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Química
ÁGUA, A SUBSTÂNCIA MAIS IMPORTANTE DO PLANETA
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| Bolsista: Ana Lucia Miranda |
Olá caros leitores!
A água (H2O) é a substância mais abundante nos sistemas dos seres vivos, constituindo mais de 70% do peso da maioria dos organismos. Indispensável à existência, esse bem a cada dia vem se tornando escasso e um dos responsáveis por isso são os longos períodos de estiagem. Quando você vai tomar um copo de água já imaginou o quanto a química e a bioquímica tem a explicar sobre essa substância, um solvente natural?
Conhecendo H2O
A molécula de água e seus produtos de ionização, H+ e OH-, influenciam intensamente a estrutura, a disposição e as propriedades de todos os componentes celulares, incluindo proteínas, ácidos nucléicos e lipídeos. As interações não covalente que são responsáveis pela resistência e especificidade onde reconhecem as biomoléculas são influenciadas pelas propriedades da água como solvente, inclui a capacidade de formar interações de hidrogênio (figura 1) com ela mesa e com solutos.
Figura 1: Estrutura das interações de hidrogênio formada pela água
As interações de hidrogênio entre moléculas de água fornecem as forças coesivas que fazem da água um líquido a temperatura ambiente e beneficiam a ordem das moléculas que é característico da água cristalina (gelo). As biomoléculas polares se dissolvem facilmente em água porque (figura 2) elas podem substituir as interações entre as moléculas de água por interações energeticamente mais favoráveis entre a água e o soluto.
Figura 2: Estrutura da molécula de açúcar sendo dissolvida em água.
Ao contrário, as biomoléculas apolares interferem nas interações do tipo água-água, mas não conseguem formar interações do tipo água-soluto, logo, moléculas apolares são pouco solúveis em água.
Na estrutura da proteína hemoglobina, as moléculas de água são normalmente encontradas com ligações fortes que fazem parte da estrutura do cristal, como mostra a representação na (figura 3), com moléculas de água (esferas vermelhas) e sem moléculas de água. Esse fato também ocorre nos cristais do DNA e RNA.
Figura 3: Moléculas da proteína hemoglobina com água e sem água
Para muitas proteínas como o citocromo f a presença de molécula de água fortemente ligada é essencial para a sua função. Devido ter cinco moléculas de água ligadas, pode fornecer um caminho para que os prótons se movam através da membrana (figura 4), e as cinco moléculas de água estão unidas por uma interação de hidrogênio umas as outras e aos grupos funcionais da proteína.
Figura 4:Estrutura da proteína citocromo f
A partir de agora vocês certamente irão olhar com outros olhos para a água. Viram como a química explica hábitos do dia a dia, que muitas vezes passam despercebidos? Em outras colunas vocês encontrarão outras matérias interessantes sobre a água.
Espero ter ajudado e até a próxima!
Referência
NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de bioquímica. 5 ed. ? Porto Alegre: Artmed, 2011.
MORTZ, D. E. Bioquímica da água. Disponível em: https://pt.slideshare.net/naisaleal/bioquimica-agua-40835901.Acesso dia 18 de outubro 2015 as 13h30min.
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