MATERIAL Bioquímica

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Material de bioquímica para o Enem

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O que é a água?A água é um dos recurso químico mais abundante do planeta. As suas propriedades especiais se adaptam muito bem às condições físicas da Terra. Elas podem ser encontradas nos seus três estados fundamentais (sólido, líquido e gasoso) naturalmente. Outra característica importante é a capacidade da molécula em guardar calor, sua capacidade térmica e calorífica, responsável pelas condições climáticas do planeta. Existem muitas moléculas parecidas quimicamente com a água, como o sulfeto de hidrogênio (H2S), mas com propriedades físicas bem diferentes. As moléculas de água conseguem absorver calor com uma velocidade considerável, mas para mudar o seu estado físico depende-se de grande quantidade de energia.

A grande sacada da água é a geometria espacial da conformação dos átomos na molécula. As forças do átomo fazem com que haja uma interação moderada entre as moléculas, as chamadas pontes (ou ligações) de hidrogênios. Não é uma interação tão forte, mas a necessária para dar a esta molécula suas características particulares.

A água é um importante fator abiótico nas análises sobre a ecologia de determinada região. O ambiente aquático é berço da vida em nosso planeta. Sem água não existiriam as formas de vida como as conhecemos. Elas nutrem os organismos e servem de meio para reprodução. Auxiliam as reações metabólicas e controlam diversos mecanismos celulares.

A importância para a água é tanta que apesar de outras tantas moléculas envolvidas nos processos biológicos, o que se procura ao tentar achar vida fora da Terra é se existe água.

Vamos matar a sede por conhecimento!

H2O

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H2O

O que está acontecendo com a água?Este recurso natural, renovável, que cobre o nosso planeta Terra em quase 70% de sua superfície parece abundante, nunca paramos para pensar que faltará água. Principalmente para aqueles que moram nas cidades e tem a comodidade de receber a água de forma tão fácil, apenas abrindo uma torneira, não passa pela cabeça destas pessoas o quanto este recurso essencial para a Vida está em perigo.

Somente quando dados os alarmantes das condições de um dos maiores reservatórios de água do país, Sistema Cantareira, que abastece a população de grande parte da maior cidade do país, São Paulo, é que cai a ficha. Nós estamos ficando sem água.

O Sistema Cantareira fornece água para mais de 8 milhões de pessoas na grande São Paulo, fornecendo este líquido essencial para 11 cidades no maior centro de concentração urbana do Brasil. O ano de 2014 está crítico para esta bacia hidrográfica.

Faltou chuva quando era pra choverEm abril (07/04), as represas que compõe o sistema de água da Cantareira chegaram ao nível mais baixo (menos de 13%). Não é o nível mais baixo da história, mas é preocupante porque nesta época do ano, da entrada do outono, estas represas deveriam estar cheias.

O verão extremamente seco que tivemos foi grande responsável para que o sinal de alerta fosse disparado. Normalmente, as águas do sistema ficam em baixa próximas ao verão. O volume mais baixo geralmente é atingido durante o mês de novembro e depois é recuperado com as chuvas torrenciais de verão nas proximidades das represas. No final do verão e começo do outono, os níveis são recuperados e o volume presente é capaz de suprir a demanda durante a época de seca do inverno.

Mas os estudos sobre a situação atual são desesperadores. Na melhor das hipóteses, já em setembro o sistema pode ficar totalmente seco. Na pior, em agosto acabará a água da Cantareira.

Somente a falta de chuva é o problema?Infelizmente, não. A situação está ruim por diversos fatores. A seca neste verão de 2014 foi apenas o que agravou o problema do abastecimento de água nestas represas. Vamos a alguns dados...

As cidades que abrigam as represas e rios que abastecem o sistema cresceram sem planejamento nenhum. Veja, as cidades que ficam fora da cidade de São Paulo e que são os locais onde estão represas e nascentes do sistema tiveram um crescimento populacional de 71,68% em 22 anos. Como comparação, a população do Estado de São Paulo cresceu 38,22%, a cidade de São Paulo 22,55% e o Brasil 36,92%.

Algo está errado, não acha? Mas o crescimento populacional em si não seria o problema. O que é ruim para os mananciais é o crescimento desordenado. Barracos e casas sem tratamento de esgoto sendo construídas em áreas de proteção de rios. E não é só a população pobre. Muitos condomínios de luxo e casa de veraneio foram construídas às margens da represa.

A mata ciliar foi destruída, os rios assoreados, não há tratamento de esgoto e não existe consciência sobre o consumo da água. Para o senso comum, a água é um bem infinito. O desperdício é palavra de ordem em nossa sociedade, porque falta educação e informação para as pessoas.

Além das pessoas, os governos também erramA SABESP, que é a empresa que gere o tratamento e abastecimento de água no Estado de São Paulo, tenta dar suas explicações, mas obviamente não fez o seu papel. Desde 1995, o mesmo partido é quem comanda o Estado, então não há desculpa sobre a troca de poder para ter sido pego de surpresa com o drama atual da falta d’água.

Educação sobre o uso racional da água seria o primeiro ponto. As ações tomadas parecem não ter resultado em um novo modo de pensar a água. Todos os dias gasta-se muita água. Uma questão cultural que é difícil de transpor. Já em 2004, o geólogo e professor da USP, Aldo Rebouças, expôs no programa Roda Viva esta concepção do povo brasileiro, que combate a escassez de água, usando mais água.

