22 de Março: Dia Mundial da Água

Existe um ângulo que foi determinante para a origem e a evolução da vida na Terra. Esse ângulo (104,5 graus) é aquele que ocorre entre os dois átomos de hidrogênio e o átomo central de oxigênio (ver Figura).

Por conta dessa geometria, a água é uma molécula polar, com carga parcial negativa no lado do oxigênio e cargas parciais positivas nos hidrogênios. Essa polaridade é fundamental nas propriedades que a água apresenta. Uma delas é a coesão entre moléculas de água através das ligações de hidrogênio, o que permite a água ser encontrada na Terra como líquido, gás e sólido.

A polaridade da água também vai ser determinante na orientação de como se organizam as membranas biológicas, com as suas cabeças polares voltadas para o meio aquoso e as caudas apolares para o interior da bicamada lipídica, permitindo a compartimentalização de ambientes subcelulares.

Devido à sua polaridade, a água é o solvente universal, que dissolve desde sais a proteínas com superfícies polares e monossacarídeos com hidroxilas polares. Ela é fundamental na estrutura de proteínas.

A água também vai determinar como a dupla hélice de DNA vai se organizar, com os grupamentos fosfatos e pentoses na superfície da molécula e as bases nitrogenadas no seu interior.

A água de solvatação determina o limite de quanto nós armazenamos glicogênio.

A água também foi fundamental por ter sido a fonte de elétrons e prótons que impulsionaram a evolução da fotossíntese oxigênica, aquela que libera o gás oxigênio como subproduto.

Inicialmente, o oxigênio liberado reagiu com o ferro dissolvido nos mares primordiais originando formas oxidadas de ferro insolúveis no meio aquoso, dando origem ao minério de ferro, que vai impulsionar a Revolução Industrial. Depois de ter saturado o ferro nos mares, o oxigênio se difundiu para a atmosfera, resultando na camada de ozônio, fundamental para a colonização dos ambientes terrestres.

A água se ioniza, liberando os íons H⁺ e OH^–, cujas concentrações estão na base da compreensão dos conceitos de pH e, por consequência, do conceito de soluções tampões. A água também é reagente de muitas reações catalisadas por enzimas. Todas as ligações que unem monômeros em polímeros, como proteínas, ácidos nucléicos e polissacarídeos, são exemplos de reações de condensação acompanhadas de desidratação, as quais são desfeitas por hidrólise. Por fim, a vida como a humanidade conhece é totalmente moldada pela água, tanto estruturalmente como metabolicamente falando. Portanto, no Dia Mundial da Água, proponho um brinde a essa molécula maravilhosa e vital!!!

Agradecemos ao Prof Carlos Peres Silva pela elaboração do texto desta publicaçao.

Créditos:

Texto: Prof Dr Carlos Peres Silva – Departamento de Bioquímica/UFSC

Edição: Profa Dra Ariane Zamoner – Departamento de Bioquímica/UFSC