Água e sais minerais

Guia de estudo · Revisado em 02/10/2026

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O sal some no copo e o óleo boia; o suor seca e a pele esfria; o gelo flutua; a alface temperada cedo murcha; uma criança com diarreia se recupera com água, sal e açúcar. Como uma única molécula, a água, e um punhado de íons explicam tudo isso, e o que a prova pergunta sobre cada cena?

O que você vai aprender

  • Explicar por que a molécula de água é polar (eletronegatividade do oxigênio e geometria angular) e definir ligação de hidrogênio, distinguindo-a da ligação covalente O–H.
  • Associar cada propriedade da água (solvente, reagente e produto, calor específico alto, calor de vaporização alto, coesão e adesão, densidade menor do gelo) a pelo menos um fenômeno biológico e ao papel das ligações de hidrogênio nele.
  • Classificar substâncias como hidrofílicas ou hidrofóbicas pela polaridade e corrigir a ideia de que a água dissolve tudo.
  • Reconhecer a água como reagente da hidrólise e da fotossíntese e como produto da síntese por desidratação e da respiração celular, julgando itens que a reduzem a solvente.
  • Calcular, com o calor específico (4,18 J/g·°C) e o calor de vaporização (cerca de 2 400 J/g a 37 °C), a energia envolvida em aquecer ou evaporar água e explicar por que o suor esfria ao evaporar, e não ao sair.
  • Descrever a variação do teor de água com a idade, o tecido e a espécie, calcular o teor de água a partir das massas úmida e seca e identificar os três fatores clássicos.
  • Montar o balanço hídrico humano (entradas, saídas, água metabólica) e explicar a direção do controle pela sede e pelo hormônio antidiurético.
  • Descrever a composição do soro de reidratação oral da OMS e a receita caseira do Ministério da Saúde e explicar por que a solução leva glicose e por que é um pouco menos concentrada que o plasma.
  • Prever o comportamento de uma hemácia e de uma célula vegetal em meios hipotônico, isotônico e hipertônico e aplicar a osmose à alface murcha, à carne salgada e ao soro fisiológico.
  • Distinguir sais dissolvidos (íons) de minerais imobilizados (osso, concha, dente) e atribuir a cálcio, fósforo, sódio, potássio, cloro, magnésio, ferro, iodo, flúor, zinco, cobre e selênio a molécula ou estrutura de que fazem parte, a função e a carência.
  • Relacionar carências a políticas públicas brasileiras: fortificação das farinhas com ferro, sal iodado e fluoretação da água, com a noção de faixa de concentração (deficiência e toxicidade).
  • Ler a linha do sódio de um rótulo, converter sódio em sal pelo fator 2,5, calcular a porcentagem do valor diário, aplicar o critério da lupa da Anvisa e comparar com o limite da OMS; interpretar o rótulo de uma água mineral e diferenciá-la da água tratada e da destilada.

Uma criança com diarreia chega a uma Unidade Básica de Saúde. A agente de saúde entrega à mãe um envelope de pó branco e explica: dissolver tudo em um litro de água fervida ou filtrada e oferecer às colheradas, depois de cada evacuação. O pó é cloreto de sódio, cloreto de potássio, citrato de sódio e glicose, nas quantidades que a Organização Mundial da Saúde fixou. Sal, açúcar e água. É um tratamento barato, adotado no mundo inteiro, e funciona porque água e sais minerais fazem, dentro do corpo, trabalhos que nenhuma outra substância faz.

Volte à cozinha. Uma colher de sal some no copo de água em segundos. Uma colher de óleo boia, inteira. O suor seca na pele e a pele esfria, embora o suor tenha saído na temperatura do corpo. O gelo flutua no copo. A alface temperada com antecedência chega murcha à mesa. Cada uma dessas cenas é uma propriedade da molécula de água em ação, e todas saem do mesmo detalhe: a água é uma molécula polar, e moléculas polares se atraem umas às outras por ligações de hidrogênio.

