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coraçoes que sangra
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ÁGUA
UNICASTELO UNICASTELO Curso de ODONTOLOGIA NOTURNOCurso de ODONTOLOGIA NOTURNO
ÁGUAcomponente químico mais abundante na superfície terrestrevida originou-se, evoluiu e desenvolveu-se nos oceanos → dependência da água60-70% peso organismo = águaestruturas e funções celulares: adaptadas as propriedades físico-químicas da águaágua:
não é solvente universal !!!! solubiliza grande número de substâncias
H2O: quimicamente estável, mas com propriedades incomuns que fazem dela um bom solvente.
PROPRIEDADES DA ÁGUA Molécula de H2O: ESTRUTURA
O
HH Molécula de H2O: é polar
DIPOLO ELÉTRICO NÃO-CARREGADO
O
HH+2
-2 Pólo negativo
Pólo positivo
PONTE DE HIDROGÊNIO Definição: ligação não-covalente que se forma entre dois
átomos eletronegativos (O ou N) onde um deles está ligado covalentemente a um átomo de H (doador).
doador aceptorPonte de
hidrogênio
São ligações fracas que podem ser rompidas e refeitas facilmente → grande importância biológica
N ou ON ou O H+++
Pontes de hidrogênio entre moléculas de água dão força coesiva que faz a água líquida à temperatura ambiente e sólida à baixas temperaturas.
PONTES DE HIDROGÊNIO
OHH
-
-
+
+
O
HH
+
+
-
-
Cada molécula de H2O pode fazer no máximo 4 pontes
de H com outras moléculas de H2O ao mesmo tempo
PONTES DE HIDROGÊNIO
OHH
OHH
OHH
OHH
OHH
H2O no estado sólido (gelo): 4 ptes H/H2O
H2O no estado líquido: 3 ptes H/H2O
H2O no estado gasoso: 1-2 ptes H/H2O
H2O: é melhor solvente que a maioria dos líquidos, mas não é solvente universal
H2O: pode realizar com outras substâncias pontes de hidrogênio e interação eletrostática (cargas opostas se atraem)
Dissolver = “envolver” uma substância com moléculas de água
SEMELHANTE DISSOLVE SEMELHANTE
substância podem ser classificadas em: hidrofílicas: solúveis em água hidrofóbicas: insolúveis em água anfifílicas ou anfipáticas: a substância apresenta parte da
molécula hidrofóbica e parte hidrofílica
SOLUBILIDADE EM H2O
H2O é polar (dipolo elétrico não-carregado) podendo dissolver compostos polares ou carregados.
SUBSTÂNCIAS HIDROFÍLICAS
• substâncias iônicas (carregados): quando em H2O liberam seus íons (cátions e ânions) que interagem com a H2O. Exemplo: NaCl.
substância polares: formam pontes de hidrogênio com a H2O. Exemplos: açúcar, acetona, álcool.
SUBSTÂNCIAS HIDROFÍLICAS
GLICOSE
substância apolares: não interagem com a H2O, não sendo, portanto, dissolvidas. Os hidrocarbonetos (composto de C e H somente) são altamente apolares. Exemplos: gasolina, petróleo, óleo diesel, etc.
SUBSTÂNCIAS HIDROFÓBICAS
SUBSTÂNCIAS ANFIFÍLICASparte da molécula é hidrofóbica e outra parte é hidrofílica. Exemplos: ácido graxo, detergente, sabão, etc.
Cauda apolarCabeça polar
REPRESENTAÇÃO
COMPORTAMENTO DE ANFIFÍLICOS EM H2O
MICELA: monocamada de anfifílico VESÍCULA: dupla camada de
anfifílico com água no interior
AGITAÇÃOLEVE
AGITAÇÃOINTENSA
H2O
EMULSIFICAÇÃO
• “SOLUBILIZAÇÃO” de substância hidrofóbica pela formação de uma micela (micela de emulsão).
• Emulsão: solução aquosa que contém uma substância que não é solúvel em água e que é solubilizada por um anfifílico. Ex.: leite integral, maionese, triglicérides no sangue, emulsões corporais, etc.
GORDURA
DETERGENTE ANIÔNICO
O
HH
EMULSIFICAÇÃO
OH
H
O
HH
OHH
O
HH
O
H HO
H
HO
HH
O HH
EMULSIFICAÇÃO
A.. Dois líquidos imiscíveis separados em duas fases (I e II).
