Aula 02

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Água 
Profº Esp. Welligton Rocha 
Bioquímica Estrutural 
ÁGUA 
• A água é uma substância fundamental para a vida no planeta. As inúmeras reações 
químicas que ocorrem a cada momento no interior dos organismos vivos têm a água 
como solvente. 
• Os organismos não apenas são constituídos primordialmente de água (a água 
representa cerca de 70% da massa do corpo humano), como também são 
circundados por água em nosso “planeta azul”. Além de abundante, a água é 
fundamental para a bioquímica pelas seguintes razões: 
1. Todas as moléculas biológicas assumem suas formas (e, portanto, suas funções) em resposta 
às propriedades físicas e químicas da água circundante. 
2. O meio para a maioria das reações bioquímicas é a água. Reagentes e produtos de reações 
metabólicas, nutrientes, assim como produtos de descarte, dependem da água para o 
transporte dentro e entre as células. 
3. A própria água participa ativamente de muitas reações químicas que dão suporte à vida. 
 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ÁGUA 
• A manutenção da temperatura corpórea é feita com o auxílio da água, que atua como 
protetor térmico contra variações da temperatura ambiente. 
• Neutralidade: seu valor de pH é igual a 7,0. Isso influencia na regulação do valor do 
pH em cada órgão ou tecido do organismo e na ocorrência de diversas reações 
químicas. 
• Uma molécula de água consiste em dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de 
oxigênio, conhecida como H20. 
• A água é uma molécula polar: o átomo de oxigênio, com seus elétrons não 
compartilhados, carrega uma carga negativa parcial (d2) de 20,66e, enquanto os 
átomos de hidrogênio carregam, cada um, uma carga positiva parcial (d1) de 10,33e. 
As atrações eletrostáticas entre os dipolos de moléculas de água são cruciais para as 
propriedades da água e para sua função como solvente bioquímico. 
• A associação intermolecular direcional resultante é conhecida como ligação de 
hidrogênio: 
 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA ÁGUA 
COMPREENDENDO O SOLVENTE UNIVERSAL 
• Solvente, dissolvente ou dispersante é toda substância que possibilita a dispersão de outra substância 
em seu meio, como é o caso da água. Por ser possível dissolver uma grande gama de substâncias em 
água, ela é designada “solvente universal” 
• A maneira como a água interage com uma biomolécula solúvel influencia as estruturas da 
biomolécula e da própria água. A solubilidade depende da capacidade de um solvente de interagir 
com um soluto mais intensamente do que as partículas de soluto interagem entre si. 
• A água é um reagente ou produto em muitas reações metabólicas. Regulação do equilíbrio da água 
depende de mecanismos hipotalâmicos que controlam a sede, do hormônio antidiurético (ADH), da 
retenção ou excreção da água pelos rins e da perda por evaporação. 
• Em especial, o caráter polar da água a torna um excelente solvente para materiais polares e iônicos, 
chamados de hidrofílicos (do grego hydro, água + philos, gostar). Por outro lado, substâncias apolares 
são praticamente insolúveis em água (“óleo e água não se misturam”), sendo descritas como 
hidrofóbicas (do grego phobos, medo). Substâncias apolares, contudo, são solúveis em solventes 
apolares. 
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 
• A água é uma molécula formada pela ligação de dois átomos de hidrogênio (H) e um de oxigênio (O). A 
ligação entre eles ocorre a partir do compartilhamento de elétrons; porém o átomo de oxigênio exerce uma 
maior atração sobre os elétrons, nos quais o oxigênio possui carga negativa e os átomos de hidrogênio 
adquirem cargas positivas, caracterizando a água como molécula polar (BELLÉ; SANDRI, 2014). 
• A interação acontece, ocorrendo a atração de átomos de oxigênio negativo de uma molécula com os átomos 
de hidrogênio positivo da outra, formando ligações fracas, chamadas pontes de hidrogênio. 
• As pontes de hidrogênio são responsáveis pela estabilidade na água 
líquida, proporcionando coesão interna. A água apresenta pontos de 
fusão e ebulição maiores que outros solventes. Tanto na passagem do 
estado líquido para o sólido ou do líquido para o gasoso existe o 
rompimento de algumas pontes de hidrogênio, mas nem todas as 
pontes de hidrogênio são rompidas (BELLÉ; SANDRI, 2014). 
• Ex.: o gelo, cuja densidade é menor que a água líquida devido ao 
arranjo cristalino mantido somente por pontes de hidrogênio, sendo 
assim, compactado de forma menos densa que na forma líquida – 
quanto mais pontes de hidrogênio, maior a densidade (CAMPBELL; 
FARRELL, 2016). 
INTERAÇÕES INTERMOLECULARES 
• Além da estabilidade conferida, as pontes de hidrogênio possibilitam 
que a água dissolva muitas biomoléculas orgânicas, facilitando as 
interações químicas entre elas. As substâncias dissolvidas na água 
interagem por meio de pontes de hidrogênio ou por interações iônicas. 
• Além das pontes (ou ligações) de hidrogênio e das interações 
hidrofóbicas que já foram citadas, ainda existem outras duas interações 
não covalentes: as interações iônicas e de Van der Waals (Figura). Todas 
essas interações são muito mais fracas do que as ligações covalentes. 
Apesar de esses quatro tipos de interações serem individualmente fracos 
se comparadas com as ligações covalentes, o efeito do acúmulo de muitas 
interações é muito significativo. 
• A formação de cada uma dessas ligações fracas contribui para um 
decréscimo na energia livre do sistema (NELSON; COX, 2018). 
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA NA FISIOLOGIA HUMANA 
• Uma das principais funções da água é agir como solvente. Essa ação é de extrema importância, 
possibilita as trocas metabólicas entre os diferentes órgãos, compor um meio no qual ocorra a 
dissolução e a reconstrução de macromoléculas, permitir a ocorrência de processos enzimáticos e 
bioquímicos que possibilitem a manutenção do metabolismo corporal e dar substrato para o 
deslocamento de nutrientes entre os diversos tipos de tecidos corporais e entre os diferentes órgãos e 
sistemas. A água atua como meio de transporte, movimentando as diversas moléculas entre seus 
distintos compartimentos corporais. 
 
 
 
 
• Os fluidos corporais, como o sangue e a linfa, apresentam a água como principal componente. 
• Nas membranas celulares, a água atua como o elemento que permite a passagem das diversas moléculas 
e eletrólitos entre os distintos compartimentos celulares. Isso possibilita que as atividades metabólicas, 
como a produção de energia e os processos fisiológicos, ocorram normalmente. 
 
IMPORTÂNCIA DA ÁGUA NA FISIOLOGIA HUMANA 
• A água também está presente na formação e na estruturação tanto de tecidos corporais como de 
músculos. 
• A manutenção da temperatura corporal é determinada por vários processos fisiológicos, nos quais a 
água é o principal fator. A lubrificação das partes móveis do corpo, como as articulações nas quais se 
encontra o fluido sinovial, ocorre pela presença de macromoléculas altamente hidrofílicas que mantêm 
várias camadas de água ligadas a elas, sendo a água um dos principais componentes nesse fluido 
presente entre as articulações (COZZOLINO; COMINETTI, 2013). 
GLOSSÁRIO