Esta página explica de onde vem a polaridade da água, quais propriedades decorrem dela e que fenômeno biológico cada propriedade explica; quanto do corpo é água e o que muda com a idade e o tecido; como o corpo equilibra o que entra e o que sai; o que é desidratação e por que o soro de reidratação oral leva açúcar além do sal; o que a osmose faz com uma hemácia e com uma folha de alface; e quais sais minerais a escola e as provas cobram, sempre pela função e pela carência: cálcio, fósforo, sódio, potássio, cloro, magnésio, ferro, iodo, flúor e alguns oligoelementos. Termina no rótulo (sódio não é sal, e a conversão é por 2,5), no solo das plantas e na diferença entre água mineral, tratada e destilada. O detalhe dos transportes pela membrana está em membrana plasmática e transportes; o rim e o controle da urina, em sistema excretor; a subida da seiva e a transpiração das folhas, em fisiologia vegetal; a tireoide, em sistema endócrino; o ciclo da água no planeta, em ciclos biogeoquímicos; as doenças que a água contaminada transmite, em saneamento e saúde coletiva.

A água é polar, e quase tudo nesta página sai desse detalhe

Os seres vivos são feitos de dois grupos de substâncias. As orgânicas têm esqueleto de carbono e são fabricadas pelos próprios seres vivos: carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas. As inorgânicas não têm esse esqueleto: a água e os sais minerais. Inorgânico não quer dizer secundário. A água é a substância mais abundante de qualquer célula, e os sais são peças de ossos, de proteínas, de membranas e de sinais elétricos.

A molécula de água tem um átomo de oxigênio ligado a dois de hidrogênio, H2O\mathrm{H_2O}. O oxigênio atrai para si os elétrons compartilhados com mais força que os hidrogênios. O lado do oxigênio fica com uma carga parcial negativa (δ−\delta^-) e cada hidrogênio, com uma carga parcial positiva (δ+\delta^+). A molécula é angular: os dois hidrogênios formam um V de cerca de 104,5°, e por isso as cargas parciais não se cancelam. Uma molécula com um lado positivo e um lado negativo é uma molécula polar.

Duas moléculas polares vizinhas fazem o que dois ímãs fracos fazem. O hidrogênio δ+\delta^+ de uma se aproxima do oxigênio δ−\delta^- da outra. Essa atração é a ligação de hidrogênio. Ela é muito mais fraca que a ligação covalente O–H dentro da molécula e dura frações de bilionésimo de segundo, mas cada molécula de água pode fazer até quatro ao mesmo tempo, e em um copo há mais de 102410^{24} moléculas. Muitas ligações fracas, refeitas o tempo todo, dão à água um comportamento coletivo que líquidos de tamanho parecido não têm.

Molécula polar e ligação de hidrogênio

Molécula polar é a que tem distribuição desigual de carga elétrica: uma região com carga parcial negativa e outra com carga parcial positiva. A água é polar porque o oxigênio é mais eletronegativo que o hidrogênio e porque a molécula é angular. Ligação de hidrogênio é a atração entre um átomo de hidrogênio ligado a um átomo muito eletronegativo (oxigênio ou nitrogênio) e um par de elétrons de outro átomo eletronegativo, em uma molécula vizinha ou na mesma molécula. É fraca e breve, mas em grande número explica a coesão da água, a forma das proteínas e o pareamento das bases do DNA. Textos antigos chamam a mesma interação de ponte de hidrogênio; julgue o conceito, e não o nome.

Três painéis. À esquerda, uma molécula de água grande: um átomo de oxigênio vermelho, marcado com delta menos em vermelho acima, ligado por dois traços cinza a dois átomos de hidrogênio cinza-claros, cada um marcado com delta mais em azul; um arco âmbar entre as duas ligações indica o ângulo de 104,5 graus; um texto diz que o oxigênio puxa os elétrons e fica delta menos, os hidrogênios ficam delta mais, e a molécula é angular. No centro, cinco moléculas de água pequenas: a central faz quatro ligações de hidrogênio, desenhadas como linhas azuis tracejadas, duas pelos seus hidrogênios com o oxigênio de duas vizinhas abaixo e duas pelo seu oxigênio com hidrogênios de duas vizinhas acima; uma legenda distingue a ligação covalente O–H, traço cinza cheio e forte, da ligação de hidrogênio, tracejada, fraca e breve; nota fora de escala. À direita, um quadro azul lista o que sai dessa atração: solvente de íons e moléculas polares; reagente e produto; calor específico alto; calor de vaporização alto; coesão e tensão superficial; gelo menos denso. Uma faixa inferior cinza explica que cada ligação de hidrogênio é fraca e breve, mas cada molécula faz até quatro e há mais de dez elevado a vinte e quatro moléculas em um copo, e liga isso ao aquecimento, à evaporação e ao congelamento.
A origem de tudo: o oxigênio puxa os elétrons, a molécula é angular e, por isso, polar. No líquido, cada molécula se liga a até quatro vizinhas por ligações de hidrogênio (tracejadas), fracas e breves, mas em número enorme. As seis propriedades da página saem daí. Fora de escala. Diagrama autoral.