Em quase 20 anos, a SABESP gastou 9 bilhões de reais em sua estrutura, mas ao mesmo tempo que a distribuição feita pela empresa cresceu em 9%, o consumo aumentou 26%.

Os problemas já estavam no horizonte, mas sociedade e governos se fizeram de cegos. Afinal, o Brasil é um país rico em água doce (no planeta, apenas 0,6% de toda água está disponível para o consumo humano) e a nossa relação com a água é diferente da forma que a população de outros países se importam com recurso que é mais escasso para eles.

Precisamos admitir os errosNão tem como negar mais. Os céticos que dizem não haver uma mudança climática provocada pelo ser humano tem que rever seus conceitos. Noventa e sete por cento dos pesquisadores do clima (leia o artigo, em

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inglês) consideram que as mudanças estão acontecendo e que os climas extremos são consequência do consumo desenfreado da sociedade humana. Estamos destruindo o ambiente de forma muito mais rápida do que ele pode se recuperar.

Inclusive, o discurso mudou. Não é mais tão político e no último Painel Internacional da Mudança Climática a abundância de dados corrobora para a tese que estamos vivendo um tempo geológico em que o ser humano modifica as condições do planeta nos mais variados aspectos. A seca que provocou a desabastecimento é reflexo disso.

O professor de engenharia ambiental da USP e presidente do Conselho Mundial da Água, Benedito Braga, resume enfaticamente todos estes problemas relatados: não choveu, o uso da água não é racional e não houve o investimento necessário dos governantes.

O problema não é só em São Paulo. Isto é uma questão generalizada sobre a gestão da água que envolve todos os setores da sociedade. A educação ambiental seria a base para evitar que problemas dessa magnitude atinjam outras cidades e centros urbanos. Além disso, é preciso um esforço conjunto em nível nacional e até mesmo mundial para a questão da água. Afinal, sem água não há vida.

lLinks importantes:Relatório sobre a reserva da Cantareirah t t p : / / n o t i c i a s . u o l . c o m . b r / c o t i d i a n o / u l t i m a s -noticias/2014/04/02/cantareira-ficara-sem-reserva-de-agua-ja-no-2-semestre-mostra-relatorio.htm

Entrevista Roda-Viva, professor Aldo Rebouçashttp://www.rodaviva.fapesp.br/materia/711/entrevistados/aldo_reboucas_2004.htm

Investimentos Sabesphttp://www1.folha.uol.com.br/cotidiano/2014/04/1435060-consumo-de-agua-na-grande-sao-paulo-cresce-mais-que-a-producao.shtml

Artigo sobre a quantidade de pesquisadores que investigam o aquecimento global e mudanças climáticashttp://tigger.uic.edu/~pdoran/012009_Doran_final.pdf

A urbanização crescente chegou aos rios e

represas modificando o solo e o escoamento de

água.

Além do desabastecimento, a seca que atinge as represas e rios que

alimentam o sistema Cantareira também causam prejuízo aos peixes destes locais que dependem de uma

boa qualidade de água para viver.

Para diminuir os problemas com a falta de água, o governo paulista está pegando a água residual do sistema.

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História da água e seu cicloAcredita-se que a quantidade de água no planeta é praticamente a mesma desde que a Terra se formou. Em menos de 500 milhões de anos a ação vulcânica expeliu gases (CO2, metano, amônia e vapor de água) que estavam presos nas rochas recém formadas no processo de nascimento do planeta, modificando as condições atmosféricas do planeta. Devido a propriedades físicas da água e a crescente quantidade de moléculas lançadas do interior do planeta, este vapor se condensava dentro do que seria a atmosfera primitiva da Terra. A água voltava a cair na superfície terrestre que ainda muito quente devido ao vulcanismo intenso. Esta água imediatamente evaporava e se condensava, provocando verdadeiros dilúvios, num ciclo que durou longos anos, até que os oceanos se formaram.

Onde está a água do mundo?A água está dividida em diversos compartimentos. Do total da água presente no planeta: 97,2% são de água salgada, 2,1% está em estado sólido em geleiras permanentes e calotas polares, e apenas 0,7% está disponível para o consumo humano (desde que todas estejam limpas). Isto mostra como a conservação da água é importante.

A importância da água é subestimada, pois este recurso parece aos nossos olhos despreparados praticamente inesgotável, porém, existem outros problemas como localização desta água e a poluição que dão contornos mais políticos e de saúde para este recurso.

Se em termos globais a água doce é suficiente para todos, sua distribuição é irregular no território. Os fluxos estão concentrados nas regiões intertropicais, que possuem 50% do escoamento das águas. Nas zonas temperadas, estão 48%, e nas zonas áridas e semiáridas, apenas 2%. Além disso, as demandas de uso também são diferentes, sendo maiores nos países desenvolvidos.

O cenário de escassez se deve não apenas à irregularidade na distribuição da água e ao aumento

das demandas - o que muitas vezes pode gerar conflitos de uso – mas também ao fato de que, nos últimos 50 anos, a degradação da qualidade da água aumentou em níveis alarmantes. Atualmente, grandes centros urbanos, industriais e áreas de desenvolvimento agrícola com grande uso de adubos químicos e agrotóxicos já enfrentam a falta de qualidade da água, o que pode gerar graves problemas de saúde pública.

Se toda água (azul) e ar (cinza) fossem reunidos cada um em uma esfera, teriam este tamanho. Mesmo pequenos

comparados à massa sólida, a importância destes elementos é essencial para a vida.

