Água
A base química da vida
Profª Ana Lucia Farias
Fonte:slide share(adaptado por Prof.Conceição Leal)
Introdução
• A química da vida é baseada
essencialmente em compostos de
carbono, cujo estudo é conhecido como
Química Orgânica.
• A química da vida depende de reações
químicas que ocorrem dentro das células,
em soluções aquosas e num intervalo
relativamente estreito de temperatura.
Água
• Cerca de três quartos da superfície
terrestre são cobertos por água.
• Ela também representa cerca de 75% das
substâncias que compõem o corpo dos
seres vivos.
• A perda de 20% de água corpórea
(desidratação) pode levar à morte, e uma
perda de apenas 10% já causa problemas
graves.
A molécula de água
• É composta de dois átomos de hidrogênio e um de
oxigênio, que formam um ângulo de 104,5º, e sua
fórmula química é H2O.
• Embora a ligação química entre um átomo de hidrogênio
e um de oxigênio seja formado por elétrons de ambos, o
átomo de oxigênio atrai mais fortemente esses elétrons,
que, assim, ficam mais próximos dele. Com isso, a
molécula de água apresenta uma região positiva
(hidrogênios) e uma negativa (oxigênio), formando uma
molécula polar ou dipolo. Por causa dessa estrutura, a
água possui uma série de propriedades importantes para
os seres vivos.
Ligações (pontes) de Hidrogênio
• O átomo de oxigênio de
uma molécula de água
tem carga elétrica
negativa. Por isso, atrai
um átomo de
hidrogênio (com carga
positiva) de outra
molécula. Essa atração
elétrica fraca é
chamada ponte de
hidrogênio.
Propriedades da água
Poder de dissolução
A água é considerada o dissolvente (ou solvente)
universal, pelo seu grande poder de dissolução.
A capacidade de dissolver substâncias depende da atração
da parte negativa da água pela parte positiva da substância a
ser dissolvida e da atração da parte positiva da água pela
negativa dessa substância.
O cloreto de sódio (NaCl) é um cristal formado por íons
Cloro (negativos) e íons Sódio (positivos). Quando esse cristal
é colocado na água, a parte negativa do dipolo atrai os íons
Sódio e a parte positiva atrai os íons Cloro. Com isso, esses
íons ficam separados uns dos outros e distribuídos de modo
homogêneo pela água, ou seja, dissolvidos. O sal dessa
mistura é chamado soluto e a água solvente
Propriedades da água
Poder de dissolução
• As substâncias que se dissolvem na água
são chamadas HIDROFÍLICAS (philos =
amigo), e as que não se dissolvem são
chamadas HIDROFÓBICAS (phóbos =
medo, aversão).
• As substâncias hidrofóbicas são apolares
(suas moléculas não possuem uma região
positiva e outra negativa), e, por isso, não
se dissolvem na água, como, por
exemplo, o óleo.
Vida quase sem água
Alguns seres vivos podem
sobreviver quase totalmente sem
água por períodos mais ou menos
prolongados. É o caso dos esporos
de bactérias, cistos de protozoários e
sementes de vegetais superiores.
Esse fenômeno é chamado
anidrobiose (vida sem água) e
corresponde a uma forma de vida
latente, na qual as reações do
metabolismo estão reduzidas ao
mínimo necessário à manutenção da
vida, e as propriedades de nutrição,
crescimento e reprodução estão
suspensas.
Rotylenchulus reniformis em
anidrobiose (dormência)
Propriedades da água
Coesão e adesão
• Cada uma das pontes de hidrogênio pode se desfazer,
mas, enquanto uma se desfaz, outra se forma, de modo
que as moléculas de água ficam fortemente unidas. Esta
forte atração entre as moléculas de água é denominada
coesão.
• A coesão entre as moléculas da água no estado líquido
é responsável por sua alta tensão superficial, que
permite, por exemplo, que alguns animais sejam
capazes de pousar na superfície da água.
Propriedades da água
Coesão e adesão
• Na adesão, as moléculas de água tendem
a se unir a outras moléculas polares,
como, por exemplo, quando mergulhamos
uma roupa na água.
A roupa fica toda molhada porque as
moléculas de água ficam aderidas às
moléculas do tecido, que são
principalmente polares.
Propriedades da água
Capilaridade
• Ocorre devido à adesão e coesão (Capillu =
cabelo).
• A capilaridade ocorre com líquidos, que aderem à
superfície interna dos capilares e tendem a subir.
Assim, as primeiras moléculas puxam as demais,
que estão firmemente unidas por coesão.
• Graças à capilaridade as plantas conseguem
transportar até as folhas a água que retiram do
solo.
Propriedades da água
Calor específico
• É a quantidade de calor necessária para elevar
em 1ºC a temperatura de 1g de uma
substância.
• Quanto maior for a quantidade de calor
necessária, maior será o calor específico dessa
substância.
• Graças a seu alto calor específico, a água
apresenta temperatura constante por mais
tempo, funcionando como reguladora de
temperatura.
O suor e o clima
Em clima úmido, o suor
evapora lentamente, por causa da
grande quantidade de vapor de
água na atmosfera, acumulando-se
na pele.
Em clima seco, a evaporação
é mais rápida e a refrigeração do
corpo é mais eficiente. Por isso,
suportamos melhor o calor em
ambiente seco.
O ar refrigerado, por exemplo,
retira o vapor d’água do ar, além
de abaixar um pouco a
temperatura. O conforto de uma
sala refrigerada se deve,
principalmente, à secura do ar, que
facilita a evaporação.
Propriedades da água
Calor de vaporização
• É a quantidade de calor necessária para que
uma substância passe do estado líquido para o
estado de vapor (gasoso).
• Devido ao elevado calor de vaporização da
água, uma substância se resfria quando perde
água na forma de vapor, já que, na evaporação,
a água consome grande quantidade de calor
das superfícies com as quais está em contato,
fazendo com que elas se resfriem.
Propriedades da água
Solidificação
• É a passagem de uma
substância do estado líquido
para o estado sólido.
• Para que ela ocorra, é
necessário haver liberação de
calor das substâncias.
• Essa característica é muito
importante para a vida na Terra
porque, se a água congelasse
em temperaturas mais elevadas,
os seres vivos morreriam, pois a
água em suas células congelaria
facilmente, formando cristais de
gelo e perfurando as estruturas
celulares.
O gelo e a vida em regiões geladas