1
00:00:00,160 --> 00:00:04,449
Existem quatro tipos de ligações químicas
essenciais para existência da vida:

2
00:00:04,449 --> 00:00:10,270
Ligações Iônicas, Ligações Covalentes,
Ligações de Hidrogênio e Interações de van der Waals.

3
00:00:10,270 --> 00:00:14,760
Todas essas ligações são propriedades
emergentes da interação dos átomos.

4
00:00:14,760 --> 00:00:18,030
Nós podemos estudar individualmente 
como os átomos são constituídos.

5
00:00:18,030 --> 00:00:22,080
A quantidade de prótons,
nêutrons e elétrons que eles têm.

6
00:00:22,080 --> 00:00:28,520
Mas quando os átomos se aproximam uns dos
outros, uma nova característica aparece.

7
00:00:28,860 --> 00:00:33,130
Socratica apresenta:
As quatro ligações da vida

8
00:00:33,360 --> 00:00:36,390
Se um átomo não possui uma camada
de valência totalmente preenchida,

9
00:00:36,390 --> 00:00:42,070
ele pode compartilhar seus elétrons
com um outro átomo, ou mesmo cedê-los.

10
00:00:42,720 --> 00:00:47,350
Deste modo, um átomo pode ganhar elétrons
para preencher sua camada mais externa,

11
00:00:47,520 --> 00:00:50,929
ou mesmo perder elétrons suficientes para
esvaziar sua camada mais externa,

12
00:00:50,939 --> 00:00:56,249
expondo uma camada de valência completa
em um nível de energia mais baixo.

13
00:00:56,249 --> 00:01:01,270
As interações entre os átomos que acontecem
em decorrência disso são chamadas de ligações químicas.

14
00:01:01,650 --> 00:01:04,390
Esse é um exemplo de propriedade emergente.

15
00:01:04,560 --> 00:01:11,610
Você não sabe nada sobre o comportamento químico
de um átomo antes dele se aproximar de um outro átomo.

16
00:01:11,610 --> 00:01:14,390
É aí que o comportamento químico emerge.

17
00:01:14,480 --> 00:01:20,880
Um dos determinantes do tipo de ligação que
um átomo pode realizar é a sua Eletronegatividade.

18
00:01:20,920 --> 00:01:27,750
Entenda a eletronegatividade como a capacidade
de um átomo "puxar" um elétron e mantê-lo próximo.

19
00:01:27,970 --> 00:01:33,390
Se dois átomos se aproximarem e tiverem
mais ou menos a mesma eletronegatividade,

20
00:01:33,400 --> 00:01:36,140
eles compartilharão um elétron.

21
00:01:36,390 --> 00:01:40,350
Isso faz todo o sentido quando
dois átomos são idênticos.

22
00:01:40,350 --> 00:01:46,860
Por exemplo, dois átomos de hidrogênio compartilham
um elétron e se tornam uma molécula de H2.

23
00:01:47,250 --> 00:01:50,100
Ou então, vejamos dois átomos de oxigênio.

24
00:01:50,260 --> 00:01:53,870
Nenhum deles tem uma camada de
valência preenchida por elétrons.

25
00:01:53,870 --> 00:01:58,380
A camada mais externa do oxigênio
tem apenas seis elétrons.

26
00:01:58,380 --> 00:02:03,880
Então ele precisa de dois elétrons para
preenchê-la e se tornar mais estável.

27
00:02:04,780 --> 00:02:09,790
Quando dois átomos de oxigênio se aproximam,
eles podem compartilhar dois elétrons,

28
00:02:09,790 --> 00:02:13,430
formando assim, uma ligação dupla,
e se tornando uma molécula de O2.

29
00:02:13,810 --> 00:02:17,520
Eles têm a mesma eletronegatividade,
já que são idênticos.

30
00:02:17,520 --> 00:02:21,670
Então os elétrons são igualmente
compartilhados entre os átomos.

31
00:02:21,770 --> 00:02:25,410
Isso recebe o nome de Ligação Covalente Apolar.