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No BrasilO Brasil é um país privilegiado no que diz respeito à quantidade de água. Tem a maior reserva de água doce do Planeta, ou seja, 12% do total mundial. Sua distribuição, porém, não é uniforme em todo o território nacional.

A Amazônia, por exemplo, é uma região que detém a maior bacia fluvial do mundo. O volume d’água do rio Amazonas é o maior do globo, sendo considerado um rio essencial para o planeta. Ao mesmo tempo, é também uma das regiões menos habitadas do Brasil.

Em situação oposta, as maiores concentrações populacionais do país encontram-se nas capitais e nos centros urbanos de maior porte, distantes dos grandes rios brasileiros, como o Amazonas, o São Francisco e o Paraná. O maior problema de escassez ainda é no Nordeste, onde a falta d’água por longos períodos tem contribuído para o abandono das terras e para a migração aos centros urbanos como São Paulo e Rio de Janeiro, agravando ainda mais o problema da escassez de água nestas cidades. Embora esse cenário tenha sofrido alguma mudança, mais recentemente, com certo fluxo migratório no sentido contrário, ainda é muito persistente a busca pelos grandes centros regionais do país.

Acrescente-se a esse cenário, o fato de que os rios e lagos brasileiros vêm sendo comprometidos pela queda de qualidade da água disponível para captação e tratamento. Na região amazônica e no Pantanal, por exemplo, rios como o Madeira, o Cuiabá e o Paraguai apresentam, há décadas, contaminação pelo mercúrio, metal utilizado no garimpo clandestino, e pelo uso de agrotóxicos na agricultura. Nas grandes cidades esse comprometimento da qualidade é causado por despejos de esgotos domésticos e industriais, além do uso dos rios como convenientes transportadores de lixo.

Embora existam esses cenários preocupantes, o Brasil ainda está em condições privilegiadas em relação ao resto do mundo, principalmente quanto à disponibilidade de recursos hídricos dentro dos padrões qualitativos e quantitativos aceitáveis; porém, há de se pensar que os mesmos deverão servir às futuras gerações, o que aumenta muito nossa responsabilidade sobre esse legado.

As cataratas do Iguaçu são um espetáculo, além de fornecerem a energia elétrica para granede parte do país.

Nada pode ser comparado a Bacia do Amazonas. O volume de água que inunda as planícies deste sistema é tão grande que parte da imensa floresta fica submersa somente com a copa das árvores para fora da água.

A adaptação é o segredo para viver em um ambiente tão seco como a Caatinga,.

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Água e EconomiaA gestão responsável da água é fundamental para a economia dos países em desenvolvimen-to. A agricultura e a indústria, que impulsionam o crescimento, são responsáveis por mais de 90% do consumo deste bem. E a pop-ulação, que trabalha ativamente, também precisa de água de quali-dade para viver com saúde.

O bom gerenciamento dos recur-sos hídricos depende de decisões políticas que devem ser tomadas por toda a sociedade, e não apenas pelo governo.

Os recursos hídricos no mundo são assim empregados: - 70% para a agricultura; - 22% para indústria; - 8% para residências

Água na indústria De acordo com a Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp), o gasto com água repre-

senta, em média, 1% do faturamen-to de uma indústria. Mas este valor pode chegar a mais de 4%. Com a adoção de algumas medidas sim-ples, empresas podem atingir uma redução de consumo que varia de 20% a 50%, aumentando a lucrativ-idade.

A publicação da Fiesp intitulada “Água: quanto ela realmente custa para sua empresa” (faça o down-load em pdf no endereço: http://www.fiesp.com.br/download/pub-licacoes_meio_ambiente/agua_quanto_custa.pdf), alerta para o fato de que a água tem muitos usos, mas também muitos custos embutidos. E os custos reais da água podem alcançar valores até três vezes maiores do que o total da conta de fornecimento de água e lançamento de esgotos, cobrada pelas concessionárias.

As indústrias retêm apenas cer-ca de 5% da água que usam. O restante é devolvido à natureza, na maioria das vezes, sem tratamento, poluindo, ainda mais, as águas de rios e córregos.

Água na agricultura Em relação ao consumo, a água

necessária para a agricultura de grãos, por exemplo, é de aproxima-damente mil a três mil metros cúbi-cos por tonelada. As estimativas de uso da água na agricultura não incluem o uso da água da chuva. Porém, na realidade mais alimen-tos são produzidos através do uso de água da chuva do que por irri-gação.

Muitos países em desenvolvimento dependem excessivamente da irri-gação. Em uma análise feita pela FAO em 93 países, concluiu-se que 18 deles usam agricultura irrigada em mais de 40% de sua área cul-tivada; outros 18 países irrigam de 20 a 40% de suas áreas agrícolas. Ao todo, 12% das terras cultivadas no mundo são irrigadas e produzem 30% da colheita mundial.

No Brasil, houve um aumento sig-nifi cativo de áreas irrigadas a par-tir dos anos 1980. De acordo com a Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), um bom manejo do solo pode reduzir a quantidade necessária de água para produzir uma tonelada de grãos.

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Um pouco de História sobre a crise da águaAs civilizações humanas só começaram a partir do sedentarismo e da agricultura. E para isso era preciso vencer alguns obstáculo, sendo um dos mais importantes a água. Uma das primeiras grandes civilizações humanas, os babilônios, tornou-se um império pois soube controlar a água dos seus dois principais rios, Tigre e Eufrates.

