WEBVTT

00:00:00.160 --> 00:00:04.449
Existem quatro tipos de ligações químicas
essenciais para existência da vida:

00:00:04.449 --> 00:00:10.270
Ligações Iônicas, Ligações Covalentes,
Ligações de Hidrogênio e Interações de van der Waals.

00:00:10.270 --> 00:00:14.760
Todas essas ligações são propriedades
emergentes da interação dos átomos.

00:00:14.760 --> 00:00:18.030
Nós podemos estudar individualmente 
como os átomos são constituídos.

00:00:18.030 --> 00:00:22.080
A quantidade de prótons,
nêutrons e elétrons que eles têm.

00:00:22.080 --> 00:00:28.520
Mas quando os átomos se aproximam uns dos
outros, uma nova característica aparece.

00:00:28.860 --> 00:00:33.130
Socratica apresenta:
As quatro ligações da vida

00:00:33.360 --> 00:00:36.390
Se um átomo não possui uma camada
de valência totalmente preenchida,

00:00:36.390 --> 00:00:42.070
ele pode compartilhar seus elétrons
com um outro átomo, ou mesmo cedê-los.

00:00:42.720 --> 00:00:47.350
Deste modo, um átomo pode ganhar elétrons
para preencher sua camada mais externa,

00:00:47.520 --> 00:00:50.929
ou mesmo perder elétrons suficientes para
esvaziar sua camada mais externa,

00:00:50.939 --> 00:00:56.249
expondo uma camada de valência completa
em um nível de energia mais baixo.

00:00:56.249 --> 00:01:01.270
As interações entre os átomos que acontecem
em decorrência disso são chamadas de ligações químicas.

00:01:01.650 --> 00:01:04.390
Esse é um exemplo de propriedade emergente.

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.

00:01:11.610 --> 00:01:14.390
É aí que o comportamento químico emerge.

00:01:14.480 --> 00:01:20.880
Um dos determinantes do tipo de ligação que
um átomo pode realizar é a sua Eletronegatividade.

00:01:20.920 --> 00:01:27.750
Entenda a eletronegatividade como a capacidade
de um átomo "puxar" um elétron e mantê-lo próximo.

00:01:27.970 --> 00:01:33.390
Se dois átomos se aproximarem e tiverem
mais ou menos a mesma eletronegatividade,

00:01:33.400 --> 00:01:36.140
eles compartilharão um elétron.

00:01:36.390 --> 00:01:40.350
Isso faz todo o sentido quando
dois átomos são idênticos.

00:01:40.350 --> 00:01:46.860
Por exemplo, dois átomos de hidrogênio compartilham
um elétron e se tornam uma molécula de H2.

00:01:47.250 --> 00:01:50.100
Ou então, vejamos dois átomos de oxigênio.

00:01:50.260 --> 00:01:53.870
Nenhum deles tem uma camada de
valência preenchida por elétrons.

00:01:53.870 --> 00:01:58.380
A camada mais externa do oxigênio
tem apenas seis elétrons.

00:01:58.380 --> 00:02:03.880
Então ele precisa de dois elétrons para
preenchê-la e se tornar mais estável.

00:02:04.780 --> 00:02:09.790
Quando dois átomos de oxigênio se aproximam,
eles podem compartilhar dois elétrons,

00:02:09.790 --> 00:02:13.430
formando assim, uma ligação dupla,
e se tornando uma molécula de O2.

00:02:13.810 --> 00:02:17.520
Eles têm a mesma eletronegatividade,
já que são idênticos.

00:02:17.520 --> 00:02:21.670
Então os elétrons são igualmente
compartilhados entre os átomos.

00:02:21.770 --> 00:02:25.410
Isso recebe o nome de Ligação Covalente Apolar.

00:02:25.410 --> 00:02:29.910
Agora, se houver diferença entre a
eletronegatividade de dois átomos,

00:02:29.910 --> 00:02:35.590
os elétrons passarão a maior parte do tempo
próximos ao átomo de maior eletronegatividade.

00:02:35.590 --> 00:02:38.350
Lembre-se de que os elétrons
se mexem o tempo todo,

00:02:38.350 --> 00:02:42.480
movendo-se em regiões delimitadas
que chamamos de orbitais.

00:02:42.680 --> 00:02:45.460
Por exemplo, em uma molécula de água (H20),

00:02:45.460 --> 00:02:49.530
o oxigênio tem uma eletronegatividade
maior do que a do hidrogênio.

00:02:49.530 --> 00:02:54.320
Assim, nas duas ligações desta molécula,
os elétrons passarão a maior parte do tempo

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.

00:02:59.010 --> 00:03:02.600
Isso resulta em uma molécula
de água parcialmente carregada,

00:03:02.600 --> 00:03:04.990
com uma porção negativa
próxima ao átomo de oxigênio,

00:03:04.990 --> 00:03:09.490
e uma porção positiva nas regiões que
se localizam os átomos de hidrogênio.