32
00:02:25,410 --> 00:02:29,910
Agora, se houver diferença entre a
eletronegatividade de dois átomos,

33
00:02:29,910 --> 00:02:35,590
os elétrons passarão a maior parte do tempo
próximos ao átomo de maior eletronegatividade.

34
00:02:35,590 --> 00:02:38,350
Lembre-se de que os elétrons
se mexem o tempo todo,

35
00:02:38,350 --> 00:02:42,480
movendo-se em regiões delimitadas
que chamamos de orbitais.

36
00:02:42,680 --> 00:02:45,460
Por exemplo, em uma molécula de água (H20),

37
00:02:45,460 --> 00:02:49,530
o oxigênio tem uma eletronegatividade
maior do que a do hidrogênio.

38
00:02:49,530 --> 00:02:54,320
Assim, nas duas ligações desta molécula,
os elétrons passarão a maior parte do tempo

39
00:02:54,320 --> 00:02:59,010
próximos ao átomo de oxigênio se comparado com
o tempo que passam próximos ao átomo de hidrogênio.

40
00:02:59,010 --> 00:03:02,600
Isso resulta em uma molécula
de água parcialmente carregada,

41
00:03:02,600 --> 00:03:04,990
com uma porção negativa
próxima ao átomo de oxigênio,

42
00:03:04,990 --> 00:03:09,490
e uma porção positiva nas regiões que
se localizam os átomos de hidrogênio.

43
00:03:09,490 --> 00:03:14,280
Damos a este tipo de ligação química
o nome de Ligação Covalente Polar.

44
00:03:14,400 --> 00:03:17,090
Ademais, se as eletronegatividades
forem muito diferentes,

45
00:03:17,090 --> 00:03:23,240
um átomo poderá doar um ou mais
elétrons para o átomo mais eletronegativo.


46
00:03:23,240 --> 00:03:26,820
Isso resulta em duas espécies carregadas: íons.

47
00:03:27,490 --> 00:03:31,460
O átomo que doa um ou mais
elétrons é denominado Cátion.

48
00:03:31,460 --> 00:03:33,700
Ele se torna positivamente carregado.

49
00:03:33,760 --> 00:03:37,910
O átomo que ganha elétrons,
torna-se negativamente carregado.

50
00:03:37,910 --> 00:03:39,960
E por sua vez é denominado ânion.

51
00:03:40,080 --> 00:03:42,690
Como consequência de
possuírem cargas opostas,

52
00:03:42,690 --> 00:03:48,010
esses íons agora se atraem
por meio de atração eletrostática.

53
00:03:48,590 --> 00:03:53,360
Esta atração que mantém os dois íons
juntos é chamada de Ligação Iônica.

54
00:03:53,640 --> 00:03:57,630
Existe algo esquisito a respeito
ligações iônicas na biologia.

55
00:03:57,650 --> 00:04:00,500
Quando você aprende sobre as
ligações iônicas na química,

56
00:04:00,500 --> 00:04:06,570
vamos dizer, imaginamos que as ligações
que mantém NaCl (sal) ligados sejam fortes.

57
00:04:06,720 --> 00:04:11,390
Mas na biologia/bioquímica,
você deve lembrar que tudo,

58
00:04:11,390 --> 00:04:15,520
todas essas interações químicas,
ocorrem no contexto da água.

59
00:04:15,760 --> 00:04:18,880
Na água, ligações iônicas se
dissociam rapidamente.

60
00:04:18,980 --> 00:04:21,530
Por este motivo, na bioquímica,

61
00:04:21,530 --> 00:04:25,410
nós consideramos que as ligações iônicas são
em geral mais fracas do que as ligações covalentes.

62
00:04:25,560 --> 00:04:29,850
Na química, nós sempre discutimos
a extensão da força dessas ligações.