Porém, mesmo desenvolvendo uma engenharia hidráulica praticamente perfeita, com aquedutos e canais, o Império Babilônico teve sua derrota também por causa da água, fruto de sua prosperidade.

Os babilônios usavam tanta água que o uso abundante para as suas plantações comprometeu o ciclo e pioraram as condições do solo que se tornaram muito salinos. A produção de alimento foi prejudicada e com a fome a sociedade entrou em colapso, decretando o fim de um domínio cultural de mais de 1.000 anos.

A água e o corpo humanoEm média, 70% do peso corporal de uma pessoa é água. A água está presente em todas as células do nosso corpo. Alguns tecidos com mais, outros com menos, mas ela está sempre presente. O sangue, por exemplo, é constituído por 83% de água, já o tecido adiposo concentra apenas 14% do seu peso em água.

A água é responsável em diversas reações do corpo e também de controle de passagem de íons e outras moléculas de dentro para fora das células. O balanço de concentração de água entre o meio interno e externo das nossas células é muito importante e controlado pela passagem deste solvente pelas membranas no processo chamado osmose.

A quantidade de água no corpo humano muda de acordo com a idade e também o sexo. Pessoas mais jovens têm mais água no corpo pois estão com suas células trabalhando sem parar, realizando metabolismo, enquanto os mais idosos têm um metabolismo mais lento, não precisando de muita água. A diferença entre jovens e idosos também pode ser observada na quantidade de água presente no sistema articular (ossos e cartilagens). Pessoas mais jovens tem mais cartilagem e ela retém mais água que os ossos. Esta água associada à cartilagem é o que proporciona a flexibilidade dos membros e articulações.

A diferença da quantidade de água entre homens e mulheres também existe, mas não é tão discrepante. Homens têm 5% mais água em seu corpo do que mulheres com o mesmo peso. Isto porque as mulheres tendem a ter mais tecido

adiposo do que os homens, e eles mais tecido muscular. O tecido muscular retém mais água que o tecido adiposo, por isso existe esta diferença.

A água ajuda no transporte de células e nutrientes através do sistema sanguíneo e também remove toxinas, servindo de meio filtrado nos rins. Além disso, a água auxilia na manutenção da temperatura corporal e nas trocas gasosas, assim como na absorção de alimentos no intestino.

No corpo, a quantidade de água é regulada por alguns hormônios como, antidiurético (ADH), aldosterona e peptídeo natriurético atrial.

Os babilônios dominaram a técnica de aquedutos. Eles eram tão bons nesta engenharia que

construiam jardins suspensos em todas as edificações de suas cidades. Mas o gasto

excessivo da água provavelmente foi o que acabou com esta civilização.

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DoençasA forma mais comum de contrair doenças contagiosas é a ingestão de água e de alimentos contaminados, mas algumas podem ser transmitidas por vetores animais ou contato direto com a água contaminada.

Veja o número de internações no Brasil de 2001 até julho de 2003:

• 616.090 casos de diarréia e gastroenterite de origem infecciosa presumida, sendo gastos 116 milhões de reais;• 2.998 casos de esquistossomose, sendo gastos 911 mil reais;• 123.697 casos de dengue clássico e febre hemorrágica, sendo gastos 28 milhões.

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2.5 bilhõesNúmero de pessoas que não têm acesso ao saneamento básico adequado. Isso é quase 2/5 da população mundial. Mudar esse cenário é fundamental para promover a saúde e o desenvolvimento humano.

20 segundosA cada 20 segundos, uma criança morre de doenças diarreicas, em grande parte evitáveis por meio de saneamento adequado, melhor higiene e acesso a água segura. Por ano, 1,5 milhão de crianças morrem do mesmo problema.

783 milhõesde pessoas (11% da população mundial) ainda não têm acesso à água potável no mundo. Destas, 119 milhões vivem na China e 97 milhões vivem na Índia.

6 kmEssa é a distância que mulheres e meninas percorrem em média nas localidades rurais para buscar água nas regiões mais sedentas do mundo. E voltam carregando mais de 20 litros.

1,6 bilhãode pessoas vivem em regiões que sofrem com escassez absoluta de água pelo menos uma vez por ano. Até 2025, dois terços da população mundial pode ser afetada pelas condições críticas de água. Nessas regiões, mulheres e crianças são as mais afetadas.

80%de doenças em países em desenvolvimento são causadas por água não potável e saneamento precário, incluindo instalações de saneamento inadequadas.

70%de todo recurso hídrico consumido no mundo é usado pela agricultura. Segundo estudos da ONU, a eficiência da irrigação e a reutilização da água podem ser aumentadas em cerca de um terço com a tecnologia existente.

217 miltrabalhadores precisam se afastar de suas atividades devido a problemas gastrointestinais ligados a falta de saneamento. A cada afastamento perdem-se 17 horas de trabalho.

3,5 milhõesTodos os anos, 3,5 milhões de

pessoas morrem no mundo por problemas relacionados ao fornecimento inadequado da água, à falta de saneamento e à ausência de políticas de higiene, segundo a ONU.

5,4 bilhões de litrosde esgoto não tratado no Brasil são descartados diariamente sem nenhum cuidado no meio ambiente, contaminando solo, rios, mananciais e praias do país inteiro, sem contar nos danos diretos que esse tipo de prática causa à saúde da população.

