROGÊNIO 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.

9 PROPRIEDADES 1- Coesão 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.

10 PROPRIEDADES 2- Adesão 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.

11 COESÃO X ADESÃO Coesão: atração das moléculas de água entre si. Adesão: atração entre moléculas de água e moléculas de outras substâncias polares.

12 PROPRIEDADES 3- Capilaridade 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.

13 PROPRIEDADES 4- Alto 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.

14 PROPRIEDADES 5- Alto 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.

15 PROPRIEDADES 6- Alto 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.

16 PROPRIEDADES 7- Solidificação abaixo de 0 C0 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.

17 PROPRIEDADES E IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA Estrutura Propriedades Importância Polaridade Pontes de hidrogênio Adesão Capilaridade Alto poder de dissolução Alta coesão Alto calor específico Alto calor de vaporização Solidificação a temperaturas abaixo de 0 C Molha superfícies polares Transporte de seiva nos vegetais Favorece a ocorrência das reações químicas do metabolismo Aumento da eficiência das reações metabólicas Transporte de substâncias Alta tensão superficial Equilíbrio térmico da célula Impede variações bruscas de temperatura que afetariam o metabolismo celular Evaporação da água do suor retira calor do corpo, impedindo o superaquecimento Evita que a célula congele e que cristais de gelo perfurem as estruturas celulares