Bioquímica

A Água

A água é essencial para a vida. Ela cobre 2/3 da superfície terrestre e todos os seres vivos são dependentes dela. O corpo humano é composto de mais de 70% de água, que é um componente importante de vários fluidos corporais, tais como sangue, urina e saliva. Qual a explicação para a utilização polivalente da água em sistemas vivos? Ao analisarmos a estrutura da molécula da água e a compararmos com a de outras substâncias, por exemplo, o metano, poderemos compreender que a água possui propriedades únicas que a tornam adequadas a sistemas biológicos.

A água é composta de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio (H₂O) com peso atômico total de 18 daltons. A estrutura dos elétrons em torno da água é quase tetraédrica, semelhante a uma pirâmide. Para comparação o metano (CH₄) é composto por um átomo de carbono e quatro átomos de hidrogênio. Note-se que o metano é semelhante a água na medida em que pesa 16 daltons e sua estrutura molecular é tetraédrica,  ainda que possuam propriedades físicas muito diferentes.

Todos os vértices do metano que formam uma pirâmide são ocupados por um átomo de hidrogênio. Porém, apenas dois vértices da água são ocupados por hidrogênios, os outros dois vértices são ocupados por um par solitário de elétrons em cada. Este fato faz com que a água tenha uma forma molecular curvada.

O oxigênio é altamente eletrófilo (atrai elétrons), isso quer dizer que mesmo que o oxigênio na molécula de água forme ligações covalentes com o hidrogênio (compartilhamento de elétrons), o oxigênio “puxa” os elétrons para mais perto de si. Essa repartição de elétrons desigual, da ligação OH na água faz com que os hidrogênios tenham uma carga parcial positiva (dipolo positivo) e o oxigênio tenha uma carga parcial negativa (dipolo negativo). A molécula da água é chamada de polar por que tem um pólo positivo e outro negativo, chamados de dipolo. Em contrapartida, o metano não é polar.

Então, a molécula da água possui tanto uma carga parcial positiva, quanto uma carga parcial negativa. Visto que os opostos se atraem, as moléculas de água são atraídas umas as outras, como as extremidades positivas e negativas de um ímã. Devido a estas forças atrativas, as moléculas de água se encontram muito perto umas das outras, tornando-a muito densa. As moléculas de metano, não sofrem atraçao dipolo, por isso estão muito dispersas entre si, e apezar de seu tamanho, o metano é muito menos deso que a água. Esta é a razão de a água estar no estado líquido em temperatura ambiente, enquanto que o metano é um gás.

Sabemos que a água pode ser convertida para sua fase gasosa mediante a aplicação de grande quantidade de energia, sob a forma de calor, que interrompe a grande atração das moléculas entre si.