829 milhõesNúmero estimado de pessoas no mundo que viverão em condições de favela, faltando serviços básicos como água potável e saneamento. Atualmente, 828 milhões se encontram nessa situação, número que aumenta 6% a cada ano.

2030Ano até quando a demanda de água no mundo deverá exceder em 40% a oferta, por causa das mudanças climáticas e o crescimento da população. Em paralelo, o mundo precisará de ao menos 50% a mais de alimentos e 45% a mais de energia

159 litrosVolume médio de água consumido por um brasileiro. A região com menor consumo é a Nordeste, com 117 litros por habitante por dia; já a região com maior consumo é a região Sudeste,

A água em números chocantes

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com 186 litros por habitante por dia.

68 mil km²Na esteira da polêmica sobre os mais de 13 mil porcos mortos encontrados nos rios da China, um relatório da Administração Estatal de Oceanos do país revelou a poluição das águas costeiras do país aumentou 180% em um ano. A área afetada soma 68 mil km².

R$ 1,3 bilhãoÉ o que a redução de apenas 10% nas perdas na rede de abastecimento no País agregaria à receita operacional com a água. Isso equivale a quase metade do investimento feito em abastecimento de água no ano de 2010.

15.400 litrosEste é, em média, o volume de água necessário para produzir 1 kg de carne bovina no mundo. Mas a chamada pegada hídrica da carne pode variar, dependendo de fatores como o tipo de sistema de produção e da composição e origem da alimentação do gado.

540 litrosVolume de água consumido por um único americano por dia. Isso equivale à quantidade de água necessária para produzir um quilo de papel. Segundo a Organização das Nações Unidas, cada pessoa necessita de cerca de 110 litros de água por dia para suas necessidades básicas diárias.

35 litrosSó 35 L de cada 100 L recebem tratamento adequado na Síria. Segundo a Unicef, as operações de tratamento de água caíram pela metade desde o início dos conflitos armados na região. Os habitantes têm recebido normalmente 25 litros de água no lugar dos 75 fornecidos há dois anos. Em geral, os conflitos aumentam a pressão sobre este recurso.

35,7 litrosDe cada 100l, em média, se perdem no caminho entre a estação de tratamento e a casa do brasileiro por conta de ligações clandestinas, vazamentos, medições erradas ou obras mal executadas. A título de comparação, na Europa, essa taxa é de 15% e no Japão, de apenas 3%.

6 milhões de brasileirosDeu descarga hoje? Quase seis milhões de brasileiros não conseguem executar esta simples ação cotidiana por que não possuem banheiro ou sanitário dentro de casa. São brasileiros que para poder fazer suas necessidades biológicas básicas precisam sair de casa, segundo o Censo 2010.

75 litrosEsse aí é o volume de recurso hídrico necessário para produzir nada mais do que 250 ml (um copo) de cerveja, na média global. Sendo que 90% dessa água está ligada ao cultivo das culturas envolvidas, como a cevada.

48%Você se preocupa em fechar a torneira ao escovar os dentes ou tomar banhos rápidos? Pois 48% da população brasileira não está nem aí para a economia deste recurso, segundo um estudo feito pela WWF Internacional. Entretanto, 68% admitem que a principal causa para o problema da escassez de água no mundo é o desperdício.

R$ 50 bilhõesÉ quanto o Brasil precisa investir para proteger os mananciais superficiais de águas usados como fonte de captação para abastecimento urbano em pelo menos metade dos municípios, segundo estudo realizado pela Agência Nacional de Águas (ANA).

45 milhões de piscinas olímpicasOu 112 trilhões de litros de água doce. Esse é o volume de recurso hídrico que o Brasil usa para produzir as commodities agrícolas que exporta, como soja, café, açúcar e carne. Segundo a Unesco, o país é o quarto maior exportador de “água virtual” do mundo, perdendo só para os EUA, China e Índia.

19 milhõesEsse é o número de brasileiros que ainda não tem acesso à água tratada. Isso é quase 10% da população. E 45% dos domicílios não possuem esgotamento adequado.

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Perguntas e respostas sobre a águaQual a porcentagem aproximada (em massa) de água no corpo humano? Esta quantidade de água é a mesma para indivíduos de idades diferentes?Aproximadamente 65% da massa de uma pessoa é água. No cérebro, 90% de sua massa é água. Os músculos concentram 85% de água em sua massa total. Já os ossos armazenam entre 25-40% de água em relação a sua massa. Pessoas mais jovens têm mais água proporcionalmente a sua massa do que pessoas mais velhas. Quais são as principais funções biológicas da água?A água é um solvente universal e fundamental para as reações químicas dos seres vivos. Ela é o principal meio de transporte de substâncias nas células e entre as células e os tecidos do organismo. Além disso tem o importante papel de controle e manutenção da temperatura para o funcionamento correto das reações metabólicas. A água também é reagente ou produto de diversas reações químicas como a fotossíntese, respiração celular e da ligação peptídica para formar as proteínas, entre tantas outras. A água é peça chave em reações do organismo. Quais são os exemplos de reação em que a água é incorporada ou liberada, respectivamente, durante o metabolismo dos organismos?A fotossíntese é um processo bioquímico em que a água é incorporada em moléculas orgânicas. Na reação, átomos de hidrogênio da água produziram a glicose e os átomos de hidrogênio desta água serão liberados como oxigênio molecular: dióxido de carbono (CO2) + água (H2O) + luz solar = glicose (C6H12O6) + oxigênio molecular (O2). A respiração aeróbica é um exemplo de reação bioquímica em que a água é um produto: glicose (C6H12O6) + oxigênio molecular (O2) = dióxido de carbono (CO2) + água (H2O). A água é uma molécula polar ou apolar? Qual é a consequência desta característica para a função da água como solvente?A água é formada por dois átomos de hidrogênio ligadas covalentemente a um átomo de oxigênio. Esta ligação faz com que a molécula tenha uma configuração espacial angular. Os átomos de hidrogênio “emprestam” elétrons ao átomo de oxigênio e consequentemente, o oxigênio torna-se mais eletronegativo, enquanto os hidrogênios, eletropositivos. A geometria espacial da molécula de água faz com que existam dois polos, um negativo (átomo de oxigênio) e um positivo (os átomos de hidrogênio). A água é um excelente solvente para substâncias polares porque, a atividade elétrica (atração e repulsão, em uma mesma molécula) dos seus polos ajudam a separar a mistura de substâncias (solutos), criando movimento e aumentando