A tabela a seguir é o mapa da primeira metade da página. Cada linha é uma propriedade que vem das ligações de hidrogênio, o que ela significa e o fenômeno que ela explica.

propriedade o que a ligação de hidrogênio faz fenômeno biológico
solvente de substâncias polares e de íons moléculas de água cercam íons e grupos polares e os separam sangue, seiva, citosol e suor são soluções aquosas; transporte de nutrientes e gases
reagente e produto a molécula entra em reações (hidrólise, fotossíntese) ou sai delas (síntese por desidratação, respiração) digestão, fabricação de glicose pelas plantas, água metabólica
calor específico alto parte da energia recebida rompe ligações em vez de agitar moléculas o corpo aquece e esfria devagar; o mar suaviza o clima do litoral
calor de vaporização alto para virar vapor, a molécula rompe todas as ligações que a prendem o suor esfria a pele ao evaporar; o cão ofega
coesão, adesão e tensão superficial moléculas da superfície puxam-se umas às outras; a água adere a superfícies polares gota redonda, inseto sobre a lagoa, capilaridade
gelo menos denso que a água líquida no sólido, as ligações fixam as moléculas em uma rede com espaços o gelo flutua e a vida continua sob a camada congelada

Solvente: por que o sal some e o óleo boia

Jogue sal na água: os cristais desaparecem. Jogue óleo: ele boia, em gotas. A diferença está na polaridade. O cloreto de sódio é feito de íons, Na+\mathrm{Na^+} e Cl−\mathrm{Cl^-}. A água polar cerca cada íon, com os oxigênios δ−\delta^- voltados para o Na+\mathrm{Na^+} e os hidrogênios δ+\delta^+ voltados para o Cl−\mathrm{Cl^-}, e o arranca do cristal. O mesmo acontece com moléculas polares, como a glicose e a sacarose, cheias de grupos –OH que fazem ligações de hidrogênio com a água. Substâncias assim são hidrofílicas. O óleo é feito de longas cadeias de carbono e hidrogênio quase sem carga parcial. Ele não oferece à água nada com que ela se ligue; as moléculas de água atraem-se mais umas às outras do que ao óleo, e o resultado é o óleo empurrado para fora, em gotas. Substâncias assim são hidrofóbicas. A fronteira da célula existe porque há moléculas com uma metade de cada tipo, os fosfolipídios, tratados em lipídios.

Dois painéis lado a lado. À esquerda, cloreto de sódio, hidrofílico: um círculo roxo com Na mais, cercado por cinco moléculas de água pequenas com o oxigênio vermelho voltado para o íon, e um círculo verde com Cl menos, cercado por cinco moléculas com os hidrogênios cinza voltados para o íon; o texto diz que a água cerca cada íon e o arranca do cristal, que glicose e sacarose também se dissolvem por seus grupos OH, e que sangue, seiva, citosol e suor são soluções aquosas. À direita, óleo, hidrofóbico: uma elipse âmbar rotulada gota de óleo, cadeias de C e H sem carga parcial, cercada por nove moléculas de água ligadas umas às outras por linhas azuis tracejadas que formam um anel em volta da gota; o texto diz que o óleo não oferece à água nada com que se ligar e é empurrado para fora, em gotas. Uma faixa azul na base traz a regra: polar dissolve polar e íons; apolar fica de fora; a água não dissolve tudo; fora de escala.
O mesmo solvente, dois destinos. Os íons do sal são cercados por moléculas de água orientadas pelas cargas parciais e se separam do cristal. A gota de óleo, sem cargas parciais, é excluída: as moléculas de água preferem ligar-se umas às outras. Fora de escala. Diagrama autoral.

