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Biologia

Sais Minerais e Água

William Mira
Publicado por William Mira
Última atualização: 12/10/2018

Introdução

Os organismos existentes no planeta, embora diferentes entre si, possuem como semelhança a sua constituição química. Diversos átomos e moléculas se agrupam em ligações específicas sintetizando grandes constituintes químicos que se relacionam formando o indivíduo.

Dessa forma, é possível dividir os constituintes químicos dos seres vivos em dois grandes grupos.

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Constituintes Orgânicos

Aqueles que estabelecem e formam funções orgânicas no organismo, formados predominantemente por carbono (C) e outros elementos como hidrogênio (H), oxigênio (O), nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre (S).

Juntos, esses átomos formam as proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos, lipídios e vitaminas presentes nos seres;

Constituintes Inorgânicos

Aqueles que geralmente não possuem carbono em sua estrutura, como a água e os sais minerais.

A quantidade específica de cada constituinte varia de uma espécie para outra, mas também até dentro da mesma espécie, quando se consideram fatores como idade ou características genéticas.

Cada constituinte, seja ele orgânico ou inorgânico, desempenha uma função específica no organismo e, geralmente, essa função está relacionada com a ação de outros constituintes, como as enzimas (constituinte orgânico), que geralmente são ativadas por sais minerais (constituinte inorgânico) ou vitaminas(constituinte orgânico).

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Água

A água é o mais abundante constituinte dos indivíduos. Aproximadamente 70% do corpo humano é constituído de água, enquanto que em criaturas como cnidários ou celenterados a água é aproximadamente 90% do corpo. Essa abundância de água em um organismo está relacionada com suas variadas funções que, por sua vez, estão relacionadas principalmente com a estrutura química que a água apresenta.

A molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio ligados covalentemente a um átomo de oxigênio (H2O). Como o oxigênio é mais eletronegativo que os hidrogênios, próximo a ele se estabelece uma carga negativa, enquanto que, próximo aos átomos de hidrogênio se estabelece carga positiva.

Essa distribuição assimétrica dos pares eletrônicos faz com que a água seja reconhecida como uma molécula polar (com cargas elétricas distintas ao longo da estrutura). Essa polaridade da água permite maior interação com outras moléculas de cargas opostas e entre as próprias moléculas de água, formando ligação de hidrogênio entre o hidrogênio de uma molécula e o oxigênio de outra, garantindo fluidez do composto estável nas condições normais de temperatura e pressão.

Molécula de Água com suas polaridades: a extremidade dos hidrogênios possui carga positiva e a extremidade do oxigênio possui carga negativa.Molécula de Água com suas polaridades: a extremidade dos hidrogênios têm carga positiva e a do oxigênio carga negativa.

Funções da água

Solvente universal

A água atua dissolvendo a maioria dos solutos que passam a ter suas partículas mais afastadas. Ao se movimentarem em uma solução, esses solutos dissolvidos aumentam suas possibilidades de interagirem com outras partículas, promovendo o choque entre partículas que é essencial para a ocorrência das reações metabólicas.

Meio para reações

Devido a essa capacidade de dissolver substâncias, a água também funciona como meio onde as reações ocorrem, garantindo o movimento entre as partículas dissolvidas, que se chocam umas com as outras para darem início às reações.

Além de servir como meio para reações, a água ainda participa de alguns processos metabólicos seja como substrato (em reações de hidrólise como na fotossíntese, por exemplo) ou como produto (síntese de macromoléculas por desidratação como a formação de lipídios e proteínas).

Alguns constituintes orgânicos com importante papel catalítico como as enzimas só conseguem desempenhar suas funções em meio aquoso devido ao aumento da incidência de choques mecânicos entre partículas.  

  • Transporte de substâncias: Atuando como solvente, a água consegue carregar partículas dissolvidas. Por isso, em locais com função de transporte de substâncias há uma grande concentração de água fazendo com que o meio adquira características fluídicas, como a seiva nos vegetais e o sangue nos animais.
  • Controle térmico: a água possui grande contribuição para o controle da temperatura de um organismo devido à sua ação na dissipação de calor. Em termos físicos, a água possui um elevado calor específico que, resumidamente, quer dizer que ela consegue absorver ou suportar uma grande quantidade de calor sem alterar muito sua temperatura. Isso garante que animais endotérmicos possuam temperatura constante ou com pouca variação.
  • Lubrificante: lubrifica as articulações e olhos, além de compor a saliva que se mistura aos alimentos auxiliando já no início da digestão.

