Água

A ÁGUA NO ORGANISMO
Dois terços do peso corpóreo corresponde à água e sua maior parte encontra-se no interior das células e no espaço intercelular e, uma quantidade discreta, encontra-se na corrente sanguínea. Esse volume relativamente pequeno na corrente sanguínea é muito importante para o funcionamento do corpo e deve ser mantida constante. A água que se encontra fora da corrente sanguínea atua como depósito para repor ou absorver o excesso de água do sangue de acordo com a necessidade.
A água entra no corpo principalmente através da absorção do trato gastrointestinal e deixa o corpo principalmente sob a forma de urina excretada pelos rins. Para manter o equilíbrio, os indivíduos saudáveis com uma função renal normal e que não transpiram excessivamente devem ingerir pelo menos 1 litro de líquido por dia. No entanto, é recomendável a ingestão de 1,5 a 2 litros por dia para proteção contra a desidratação e também contra cálculos renais.
Um indivíduo pode apresentar desidratação quando ele é incapaz de ingerir uma quantidade suficiente de água para compensar a perda excessiva, como no vômito prolongado ou na diarréia grave. Quando ocorre a desidratação que é uma deficiência de água no organismo ocorre, então, a eliminação de água do corpo sendo maior que a sua ingestão. Inicialmente, a desidratação estimula os centros da sede do cérebro, fazendo o indivíduo ingerir mais líquido. Quando a ingestão de água não consegue compensar a perda, a desidratação torna-se mais grave, a sudorese diminui e uma menor quantidade de urina é produzida. A água passa do grande reservatório intracelular para a corrente sanguínea. Quando a desidratação não melhora, os tecidos corpóreos começam a secar e as células começam a contrair e a funcionar inadequadamente; as células cerebrais estão entre as mais propensas à desidratação, de modo que um dos principais sinais de desidratação grave é a confusão mental, que pode evoluir para o coma.
A quantidade de água no organismo está intimamente relacionada á quantidade de eletrólitos. O corpo trabalha para manter constante o nível de água total e para manter constante a concentração de sódio no sangue. Quando a concentração de sódio encontra-se muito alta, o corpo retém água para diluir o excesso de sódio. O indivíduo sente sede e produz menos urina. Quando a concentração de sódio diminui muito, os rins excretam mais água para fazer com que a concentração de sódio retorne ao equilíbrio. Se existir uma deficiência de eletrólitos, a água não se desloca tão rapidamente do grande reservatório intracelular para a corrente sanguínea, diminuindo o volume de água circulante no sangue. A pressão arterial pode cair causando tonturas ou a sensação de perda iminente da consciência. Se a perda de água e eletrólitos persistir, a pressão arterial pode cair a níveis perigosos e provocar choque com lesões graves de muitos órgãos internos.
Vários mecanismos atuam em conjunto para manter o equilíbrio hídrico do organismo. Um dos mais importantes é o da sede. Os centros nervosos localizados no cérebro são estimulados quando o corpo necessita de mais água, acarretando a sensação de sede que é mais forte à medida que a necessidade de água pelo corpo aumenta. Um outro mecanismo de controle da quantidade da água no organismo envolve a hipófise, localizada na base do cérebro. Quando no corpo há pouca água, a hipófise excreta na corrente sanguínea o hormônio antidiurético que estimula os rins a reter o máximo possível de água. Quando o corpo possui uma quantidade insuficiente de água, os rins conservam o hormônio, enquanto ela desloca a água do grande reservatório intracelular para a corrente sanguínea para manter o volume sanguíneo e a pressão arterial até que a água possa ser reposta através do aumento da ingestão. Quando possui um excesso de água a sede é inibida e a hipófise produz pouquíssimo hormônio antidiurético, permitindo que os rins excretem o excesso de água na urina.

A ÁGUA COMO SOLVENTE
A água é um solvente excelente que vem significar seu poder de misturar-se com muitas outras substâncias formando soluções, denominada, muitas vezes, como solvente universal. Também, a água é um solvente que carreta muitos nutrientes, oxigênio e resíduos através do corpo, sendo um excelente solvente para algumas substâncias devido as suas ligações polares. Essa polaridade da água é responsável pela sua eficácia. As moléculas da água são atraídas por cargas tanto positivas quanto negativas pelo fato da água ter a tendência de dissolver outras moléculas e, assim, essas moléculas se aglomeram em torno dela favorecidas por pontes de hidrogênio. Por isto, virtualmente todas as reações químicas da célula ocorrem em água.