00:03:09.490 --> 00:03:14.280
Damos a este tipo de ligação química
o nome de Ligação Covalente Polar.

00:03:14.400 --> 00:03:17.090
Ademais, se as eletronegatividades
forem muito diferentes,

00:03:17.090 --> 00:03:23.240
um átomo poderá doar um ou mais
elétrons para o átomo mais eletronegativo.


00:03:23.240 --> 00:03:26.820
Isso resulta em duas espécies carregadas: íons.

00:03:27.490 --> 00:03:31.460
O átomo que doa um ou mais
elétrons é denominado Cátion.

00:03:31.460 --> 00:03:33.700
Ele se torna positivamente carregado.

00:03:33.760 --> 00:03:37.910
O átomo que ganha elétrons,
torna-se negativamente carregado.

00:03:37.910 --> 00:03:39.960
E por sua vez é denominado ânion.

00:03:40.080 --> 00:03:42.690
Como consequência de
possuírem cargas opostas,

00:03:42.690 --> 00:03:48.010
esses íons agora se atraem
por meio de atração eletrostática.

00:03:48.590 --> 00:03:53.360
Esta atração que mantém os dois íons
juntos é chamada de Ligação Iônica.

00:03:53.640 --> 00:03:57.630
Existe algo esquisito a respeito
ligações iônicas na biologia.

00:03:57.650 --> 00:04:00.500
Quando você aprende sobre as
ligações iônicas na química,

00:04:00.500 --> 00:04:06.570
vamos dizer, imaginamos que as ligações
que mantém NaCl (sal) ligados sejam fortes.

00:04:06.720 --> 00:04:11.390
Mas na biologia/bioquímica,
você deve lembrar que tudo,

00:04:11.390 --> 00:04:15.520
todas essas interações químicas,
ocorrem no contexto da água.

00:04:15.760 --> 00:04:18.880
Na água, ligações iônicas se
dissociam rapidamente.

00:04:18.980 --> 00:04:21.530
Por este motivo, na bioquímica,

00:04:21.530 --> 00:04:25.410
nós consideramos que as ligações iônicas são
em geral mais fracas do que as ligações covalentes.

00:04:25.560 --> 00:04:29.850
Na química, nós sempre discutimos
a extensão da força dessas ligações.

00:04:29.900 --> 00:04:34.670
Você pode aprender mais em um vídeo que
chamamos de "Ligações Iônicas vs Ligações Covalentes"

00:04:34.670 --> 00:04:36.800
da nossa série sobre química.

00:04:36.890 --> 00:04:39.840
Você pode se surpreender com isso,
mas é realmente importante que possamos

00:04:39.840 --> 00:04:43.350
ter a capacidade de realizar
ligações com diferentes forças.

00:04:43.490 --> 00:04:46.950
Existem alguns casos nos quais
queremos ligações super fortes.

00:04:47.010 --> 00:04:49.170
Digamos, quando estamos
construindo estruturas.

00:04:49.180 --> 00:04:53.830
Mas também há casos onde faz
mais sentido ter ligações fracas.

00:04:53.830 --> 00:04:57.820
Ligações que podem ser usadas
para interações reversíveis.

00:04:57.960 --> 00:04:58.930
Por exemplo:

00:04:58.940 --> 00:05:04.030
Suponha que temos um receptor, e uma
molécula sinalizadora que se liga a ele.

00:05:04.030 --> 00:05:06.490
Um hormônio ou neurotransmissor.

00:05:06.490 --> 00:05:11.440
Nós não queremos que essa molécula
se ligue ao receptor e não "desgrude" mais,

00:05:11.440 --> 00:05:13.049
bloqueando o receptor.

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.

00:05:19.030 --> 00:05:21.650
A propósito, existem alguns venenos
que agem desta forma.

00:05:21.650 --> 00:05:25.340
Eles se ligam permanentemente a
um receptor e não se desacoplam,

00:05:25.340 --> 00:05:28.140
bagunçando o processo de
sinalização no seu corpo.

00:05:28.380 --> 00:05:31.570
A próxima ligação fraca é a
Ligação de Hidrogênio.

00:05:31.620 --> 00:05:34.659
As pessoas frequentemente ficam confusas
sobre as ligações de hidrogênio,

00:05:34.659 --> 00:05:38.890
pois o seu exemplo mais comum é o
das ligações de hidrogênio na água.

00:05:38.890 --> 00:05:42.919
Nós usamos este exemplo porque é
incrivelmente relevante para explicar

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.

00:05:46.989 --> 00:05:49.329
Voltando ao assunto, a confusão se dá

00:05:49.329 --> 00:05:53.620
porque acabamos de dizer que há
ligações covalentes polares na água.