o número de colisões a nível molecular, ajudando na velocidade das reações químicas. Por outro lado, a água não é solvente para substâncias apolares. Polaridade é uma das propriedades da água. Qual tipo de polaridade as substâncias solúveis em água ou solúveis em gorduras devem ter?Substâncias solúveis em água são polares, isto quer dizer, elas tem diferentes cargas elétricas. Estas substâncias são solúveis em água porque se dissociam quando colocadas em solução aquosa, para isto acontecer elas devem ser polares também. Já as substâncias solúveis em gorduras são apolares, isto quer dizer, elas são eletricamente neutras, não apresentam polos negativo e positivo. Estas substâncias são solúveis em gordura porque se dissociam em soluções apolares, como a gordura, que são apolares. Qual a importância da água para a atividade enzimática?Enzimas (catalisadores biológicos) precisam da água para alcançar seu substrato, mas não dependem dela para realizar a reação em seus sítios ativos. Não há atividade enzimática sem água. Além disso, determinadas enzimas pedem determinados intervalos de pH. O pH de uma solução é resultado da liberação de cátions de hidrogênio (H+) e ânions hidroxila (OH-) de ácidos e bases em solução aquosa. A capacidade de calor da água pode ser considerada alta ou baixa? O que significa esta característica da água quando falamos em atividade biológica?Na termodinâmica é sabido que a quantidade de energia trocada (Q) é igual a massa multiplicada pelo calor específico de uma substância (c) e pela variação de temperatura (T), Q = m.c.∆T, e a capacidade de calor (Q/T), então, é a massa multiplicada pelo calor específico da substância (m.c). Como a capacidade de calor está relacionado a um corpo com uma massa determinada, o mais correto a se falar sobre a água é sobre seu calor específico. A água tem calor específico de 1 cal/g.˚C, o que significa que a mudança de 1˚C por grama terá um ganho ou perda de 1 caloria de energia. Este é um valor muito elevado (por exemplo, o calor específico do etanol é 0,58cal/g.˚C), fazendo da água um excelente isolante térmico, protegendo da perda de temperatura de uma meio para outro. Mesmo com mudanças bruscas de temperatura no ambiente, o organismo mantém estável sua temperatura interna por causa da grande quantidade de água que ele tem. O alto calor específico é uma das mais importantes propriedades da água. Quais são as principais propriedades da água que a fazem tão especial para que tenhamos as formas de vida?As principais propriedades da água quando falamos dos sistemas biológicos são: sua polaridade molecular, a estabilidade térmica que ela condiciona (alto calor específico), pontos de fusão e ebulição que permitem que ela permaneça em estado líquido na maioria dos ambientes, neutralidade ácido-base, pequeno tamanho molecular e baixa reatividade química. (Se compararmos com outras substâncias como o etanol ou o sulfeto de hidrogênio)

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Superdicas: A água no ENEMO tema problematica da água é um forte candidato a aparecer na redação do enem. É preciso que a sociedade brasileira discuta este assunto e o tema de redação do enem propicia essa discussão.

Lembre-se que a redação do enem pede que o aluno crie propostas para a solução de um determinado problema, por isso, é preciso que o aluno vá bem preparado nos assuntos relacionados a água.

Lembre-se que quase 3/4 da superfície terrestre é coberta pela água. Porém, menos de 1% desta água está disponível para o consumo. Problemas graves, como a poluição e a seca, são questões para as quais vocês devem estar preparados, guerreiros e guerreiras. Fiquem espertos com estes temas...

Sobre a qualidade da água que você bebe, detone nos temas sobre as doenças causadas quando se ingere água contaminada por parasitas, vermes e microrganismos. Ascaridíase (lombriga), cólera (bactéria), esquistossomose (verme achatado) e amebíase (protista) são doenças que vocês devem ficar de olho.

Outro tema relacionado com a água é o seu ciclo. Não descuide disso. A água não vai acabar, porque o ciclo se mantém, mas ele pode ficar desregulado e causar grandes secas em algumas regiões e chuvas torrenciais em outras, causando grande impacto ambiental. Ficar esperto que o desmatamento é um dos responsáveis sobre este desequilíbrio, aproveita e também veja a importância da água para a fisiologia vegetal.