PAPÉIS DA ÁGUA NAS REAÇÕES ORGÂNICAS
É sabido que a água perfaz cerca de 70% do peso de uma célula e, a maioria das reações intracelulares ocorre em ambiente aquoso. A ligação iônica que é formada quando os elétrons são transferidos de um átomo a outro, uma ligação não-covalente, são extremamente enfraquecidas pela água, pois a interação entre íons e moléculas da água, que é polar é altamente favorável.
Nas moléculas de água (H20), os íons de H (hidrogênio) ligam-se ao átomo de O (oxigênio) por ligações covalentes. As duas ligações são altamente polares porque o oxigênio atrai fortemente os elétrons, enquanto o hidrogênio os atrai fracamente. Conseqüentemente, há uma distribuição de elétrons não-equitativa, com predominância de carga positiva nos dois átomos de H e de carga negativa no átomo de O. A ligação de pontes de hidrogênios ocorre quando um átomo de hidrogênio com carga positiva se aproxima de um átomo negativo (oxigênio) de outra molécula de água, como são ligações muito fracas são facilmente rompidas pela energia cinética aleatória que resulta da energia calorífica das moléculas, existindo apenas por tempo extremamente curto. As ligações de hidrogênio são rompidas e formadas continuamente; devido a essas interligações, a água a temperatura ambiente, é um líquido com alto ponto de ebulição e alta tensão superficial.
Um papel importante da água está na formação da membrana plasmática pelos fosfolipídios. Os fosfolipídios são moléculas anfipáticas com cauda hidrofóbica composta de duas cadeias de ácido graxo e uma cadeia hidrofílica onde se localiza o fosfato. A propriedade dos fosfolipídios em formarem membranas deriva da natureza anfipática. Os fosfolipídios esparramam-se sobre a superfície da água formando uma monocamada de moléculas de fosfolipídios com suas caudas hidrofóbicas expostas ao ar e suas cabeças hidrofílicas mantendo contato com a água. Dessas duas camadas, quando em água, podem combinar-se facilmente, formando uma bicamada lipídica, constituindo a base estrutural das membranas plasmáticas.
Outro papel da água está no favorecimento da leitura do pH (potencial de hidrogênio). Toda substância ligada por meio de ligação iônica em meio aquoso se apresenta na forma molecular ou dissociada e iônica. O pH classifica as substâncias em ácidas aquelas com pH menor que 7, que quer dizer que a substância se dissocia liberando próton ou H+ do meio, enquanto as básicas têm seu pH maior que 7, que quer dizer que a substância se dissocia capturando próton ou H+ do meio, enquanto as neutras se dissociam liberando e capturando H+ do meio em igual intensidade.

TRANSPORTE ATRAVÉS DAS MEMBRANAS PLASMÁTICAS
As células são capazes de regularem a passagem de material através da membrana devido a sua capacidade de seletividade ou semipermeabilidade utilizando energia, ou até mesmo sem gasto de energia, no transporte passivo.
Três princípios governam o movimento da água. Fluxo global, Difusão e Osmose.
- Fluxo global é o movimento em massa da água. Ocorre em conseqüência de diferenças na energia potencial da água e é devida a um movimento da água induzida pela gravidade.
- Difusão é o deslocamento de partículas, moléculas, íons e substâncias de um local para outro. Este deslocamento é feito do local de maior concentração para um de menor concentração, através de membranas permeáveis. A força que faz este movimento cinético das moléculas é chamada de pressão de difusão, enquanto as moléculas de soluto e solvente num meio líquido tendem a se distribuir de maneira homogênea.
- Osmose é a passagem da água (solvente) através de uma membrana semipermeável do meio onde ela está mais concentrada para o meio menos concentrado, ou seja, do meio hipotônico para o meio hipertônico.

A IMPORTÂNCIA DA ÁGUA NOS PROCESSOS CELULARES
Os organismos têm-se adaptado efetivamente aos seus ambientes aquosos e desenvolvidas maneiras de explorar as propriedades incomuns da água. A água atua como um tampão de calor, permitindo que a temperatura de um organismo fique relativamente constante quando a temperatura do ar flutua e quando o calor é gerado como um produto colateral do metabolismo. O alto grau de coesão interna da água líquida, devido às pontes de hidrogênio explorado pelas plantas como um meio de transportar nutrientes dissolvidos das raízes até as folhas, durante o processo de transpiração.
De fundamental importância para todos os organismos é o fato de que muitas propriedades físicas e biológicas das macromoléculas celulares, particularmente, das proteínas e dos ácidos nucléicos, derivam de sua integração com as moléculas de água do meio ambiente circunvizinho favorecendo, assim, os metabolismos celulares.