63
00:04:29,900 --> 00:04:34,670
Você pode aprender mais em um vídeo que
chamamos de "Ligações Iônicas vs Ligações Covalentes"

64
00:04:34,670 --> 00:04:36,800
da nossa série sobre química.

65
00:04:36,890 --> 00:04:39,840
Você pode se surpreender com isso,
mas é realmente importante que possamos

66
00:04:39,840 --> 00:04:43,350
ter a capacidade de realizar
ligações com diferentes forças.

67
00:04:43,490 --> 00:04:46,950
Existem alguns casos nos quais
queremos ligações super fortes.

68
00:04:47,010 --> 00:04:49,170
Digamos, quando estamos
construindo estruturas.

69
00:04:49,180 --> 00:04:53,830
Mas também há casos onde faz
mais sentido ter ligações fracas.

70
00:04:53,830 --> 00:04:57,820
Ligações que podem ser usadas
para interações reversíveis.

71
00:04:57,960 --> 00:04:58,930
Por exemplo:

72
00:04:58,940 --> 00:05:04,030
Suponha que temos um receptor, e uma
molécula sinalizadora que se liga a ele.

73
00:05:04,030 --> 00:05:06,490
Um hormônio ou neurotransmissor.

74
00:05:06,490 --> 00:05:11,440
Nós não queremos que essa molécula
se ligue ao receptor e não "desgrude" mais,

75
00:05:11,440 --> 00:05:13,049
bloqueando o receptor.

76
00:05:13,049 --> 00:05:18,830
Nós queremos que ela se ligue reversivelmente.
Que se ligue, envie o sinal e então saia dali.

77
00:05:19,030 --> 00:05:21,650
A propósito, existem alguns venenos
que agem desta forma.

78
00:05:21,650 --> 00:05:25,340
Eles se ligam permanentemente a
um receptor e não se desacoplam,

79
00:05:25,340 --> 00:05:28,140
bagunçando o processo de
sinalização no seu corpo.

80
00:05:28,380 --> 00:05:31,570
A próxima ligação fraca é a
Ligação de Hidrogênio.

81
00:05:31,620 --> 00:05:34,659
As pessoas frequentemente ficam confusas
sobre as ligações de hidrogênio,

82
00:05:34,659 --> 00:05:38,890
pois o seu exemplo mais comum é o
das ligações de hidrogênio na água.

83
00:05:38,890 --> 00:05:42,919
Nós usamos este exemplo porque é
incrivelmente relevante para explicar

84
00:05:42,919 --> 00:05:46,909
o porquê da água ser essencial para a vida.
Mas este é um tópico para um outro vídeo.

85
00:05:46,989 --> 00:05:49,329
Voltando ao assunto, a confusão se dá

86
00:05:49,329 --> 00:05:53,620
porque acabamos de dizer que há
ligações covalentes polares na água.

87
00:05:53,750 --> 00:05:54,450
Sim...

88
00:05:54,450 --> 00:06:00,050
Em moléculas individuais de água,
essas ligações são covalentes polares.

89
00:06:00,100 --> 00:06:04,290
Mas existem ligações de hidrogênio que promovem
a união de diversas moléculas de água.

90
00:06:04,370 --> 00:06:07,140
Isso é o que faz com o que
a água seja tão coesa.

91
00:06:07,140 --> 00:06:12,720
É por isso que ela se "amontoa" em gotas,
em vez de se espalhar completamente.

92
00:06:12,720 --> 00:06:17,590
A ligação de hidrogênio é uma atração
muita fraca entre um átomo de hidrogênio

93
00:06:17,590 --> 00:06:22,780
que já está covalentemente ligado a alguma coisa
- e portanto já possui uma carga positiva parcial -

94
00:06:22,780 --> 00:06:25,610
e alguma outra coisa que é
parcialmente carregada negativamente.

95
00:06:25,610 --> 00:06:29,420
Esta segunda parte, frequentemente, consiste em
um átomo de oxigênio, nitrogênio ou flúor que já

96
00:06:29,420 --> 00:06:31,390
esteja ligado a alguma outra coisa.