Para finalizar, dê aquela última lida nos temas relacionados a ecologia de ambientes aquáticos. A eutrofização, que é o crescimento excessivo de algas, pode cair na prova. Tenha em mente que apesar destes organismos realizarem fotossíntese (liberando oxigênio), eles também consomem este gás. Além disso, a cobertura das algas na superfície de lagos e corpos de água parados mata outros organismos por causa da falta de oxigênio, gerando aumento na decomposição acabando com a vida naquele ambiente atingido.

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Exercícios1. (UCS) Além de fazer parte da constituição dos organismos vivos, a água apresenta outras características importantes, que são vitais à manutenção dos ecossistemas do planeta.Com relação às características da água, assinale a alternativa correta. a) Na Terra, a água pode ser encontrada somente em dois estados físicos: líquido (água salgada e doce) e sólido (geleiras, neve e icebergs). b) Ao resfriar, a partir de a água diminui sua densidade, solidificando, por exemplo, em lagos e mares, apenas na superfície. Isso contribui para a manutenção da vida em regiões de alta latitude. c) A temperatura da água do mar não varia com a profundidade e a latitude, o que garante a formação de corais. d) Na formação das geleiras, a molécula de água ganha mais um átomo de hidrogênio. e) Devido principalmente à sublimação, a água armazena e libera energia para o ambiente, influenciando no clima da região em que se encontra.

2. (IFSP) Na lista, a seguir, está listada a quantidade de água encontrada em diferentes órgãos humanos vivos, proporcionalmente à massa total de cada uma dessas estruturas:

quantidade de água (%) órgãos

10 dentes50 ossos60 rins80 músculos85 encéfalo

Considere que exista uma relação direta entre a quantidade de água presente nos tecidos humanos vivos e a taxa metabólica de suas células. Dessa forma, levando em consideração apenas os órgãos listados na tabela, é esperado que seja observado um maior consumo de oxigênio nos tecidos presentes a) nos rins. b) nos ossos. c) nos dentes. d) nos músculos. e) no encéfalo.

3. (UEL) Em grandes cidades, o despejo de esgoto doméstico sem tratamento adequado tem provocado um processo de eutrofização nos lagos e rios próximos à zona urbana.Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o evento que explica a mortalidade de organismos no ambiente aquático decorrente do lançamento de uma quantidade excessiva de matéria orgânica. a) Aumento da quantidade de bactérias anaeróbicas, diminuindo a concentração do oxigênio e dos sais dissolvidos na água. b) Diminuição da concentração de fosfatos para a atividade fotossintetizante das bactérias autótrofas.

c) Diminuição dos peixes herbívoros que se alimentam da matéria orgânica decorrente da proliferação de bactérias anaeróbicas. d) Proliferação de bactérias aeróbicas, diminuindo a concentração de oxigênio dissolvido na água. e) Proliferação de organismos autótrofos que promovem uma competição intraespecífica por matéria orgânica.

4. (FEEVALE) As florestas tropicais caracterizam-se pela intensa produção de vapor d’água. Esse processo de mudança de fase é denominado: a) condensação. b) ebulição. c) evaporação. d) sublimação. e) solidificação.

5. (UEPA) O surgimento e a manutenção da vida, no nosso planeta, estão associados à água que é a substância mais abundante dentro e fora do corpo dos seres vivos. Entretanto, segundo dados fornecidos pela Associação Brasileira de Entidades do Meio Ambiente (Abema), 80% dos esgotos do país não recebem nenhum tipo de tratamento e são despejados diretamente em rios, mares, lagos e mananciais, contaminando a água aí existente.

(Adaptado de Poluição da Água: http://www.colegioweb.com.br/biologia/constituicaoda-agua.html. Acesso: 05.09.2011.)

Considerando as funções exercidas nos seres vivos pela substância em destaque no texto, analise as afirmativas abaixo.

I. Facilita o transporte das demais substâncias no organismo.II. Participa do processo da fotossíntese.III. Dissolve as gorduras facilitando sua absorção.IV. Auxilia na manutenção da temperatura do corpo.

De acordo com as afirmativas acima, a alternativa correta é: a) I e II b) I, II e III c) I, II e IV d) II, III e IV e) I, II, III e IV

6. (CFTMG) A importância da água para os seres vivos relaciona-se às suas propriedades físicas e químicas que permitem o bom funcionamento dos organismos. NÃO se pode atribuir à água a função de a) servir como meio para as reações químicas celulares. b) absorver calor dos organismos, agindo como regulador térmico. c) evitar variações bruscas de temperatura do corpo dos seres vivos. d) formar os envoltórios rígidos das células vegetais com a função estrutural.

7. (UEG) O termo eutrofia, atribuindo conotação de aumento de fertilidade em ecossistemas aquáticos continentais, foi utilizado originalmente por piscicultores alemães, que adicionavam carbonato de cálcio aos tanques de piscicultura. Posteriormente, esse termo foi substituído por eutrofização, definido

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como o aumento na concentração de nutrientes, especialmente de fósforo e nitrogênio, nos ecossistemas aquáticos. Os poluentes que podem causar a eutrofização das águas de lagos são, respectivamente,a) óleos e detergentes. b) óleos e fertilizantes. c) óleos e metais pesados. d) fertilizantes e detergentes.

