água e sais minerais

Vários são os componentes químicos encontrados na natureza. Tanto nos seres vivos mais simples quanto nos mais complexos, econtramos um padrão de distribuição desses elementos divididos em componentes inorgânicos e componentes orgânicos.
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Comp. Inorgânicos

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Água

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Sais Minerais

Carboidratos 

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Proteínas 

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Ácidos nucleicos – DNA e RNA

Esses compostos estão presentes em todos os seres vivos. E é graças a eles que a vida se tornou possível.

Composição média dos seres vivos

  1. ÁGUA

A molécula de água é uma das mais importantes moléculas encontradas em todas as formas de vida. Pela sua abundância em nosso planeta, acredita-se que a vida tenha surgido dela e, por isso, todos os seres vivos apresentam, por menor que seja, uma quantidade definida de água. Na verdade, a concentração de água nesses seres dependem de quatro fatores:

• atividade ou taxa metabólica — quanto maior for a taxa metabólica de um organismo, maior será sua concentração de água; quanto menor sua atividade metabólica, menor a concentração de água.

Exemplo:

• cérebro – 90% de água em sua composição química.

• músculo – 80% de água em sua composição química.

• ossos – 30% de água em sua composição química.

• idade – Quanto maior for a idade de um organismo, a sua concentração de água tende a diminuir.

Exemplo:

• recém-nascido – 80% de água.

• homem adulto – 65% de água.

• homem idoso – 55 a 60% de água.

• espécie – a concentração de água varia de acordo com a espécie do ser vivo em questão e do meio ambiente que ele normalmente habita.

Exemplo:

• água-viva – 96% de água.

• homem – 65% de água

• camaleão – 45% de água.

• vida latente – caracterizada por uma atividade metabólica mínima de água. A esse estado chama-se anidrobiose, o que ocorre por exemplo nas sementes, que, para germinarem, precisam entrar em contato com mais água.

PROPRIEDADES QUÍMICAS DA ÁGUA

A molécula de água possui várias características que a tornam muito especial. Ela é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio, estabelecendo entre sua geometria um ângulo especial. Por isso, nessa molécula encontramos um polo positivo e um outro negativo, logo, sendo chamada de molécula polar. A região desta molécula na qual se localizam os átomos de hidrogênio apresenta carga parcial positiva, enquanto a porção onde se encontra o átomo de oxigênio apresenta carga parcial negativa. Essa característica garante às moléculas de água uma grande capacidade de interação com outras substâncias, o que ocorre graças a ligações químicas conhecidas como pontes de hidrogênio. Estas interações se manifestam quando os átomos de hidrogênio, neste caso, pertencentes à molécula de água, se ligam a outros átomos altamente eletronegativos (ex.: oxigênio, nitrogênio e flúor).

A polaridade da água, então, possibilita a sua ligação a diversas outras moléculas polares. A interação entre moléculas de água, por exemplo, deve-se a uma propriedade conhecida como coesão, o que justifica a alta afinidade e resistência de ligação entre estas moléculas. Já sua ligação a outras moléculas, como sais, aminoácidos e carboidratos, é conhecida como adesão.

Essa polaridade é responsável por promover entre a molécula de água e outras moléculas polares novas ligações. O hidrogênio, com carga positiva, atrai-se pelo oxigênio, com carga negativa de uma outra molécula. Essas ligações extremamente fortes são denominadas de pontes de hidrogênio.

FUNÇÕES DA ÁGUA

SOLVENTE UNIVERSAL

A água dissolve grande variedade de substâncias químicas. Essas substâncias dissolvidas podem se deslocar com maior facilidade dentro da célula.

As substâncias que se dissolvem facilmente na água são chamadas de hidrófilas e chamadas de hidrófobas se forem insolúveis.

Exemplo:

® NaCl (sal de cozinha) = Hidrófila

® Óleo (lipídio) = Hidrófoba

REAÇÕES QUÍMICAS

Várias reações químicas são realizadas em presença de água. As duas reações mais conhecidas são as reações de hidrólise (a água é um dos reagentes) e as de desidratação (onde a água é um dos produtos).

A região desta molécula na qual se localizam os átomos de hidrogênio apresenta carga parcial positiva, enquanto a porção onde se encontra o átomo de oxigênio apresenta carga parcial negativa. Essa característica garante às moléculas de água uma grande capacidade de interação com outras substâncias, o que ocorre graças a ligações químicas conhecidas como pontes de hidrogênio. Estas interações se manifestam quando os átomos de hidrogênio, neste caso, pertencentes à molécula de água, se ligam a outros átomos altamente eletronegativos (ex.: oxigênio, nitrogênio e flúor).

