GUA Propriedades Fsicoqumicas gua em Marte Vida GUA

ÁGUA: Propriedades Físico-químicas

Água em Marte? Vida?

ÁGUA: Propriedades Físico-químicas • • • Compartimentos dos organismos: soluções aquosas Estrutura da molécula de água: dipolo permanente Próton de solução Pontes de hidrogênio Estruturas supramolecilares na fase líquida Solutos hidrofóbicos e hidrofílicos Interações hidrofóbicas Moléculas anfipáticas em água Interações Reversíveis 29/12/2021 3

Compartimentos e seus solutos predominantes. São soluções aquosas diluídas 29/12/2021 Boron and Boulpaep, 2012 4

A molécula da água Alberts et al. , 2008, 29/12/2021 5

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A molécula da água – interações Hidrofílicas 29/12/2021 Físico-química 7

Representação físico-química suficiente da molécula água (água é o solvente dos fluidos biológicos). 29/12/2021 8

29/12/2021 Físico-química 9

Interações Hidrofóbicas: Exclusão Hidrofílica Expressão Macroscópica 29/12/2021 Modelo microscópico 10

Bicamada lipídica: “interação hidrofóbica” Micelas 29/12/2021 Bicamadas Estrutura da membrana celular 11

Interações fracas, não-covalentes, entre espécies químicas (átomos e moléculas). Soluções 0, 6 kcal/mol 29/12/2021 Físico-química 12

29/12/2021 Físico-química 13

29/12/2021 Físico-química 14

29/12/2021 Físico-química 15

Interação Eletrostática 29/12/2021 Físico-química 16

Interações Reversíveis em temperaturas fisiológicas: Agonista Receptor NT R + NT k-1 k 1 R. NT No equilíbrio R Kd : constante de dissociação 29/12/2021 Físico-química 17

Questões Experimento imaginário: Uma gota de água é observada com aumentos crescentes. Quanto de aumento será necessário para a observação das moléculas? Qual o tamanho das moléculas (escala)? Neste aumento o que se observará: um sistema contínuo ou descontínuo? Descreva os movimentos no sistema. Qualifique-os. Qual a estrutura das moléculas? Elas interagem entre si? Se a temperatura for elevada, que alterações se observarão. Suponha que se possa aplicar sobre a gota, em um compartimento fechado e rígido, pressões crescentes: que alterações se observarão no sistema? Dentro de limites, como a pressão variaria no sistema? Que alterações se observariam na estrutura das moléculas? A propósito, discorra sobre a estrutura da molécula da água. Agora o pequeno volume de água tem a sua temperatura progressivamente reduzida: o que ocorre com o sistema? Para produzir imagem com resolução das moléculas, supondo que se utilize difração de radiação eletromagnética, qual deveria ser o Comprimento de onda da radiação

Questões Suponha-se um sal, Na. Cl, no estado sólido. Qual a estrutura do sólido? Que forças a mantém? Cristais são então introduzidos em um volume de água, suficiente para produzir um solução relativamente diluída. Como se dá o processo de dissolução, com quebra da estrutura cristalina? Qual será o estado dos solutos na solução? Considere, agora, a dissolução de glicose em água. Como se dá? Na solução como estarão as moléculas do soluto? Moléculas de um pequeno peptídio, lineares depois da síntese, contendo 30 aminoácidos são “dissolvidas” em água. Suponha que os aminoácidos tenham cadeias laterais aleatoriamente distribuídas, algumas hidrofílicas, outras hidrofóbicas. Qual serão as conformações moléculas dos peptídios? Qual a concentração de água em água pura? O que se dá com a concentração dela ao se dissolver soluto nela? Discuta o conceito de osmolaridade. Qual será a osmolaridade de uma solução com 100 m. M de Na. Cl? E se a solução for de sacarose, 150 m. M. Em todas as questões, suponha temperatura de 20 C