8. (ENEM) A instalação de uma indústria de processamento de pescados, próxima a uma aldeia de pescadores, situada à beira-mar, criou um conflito de interesses. A administração pública e os investidores defendem que haverá geração de renda, melhorando a qualidade de vida da população. Os moradores estão receptivos ao empreendimento, mas argumentam que, sem o devido controle, as atividades da indústria podem poluir a água do mar próxima à aldeia. Uma maneira adequada, do ponto de vista social e ambiental, de minimizar a poluição na água do mar próxima à aldeia, pela instalação da fábrica, é a a) destinação apropriada dos efluentes líquidos. b) instalação de filtros nas chaminés da indústria. c) tratamento da água consumida pela comunidade. d) remoção da população para urna região afastada. e) realização de análise na água do mar próxima à aldeia.

9. (UFRN 2012) Sempre que apertamos a descarga ou lavamos alguma coisa na pia, produzimos esgoto. O necessário tratamento do esgoto produzido pode ser privado (a fossa séptica), em que as próprias pessoas instalam estações particulares de tratamento de esgoto, ou, dependendo da situação, é criado um sistema de tratamento de esgoto urbano, quando há grande concentração de pessoas e muito mais dejeto a ser tratado. Uma das razões que explicam a necessidade de tratamento do esgoto, antes de ser despejado em um ambiente aquático, é o fato de ele a) aumentar o risco de doenças provocadas pelos coliformes totais e fecais. b) ocasionar a morte de peixes, se houver grande consumo do oxigênio da água, por bactérias aeróbicas. c) favorecer a respiração anaeróbia das algas potencialmente patogênicas, impedindo a produção de oxigênio. d) proporcionar a baixa biodegradabilidade do fosfato e do nitrato presentes na água.

10. (CPS 2012) Na zona urbana, principalmente das grandes cidades, durante a época das chuvas, as inundações são o principal fator de risco para a ocorrência de surtos epidêmicos de várias doenças, tais como dengue e leptospirose humana.A dengue relaciona-se com o acúmulo de água parada. E a leptospirose relaciona-se com as más condições de saneamento básico, como a presença de esgotos a céu aberto e de lixões próximos a córregos, que propiciam o contato direto do homem com a água contaminada pela urina de roedores, principalmente ratos.Assinale a alternativa correta sobre as doenças citadas no texto.

a) O agente causador da dengue é um inseto. b) O agente causador da leptospirose humana é um roedor. c) A dengue e a leptospirose são doenças parasitárias causadas por vermes. d) O extermínio do maior número possível de roedores e o descarte apropriado do lixo, evitando o acúmulo próximo a residências e a margens dos rios, previnem a leptospirose. e) A utilização semanal de inseticidas nas margens dos rios e a aplicação de multas às famílias que acumulam água nos quintais previnem a dengue e a leptospirose.

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Gabarito1: [B]A água é capaz de solidificar à temperaturas abaixo de zero graus Celsius; porém sua densidade diminui; dessa forma, a água congelada fica na superfície dos lagos e mares, permitindo a sobrevivência dos organismos aquáticos abaixo da capa de gelo.A água apresenta um comportamento anômalo na faixa de temperatura entre 0°C e 4°C. Isto significa que, num resfriamento nesse intervalo de temperatura, seu volume aumenta, o que justifica uma diminuição de densidade. Isso ocorre devido a uma reorganização das moléculas de água devido às ligações de hidrogênio intermolecu-lares.

2: [E]Existe uma relação direta entre a quantidade de água presente nos tecidos vivos e a taxa metabólica de suas células. O encéfalo humano possui o maior percentual de água em sua composição e, consequentemente, a maior taxa metabólica, que pode ser medida pelo consumo de oxigênio (O2) por suas células.

3: [D]O despejo de esgoto doméstico sem tratamento adequa-do em lagos e rios provoca o aumento de componentes inorgânicos como o nitrato e o fosfato (eutrofização). Estes compostos serão utilizados pelas algas que prolif-eram nestes locais, impedindo a entrada de luz para as algas no fundo. Estas irão morrem e serão decompostas por bactérias aeróbicas que diminuem a concentração de oxigênio dissolvido na água acarretando na morte dos organismos no ambiente aquático.

4: [C]Durante o processo de transpiração, os vegetais elimi-nam para o ambiente o vapor d’água resultante da evap-oração da água líquida presente em seus tecidos.

5: [C]III. Falso: A água não dissolve gorduras. Os lipídios são substâncias apolares que se dissolvem em solventes apolares, tais como o álcool, éter, acetona, etc.

6: [D]Os envoltórios rígidos que compõem a parede dos célu-las vegetais são constituídos, principalmente, por celu-lose e lignina.

7: [D]Os poluentes que podem causar o enriquecimento das águas com nutrientes, isto é, provocar a eutrofização, são os fertilizantes e os detergentes. Esses componen-tes podem provocar o aumento populacional de algas, as quais desequilibram o ecossistema onde proliferam, causando, entre outros problemas, a morte de peixes e outros organismos aeróbicos.

8: [A]A destinação adequada dos efluentes residuais produzi-dos pela fábrica diminui, ou torna nulo, o impacto cau-sado por seu lançamento nas águas marinhas explora-das pelos pescadores.

9: [B]O tratamento dos esgotos domésticos antes do descarte evita o lançamento da matéria orgânica no meio ambi-ente. Na água, essa matéria é decomposta por micro-or-ganismos aeróbicos, os quais consomem o oxigênio local e, portanto, acabam causando a morte dos organismos aeróbicos, como, por exemplo, os peixes.

10: [D]O acúmulo de lixo em áreas urbanas atrai ratos, que são os vetores da leptospirose. O roedor elimina a bactéria patogênica através da urina.

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