00:05:53.750 --> 00:05:54.450
Sim...

00:05:54.450 --> 00:06:00.050
Em moléculas individuais de água,
essas ligações são covalentes polares.

00:06:00.100 --> 00:06:04.290
Mas existem ligações de hidrogênio que promovem
a união de diversas moléculas de água.

00:06:04.370 --> 00:06:07.140
Isso é o que faz com o que
a água seja tão coesa.

00:06:07.140 --> 00:06:12.720
É por isso que ela se "amontoa" em gotas,
em vez de se espalhar completamente.

00:06:12.720 --> 00:06:17.590
A ligação de hidrogênio é uma atração
muita fraca entre um átomo de hidrogênio

00:06:17.590 --> 00:06:22.780
que já está covalentemente ligado a alguma coisa
- e portanto já possui uma carga positiva parcial -

00:06:22.780 --> 00:06:25.610
e alguma outra coisa que é
parcialmente carregada negativamente.

00:06:25.610 --> 00:06:29.420
Esta segunda parte, frequentemente, consiste em
um átomo de oxigênio, nitrogênio ou flúor que já

00:06:29.420 --> 00:06:31.390
esteja ligado a alguma outra coisa.

00:06:31.390 --> 00:06:35.490
Então no caso da água, temos o
hidrogênio de uma molécula de água

00:06:35.490 --> 00:06:39.720
sendo atraído pelo oxigênio
de uma outra molécula de água.

00:06:40.840 --> 00:06:45.010
Note que essas ligações são representadas
de maneira diferente das ligações covalentes.

00:06:45.010 --> 00:06:48.910
Em vez de usar uma linha contínua entre
dois átomos, usa-se uma linha pontilhada.

00:06:49.210 --> 00:06:52.950
Isto é para te lembrar de que
esta é uma interação muito fraca.

00:06:53.160 --> 00:06:55.920
Essas ligações meio que "ligam e desligam".

00:06:56.000 --> 00:07:01.300
Falemos agora do tipo mais fraco de ligação:
as interações de van der Waals.

00:07:01.470 --> 00:07:03.000
Para entender essas interações,

00:07:03.000 --> 00:07:07.250
você deve ter em mente a ideia de que
os elétrons estão em constante movimento.

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.

00:07:13.630 --> 00:07:17.480
Você não tem como saber exatamente onde
um elétron está em dado momento,

00:07:17.480 --> 00:07:22.290
mas você pode ter uma ideia da região
mais provável na qual ele deve estar.

00:07:22.400 --> 00:07:27.770
Agora imagine duas moléculas
"gordinhas" se encontrando.

00:07:27.790 --> 00:07:30.970
Aquele receptor e a molécula sinalizadora
que mencionamos anteriormente.

00:07:31.010 --> 00:07:36.980
Em sua superfície, bem na superfície, existe
uma nuvem de elétrons se movimentando.

00:07:37.050 --> 00:07:42.419
Em parte do tempo, existirá uma
distribuição desigual de elétrons,

00:07:42.419 --> 00:07:46.769
a qual resulta em regiões parcialmente
positivas e regiões parcialmente negativas.

00:07:46.769 --> 00:07:51.340
As regiões de carga oposta do receptor
e da molécula sinalizadora se acoplarão,

00:07:51.340 --> 00:07:53.410
e estarão ligadas umas às
outras por apenas um instante.

00:07:53.410 --> 00:07:56.050
Logo após esse evento,
elas se deprenderão.

00:07:56.050 --> 00:07:59.300
Mais uma vez, assim como
nas ligações de hidrogênio,

00:07:59.300 --> 00:08:05.380
imagine essas ligações "ligando e desligando"
como luzes do Natal, só que agora mais rapidamente.

00:08:05.380 --> 00:08:07.020
Lanço um desafio para você:

00:08:07.020 --> 00:08:09.330
Para cada um desses tipos de ligações,

00:08:09.330 --> 00:08:13.229
dê um exemplo de sua participação
em um processo biológico.

00:08:13.479 --> 00:08:15.210
Escreva sua resposta nos comentários!

00:08:15.210 --> 00:08:19.420
Esta é uma boa estratégia a se adotar
conforme você for avançando na bioquímica.

00:08:19.420 --> 00:08:22.990
Se puder manter uma molécula
de exemplo no seu pensamento,

00:08:22.990 --> 00:08:26.389
isto o ajudará a deixar os conceitos
abstratos mais fáceis de se entender.

00:08:26.559 --> 00:08:29.510
Então, "uma ligação de hidrogênio se parece com isto..."

00:08:29.510 --> 00:08:31.890
"um ácido graxo se parece com aquilo..."

00:08:31.890 --> 00:08:35.039
Você não se confundirá
facilmente dessa forma.

00:08:36.229 --> 00:08:38.399
Obrigado por assistir o Socratica.