B. Emulsão da fase II dispersa na fase I.
C. A emulsão instável progressivamente retorna ao seu estado inicial de fases separadas.
D. O surfactante se posiciona na interface entre as fases I e II, estabilizando a emulsão
CONCEITOS DE ÁCIDO E BASE
Ácido: doador de H+ (protón) Base: aceptor de H+ (protón)
Ácido/Base forte: dissocia-se completamente em H2OHCl H+ + Cl-
NaOH Na+ + OH-
Ácido fraco: não se dissocia completamente em H2O
Ácido acético acetato + H+
IONIZAÇÃO DA MOLÉCULA DE H2O
As moléculas de H2O têm uma leve tendência a sofrer dissociação (ionização):
De cada 10.000.000 (107) de moléculas de H2O uma encontra-se dissociada → grande importância biológica
H2O OH- + H+
pH: potencial hidrogênio-iônico pH: informa a acidez ou alcalinidade de uma solução
pH = - log [H+]
Na água pura: [H+] = 10-7MpH = - log 10-7
pH = 7 = pH neutro
Se, OH- = H+ = 10-7MpOH = - log [OH-] =- log 10-7
pOH = 7 = pH
Logo, pOH + pH = 14
ESCALA DE pH
pH: informa a acidez ou alcalinidade de uma solução
pH neutro
ÁC
IDO
BÁ
SIC
O
pH ácido = pH = [H+]
pH básico = pH = [H+]
REAÇÕES QUÍMICAS REVERSÍVEIS
LEI DE AÇÃO DAS MASSAS: uma reação química se deslocará para a direita, em direção a uma nova posição de equilíbrio, se aumentarmos a concentração de A e/ou B, e vice-versa.
H2O OH- + H+
A + B C + D
A + B C + D
A + B C + D
A + B C + D
A + B C + D
EFEITO TAMPÃO Sistema tampão: mistura contendo um ácido
fraco e sua base conjugada em sistema aquosa que resiste a grandes alterações de pH quando pequenas quantidades de ácido ou base forte são adicionados ao sistema.
Exemplo: ácido acético 1%pH ~ 2,0
pHmetro
Adiciona-se, aos poucos, NaOH ao sistema...
EFEITO TAMPÃO
Ácido acético acetato + H+
H2O OH- + H+ EquilíbriopH ~ 2,0
Adiciona-se NaOH ao sistema...
NaOH Na+ + OH-
Zona de tamponament
o3,76 a 5,76
Ácido acético acetato + H+
H2O OH- + H+
EFEITO TAMPÃO
AÇÃO DO TAMPÃO
HA A-
OH-
H+
H2O
TAMPÕES BIOLÓGICOS
Organismos tendem a possuir um pH constante em todos os seus fluídos intra e extracelulares.
Por quê? manutenção do pH é vital para a célula processos celulares como o metabolismo são
dependentes da ação de enzimas, que tem sua atividade influenciada pelo pH
TAMPÃO FOSFATO
Importante intracelularmente pH intracelular varia de 6,9 a 7,4 faixa de tamponamento 5,82 a 7,82
H2PO4- HPO4
2- + H+pK2 = 6,82
Íon fosfato diácido ou monobásico
Íon fosfato monoácido ou dibásico
TAMPÃO BICARBONATO
Principal tampão do plasma sangüíneo Mantém o pH ~ 7,4 par-conjugado: ácido carbônico-bicarbonato
(1)H2CO3 HCO3- + H+
pK = 3,57
Ácido carbônico bicarbonato
TAMPÃO BICARBONATO
O tampão bicarbonato é extremamente eficiente mantendo o pH sanguíneo numa estreita faixa de 7,2 a 7,6.
Valores abaixo de 7,2 caracterizam ACIDOSE Valores acima de 7,6 caracterizam ALCALOSE
A eficiência do tampão bicarbonato é garantida devido à sua cooperação com o CO2 dos pulmões e devido às reações reversíveis que tendem a procurar nova posição de equilíbrio qualquer que seja a alteração de concentração que ocorra.
BIBLIOGRAFIA
Lehninger, AL, Nelson, DL & Cox, MM Princípios de Bioquímica. 2000. 3ª Edição. Editora Sarvier, São Paulo, Brasil.
Voet, D & Voet, JG Biochemistry.1995. 2nd edition. John Wiley & Sons, Inc. New York, USA.
Garret & Grisham. Biochemistry. http://www.web.virginia.edu/Heidi/home.htm