97
00:06:31,390 --> 00:06:35,490
Então no caso da água, temos o
hidrogênio de uma molécula de água

98
00:06:35,490 --> 00:06:39,720
sendo atraído pelo oxigênio
de uma outra molécula de água.

99
00:06:40,840 --> 00:06:45,010
Note que essas ligações são representadas
de maneira diferente das ligações covalentes.

100
00:06:45,010 --> 00:06:48,910
Em vez de usar uma linha contínua entre
dois átomos, usa-se uma linha pontilhada.

101
00:06:49,210 --> 00:06:52,950
Isto é para te lembrar de que
esta é uma interação muito fraca.

102
00:06:53,160 --> 00:06:55,920
Essas ligações meio que "ligam e desligam".

103
00:06:56,000 --> 00:07:01,300
Falemos agora do tipo mais fraco de ligação:
as interações de van der Waals.

104
00:07:01,470 --> 00:07:03,000
Para entender essas interações,

105
00:07:03,000 --> 00:07:07,250
você deve ter em mente a ideia de que
os elétrons estão em constante movimento.

106
00:07:07,310 --> 00:07:13,410
Eles ocupam um orbital, que é uma região, como
se fosse uma nuvem, em torno do núcleo de um átomo.

107
00:07:13,630 --> 00:07:17,480
Você não tem como saber exatamente onde
um elétron está em dado momento,

108
00:07:17,480 --> 00:07:22,290
mas você pode ter uma ideia da região
mais provável na qual ele deve estar.

109
00:07:22,400 --> 00:07:27,770
Agora imagine duas moléculas
"gordinhas" se encontrando.

110
00:07:27,790 --> 00:07:30,970
Aquele receptor e a molécula sinalizadora
que mencionamos anteriormente.

111
00:07:31,010 --> 00:07:36,980
Em sua superfície, bem na superfície, existe
uma nuvem de elétrons se movimentando.

112
00:07:37,050 --> 00:07:42,419
Em parte do tempo, existirá uma
distribuição desigual de elétrons,

113
00:07:42,419 --> 00:07:46,769
a qual resulta em regiões parcialmente
positivas e regiões parcialmente negativas.

114
00:07:46,769 --> 00:07:51,340
As regiões de carga oposta do receptor
e da molécula sinalizadora se acoplarão,

115
00:07:51,340 --> 00:07:53,410
e estarão ligadas umas às
outras por apenas um instante.

116
00:07:53,410 --> 00:07:56,050
Logo após esse evento,
elas se deprenderão.

117
00:07:56,050 --> 00:07:59,300
Mais uma vez, assim como
nas ligações de hidrogênio,

118
00:07:59,300 --> 00:08:05,380
imagine essas ligações "ligando e desligando"
como luzes do Natal, só que agora mais rapidamente.

119
00:08:05,380 --> 00:08:07,020
Lanço um desafio para você:

120
00:08:07,020 --> 00:08:09,330
Para cada um desses tipos de ligações,

121
00:08:09,330 --> 00:08:13,229
dê um exemplo de sua participação
em um processo biológico.

122
00:08:13,479 --> 00:08:15,210
Escreva sua resposta nos comentários!

123
00:08:15,210 --> 00:08:19,420
Esta é uma boa estratégia a se adotar
conforme você for avançando na bioquímica.

124
00:08:19,420 --> 00:08:22,990
Se puder manter uma molécula
de exemplo no seu pensamento,

125
00:08:22,990 --> 00:08:26,389
isto o ajudará a deixar os conceitos
abstratos mais fáceis de se entender.

126
00:08:26,559 --> 00:08:29,510
Então, "uma ligação de hidrogênio se parece com isto..."

127
00:08:29,510 --> 00:08:31,890
"um ácido graxo se parece com aquilo..."

128
00:08:31,890 --> 00:08:35,039
Você não se confundirá
facilmente dessa forma.

129
00:08:36,229 --> 00:08:38,399
Obrigado por assistir o Socratica.