Ser o solvente da vida tem consequências em todas as escalas. O sangue é uma solução aquosa que transporta glicose, íons, hormônios e gases; o citosol é uma solução aquosa em que quase todas as reações da célula acontecem; a seiva das plantas é água com sais e açúcares; o suor e a urina são água com sais e resíduos. Um organismo é um conjunto de soluções separadas por membranas. Foi essa a ideia que o PAS 1 de 2014 (item 57) cobrou em um texto sobre a crise hídrica da Cantareira: “Uma das funções essenciais da água, substância inorgânica fundamental para a sobrevivência dos seres vivos, é sustentar o transporte de substâncias tanto no interior das células quanto entre uma célula e outra.” Certo. O texto-base falava de represas; o item cobrava a função de solvente e meio de transporte, que não estava no texto.

A água não dissolve tudo

A expressão solvente universal é um exagero útil, e a prova sabe disso. A água dissolve bem íons e moléculas polares; não dissolve óleos, gorduras, ceras e a maior parte dos plásticos, e dissolve mal gases como o oxigênio (um litro de água em contato com o ar guarda poucos miligramas de O2\mathrm{O_2}, e é por isso que peixes dependem de brânquias eficientes). Entre os sais, as solubilidades variam: o cloreto de sódio é muito solúvel; o fosfato de cálcio, pouco, e é justamente por isso que ele serve de material para o osso. Uma frase que afirme que a água dissolve qualquer substância está errada.

Dissolver também é a condição para transportar. A glicose só chega à célula do músculo porque viaja dissolvida no sangue; o oxigênio precisa de uma proteína, a hemoglobina, porque se dissolve mal; os íons do soro de reidratação só entram no corpo porque o soro é uma solução. Estar dissolvida, porém, não garante que uma substância atravesse uma membrana: a travessia depende da estrutura da molécula e dos mecanismos descritos em membrana plasmática e transportes.

Reagente e produto: a água entra nas reações e sai delas

A água não é só o meio. Duas reações em espelho atravessam toda a bioquímica. Na hidrólise (hidro, água; lise, quebra), uma molécula de água é consumida ao romper a ligação entre duas unidades. É o que a digestão faz com o amido, a sacarose, as gorduras e as proteínas: cada ligação desfeita gasta uma molécula de água. Na síntese por desidratação (ou condensação), duas unidades se ligam e uma molécula de água é liberada. É assim que a célula monta amido a partir de glicose, gordura a partir de ácidos graxos e glicerol, proteínas a partir de aminoácidos. As contas de água nessas reações estão em carboidratos e em proteínas e enzimas.

sacarose+H2O→glicose+frutose\mathrm{sacarose + H_2O \rightarrow glicose + frutose}

Há ainda a reação que sustenta quase toda a biosfera. Na fotossíntese, a água é quebrada pela energia da luz: o oxigênio dela vira o O2\mathrm{O_2} que você respira, e o hidrogênio vai parar na glicose.

6 CO2+6 H2O→luzC6H12O6+6 O2\mathrm{6\,CO_2 + 6\,H_2O \xrightarrow{luz} C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2}

Na respiração celular, a reação roda ao contrário e a água aparece como produto: a chamada água metabólica, que você vai reencontrar no balanço hídrico.

C6H12O6+6 O2→6 CO2+6 H2O\mathrm{C_6H_{12}O_6 + 6\,O_2 \rightarrow 6\,CO_2 + 6\,H_2O}

Foi a função de reagente que o PAS 1 de 2014 cobrou no item 58, no mesmo bloco da Cantareira: “A redução da disponibilidade de água para a agricultura é fator limitante da produção de espécies vegetais, pois a água é um componente da reação de síntese de moléculas orgânicas das plantas.” Certo. Sem água, a planta não fabrica glicose, e a seca derruba a produção também por esse caminho, e não só pela falta de transporte na seiva. Quem guardou a água só como solvente hesita nesse item. O mecanismo da fotossíntese, incluindo a evidência de que o O2\mathrm{O_2} vem da água e não do CO2\mathrm{CO_2}, está em fotossíntese; a respiração, em respiração celular.