A polaridade da água, então, possibilita a sua ligação a diversas outras moléculas polares. A interação entre moléculas de água, por exemplo, deve-se a uma propriedade conhecida como coesão, o que justifica a alta afinidade e resistência de ligação entre estas moléculas. Já sua ligação a outras moléculas, como sais, aminoácidos e carboidratos, é conhecida como adesão.

REGULADOR DE TEMPERATURA

A água é considerada uma das melhores substâncias reguladoras de temperatura por apresentar alto calor específico, isto é, a quantidade de energia térmica para aquecer uma determinada quantidade de água é extremamente alta. Isso faz com que a água atue no equilíbrio da temperatura dentro da célula, impedindo grandes variações que afetem o seu metabolismo.

Exemplo:

Quando a temperatura do meio ambiente se eleva a determinados valores, as glândulas sudoríparas eliminam suor; a água do suor evapora levando com ela parte do calor da superfície corpórea.

Se há grande umidade no ar, a evaporação da água do suor é prejudicada, o que dificulta o equilíbrio térmico.

Homeotermos ou endotérmicos são animais com temperatura corpórea praticamente constante. São endotérmicos as aves e os mamíferos.

Pecilotermos ou ectotérmicos são animais cuja temperatura do corpo varia com a temperatura do ambiente. São eles: os invertebrados, os peixes, os anfíbios, os répteis (“não sentem calor e nem frio”).

OBSERVAÇÃO

Mecanismos de regulagem térmica.

• Dias quentes = sudorese e ofegação; vasodilatação.

• Dias frios = tremores musculares e vasoconstrição periférica.

• Homeotérmicos consomem mais O2 no frio para aumentarem as taxas metabólicas e compensar a perda de calor para o ambiente.

CAPILARIDADE

A molécula de água apresenta duas importantes propriedades:

• coesão: forte atração entre as moléculas de água que tendem a permanecer unidas.

• adesão: atração entre as moléculas de água e outras moléculas polares.

Graças a essas duas propriedades, as moléculas da água tendem a subir tubos muito finos, conhecidos por capilares, vencendo a ação da própria gravidade. Esse exemplo pode ser encontrado nas plantas que transportam a água incorporadas pelas raízes até as folhas dos galhos mais altos.

OBSERVAÇÃO

Tensão superficial da água é promovida pelas forças de coesão.

SAIS MINERAIS

Substâncias encontradas em concentrações variáveis em um organismo, dependendo da função fisiológica que exercem. São conseguidos através da água e de alimentos ou nutrientes ingeridos, podendo se apresentar de três formas:

• íons – dissolvidos em água na célula ou fora dela.

• cristais – formando o esqueleto de certas estruturas do organismo.

• associadas às moléculas orgânicas como, por exemplo, o ferro na molécula de hemoglobina.

Observe a tabela de sais minerais:

SAIS

MINERAIS

FUNÇÕES

FONTES

Cálcio

Componente importante dos ossos e dos dentes. Essencial à coagulação do sangue; necessário para o funcionamento normal de nervos e músculos.

Vegetais verdes, leites e laticínios.

Fósforo

Componente importante dos ossos e dos dentes. Essencial para o armazenamento de energia no interior das células (componente do ATP); componente do DNA e do RNA.

Leite e laticínios, carne e cereais.

Enxofre

Componente de muitas proteínas. Essencial para a atividade metabólica normal.

Carnes e legumes.

Potássio

Principal íon positivo no interior das células. Influencia a contração muscular e a atividade dos nervos.

Carnes, leite e muitos tipos de fruta.

Cloro

Principal íon negativo no líquido extracelular. Importante no balanço de líquidos do corpo e na manutenção do pH.

Sal de cozinha e muitos tipos de alimento.

Sódio

Principal íon positivo no líquido extracelular. Importante no balanço de líquidos do corpo; essencial para a condição do impulso nervoso.

Sal de cozinha e muitos tipos de alimento.

Cobre

Componente de muitas enzimas. Essencial para a síntese da hemoglobina.

Fígado, ovos, peixe, trigo integral e feijão.

Iodo

Componente dos hormônios da tireoide que estimulam o metabolismo.

Frutos do mar, sal de cozinha iodado e laticínios.

Cobalto

Componente da vitamina B12. Essencial para a produção das hemácias.

Carnes e laticínios.

Manganês

Necessário para a ativação de diversas enzimas.

Cereais integrais, gema de ovo e vegetais verdes.

Magnésio

Componente de muitas coenzimas. Necessário para o funcionamento normal de nervos e músculos.

Cereais integrais, vegetais verdes.

Ferro

Componente da hemoglobina, mioglobina e enzimas da respiração celular.

Fígado, carnes, gema de ovo e vegetais verdes.

Flúor

Componente dos ossos e dos dentes, protege os dentes contra cáries.

Água fluorada.

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