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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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