A própria quantidade e distribuição de água em um organismo apresentam variação e, devido a isso, é possível estabelecer uma relação entre a quantidade de água em um tecido e sua atividade metabólica ou jovialidade.

Geralmente tecidos mais novos apresentam uma elevada concentração de água e uma alta atividade metabólica. Em contrapartida, tecidos mais velhos apresentam baixa quantidade de água e pouca atividade metabólica.

Sais Minerais

São compostos minerais que podem ser encontrados de duas formas no organismo. Cada forma está relacionada com a sua função:

  • Íons dissolvidos: Localizados em pequenas concentrações no interior. Atuam na regulação metabólica;
  • Estruturais: encontrados em grandes concentrações. Possuem função plástica compondo a estrutura de macromoléculas e tecidos.

A principal função dos íons inorgânicos é atuar na regulação e ativação enzimática agindo como cofatores. Muitas enzimas ou proteínas, para desempenhar suas funções, necessitam serem ativadas por outras moléculas, geralmente cofatores.

Por exemplo, a hemoglobina, complexo protéico que atua transportando oxigênio pela corrente sanguínea, só consegue desempenhar sua função quando possui um íon de ferro ligado em cada uma das suas quatro subunidades. O ferro atua auxiliando na ligação do oxigênio na macromolécula protéica.

Cofatores agem mediando a atividade enzimática.Cofatores agem mediando a atividade enzimática.

Dentre os principais sais minerais presentes no corpo, o sódio (Na) e o potássio (K) desempenham papel na membrana plasmática atuando nas chamadas “bombas de sódio-potássio” que auxiliam no equilíbrio osmótico e na condução do impulso nervoso através dos neurônios.

FunçãoMineralAtividade
Estrutural e RegulatóriaCálcio (Ca)Componente dos ossos e da lamela média nas células vegetais; Atua na coagulação sanguínea e contração muscular.
RegulatóriaCloro (Cl)Constitui os sucos gástricos; atua na membrana auxiliando no equilíbrio osmótico, impulso nervoso etc...
RegulatóriaCobalto (Co)Estimula o crescimento e combate infecções cutâneas.
RegulatóriaCobre (Cu)Age na formação da hemoglobina.
EstruturalEstrôncioConstitui corais rochosos e está associado ao exoesqueleto de alguns artrópodes.
RegulatóriaFerro (Fe)Constituinte dos citocromos que participam da respiração celular e da hemoglobina que transporte O2 pelo corpo.
Estrutural e RegulatóriaFlúor (F) Forma o esmalte dos dentes; Atua no controle da vasodilatação.
RegulatóriaIodo (I)Controla a função da tireóide; Ativa o funcionamento cerebral; Evita o depósito de gordura nos tecidos.
RegulatóriaLítio (Li)Regula o humor e outras funções neurológicas.
Estrutural e RegulatóriaMagnésio (Mg)Constitui a clorofila nos vegetais; Auxilia no metabolismo de carboidratos; Auxilia na formação de ossos, dentes e tecidos.
RegulatóriaManganês (Mn)Atua no crescimento e na aproveitamento de cálcio, fósforo e enxofre.
RegulatóriaMolibdênio (Mo)Remove o excesso de cobre do organismo; Atua na oxidação do enxofre.
RegulatóriaPotássio (K)Atua no sistema muscular; Contribui para a condução do impulso nervoso.
RegulatóriaSelênio (Se)Neutraliza radicais livres; Atua na manutenção do fígado e do sistema muscular.
RegulatóriaSilício (Si)Age na formação e elasticidade de tecidos como peles, vasos sanguíneos, unhas e cabelo.
RegulatóriaSódio (Na)Contribui para a condução do impulso nervoso; Impede o endurecimento do cálcio.
RegulatóriaVanádio (V)Atua no crescimento de animais e na regulação enzimática;
RegulatóriaZinco (Zn)Atua no controle muscular; Participa no metabolismo de proteínas e carboidratos.

Tabela contendo a função de cada composto inorgânico, bem como sua atividade


Exercícios

Exercício 1
(UTFPR/2008)

A água apresenta inúmeras propriedades que são fundamentais para os seres vivos. Qual, dentre as características a seguir relacionadas, é uma propriedade da água de importância fundamental para os sistemas biológicos?

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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