Exemplo resolvido: julgar um item de função. Julgue: “Nos organismos, a água atua apenas como meio físico onde as substâncias se dissolvem, não participando como reagente das reações químicas celulares.” A palavra que decide é “apenas”. A água é reagente da fotossíntese e de todas as hidrólises da digestão, e é produto da respiração e das sínteses por desidratação. Errado. A regra que serve para qualquer item desta página: quando a frase reduz a água a uma única função, procure a função que ficou de fora.

Calor específico: por que um corpo cheio de água aquece devagar

Para aquecer 1 g de água em 1 °C são necessários cerca de 4,18 J. Esse é o calor específico da água, um dos mais altos entre os líquidos comuns: o do óleo é cerca da metade; o do ferro, cerca de um décimo. O motivo são as ligações de hidrogênio. Parte da energia que entra vai romper ligações entre moléculas, e não aumentar a agitação delas, e é a agitação que o termômetro mede. Para um ser vivo, isso significa que o corpo, cheio de água, aquece e esfria devagar: um dia de sol não cozinha uma capivara, e uma noite fria não a congela. Na escala do planeta, é o que faz o mar suavizar o clima do litoral, com noites menos frias e dias menos quentes que os de uma cidade do interior na mesma latitude.

A conta é a de sempre, Q=m c ΔTQ = m\,c\,\Delta T, com c=4,18 J/(g⋅°C)c = 4{,}18\ \mathrm{J/(g\cdot °C)}.

Exemplo resolvido: duas panelas. Duas panelas iguais, uma com 1 kg de água e outra com 1 kg de óleo (calor específico de cerca de 2 J/(g·°C)), recebem a mesma chama por dois minutos e absorvem 84 kJ cada. Quanto cada uma aquece?

Água: ΔT=Q/(m c)=84 000/(1 000×4,18)≈20\Delta T = Q/(m\,c) = 84\,000 / (1\,000 \times 4{,}18) \approx 20 °C. Óleo: 84 000/(1 000×2)=4284\,000 / (1\,000 \times 2) = 42 °C. Com a mesma energia, o óleo esquenta cerca do dobro. Conferência pelo caminho inverso: para a água subir 20 °C são necessários 1 000×4,18×20=83 6001\,000 \times 4{,}18 \times 20 = 83\,600 J, que é o que entrou. O que o resultado ensina: estabilidade térmica não significa temperatura constante; significa que, para a mesma energia, a temperatura muda menos.

O lago, o litoral e o corpo

Um lago demora semanas para aquecer no verão e semanas para esfriar no inverno, enquanto o solo em volta responde em horas. Peixes e larvas aquáticas vivem em um ambiente termicamente amortecido, e muitos deles não suportariam a variação diária do ar. O mesmo vale para o seu corpo: cerca de 60 % de água em um adulto é uma massa térmica que absorve o calor produzido pelos músculos sem que a temperatura dispare em minutos. Sem essa reserva, a febre e o esforço físico seriam muito mais perigosos.

Calor de vaporização: o suor esfria ao evaporar, não ao sair

Para uma molécula de água escapar do líquido e virar vapor, ela precisa romper todas as ligações de hidrogênio que a prendem às vizinhas. A 100 °C, cada grama de água que evapora leva cerca de 2 260 J; na temperatura da pele, perto de 37 °C, leva ainda mais, cerca de 2 400 J por grama. É o calor de vaporização, e é a resposta para a cena da abertura: o suor não sai frio. Ele sai na temperatura da pele e retira calor ao evaporar, porque as moléculas que escapam levam energia e as que ficam passam a se mover mais devagar, o que é o mesmo que dizer que a pele esfria. Por isso o suor em dia úmido não refresca: o ar já está cheio de vapor, a evaporação diminui e o suor escorre sem esfriar nada. Por isso um cão, que quase não sua, ofega: evapora água pela língua e pelas vias aéreas. Por isso a moringa de barro gela a água: a água que atravessa os poros da parede evapora por fora e retira calor do que ficou dentro.

Quatro quadros. Em cima, à esquerda, duas barras: uma âmbar muito curta, aquecer 1 g em 1 grau Celsius, 4,18 J, e uma azul longa, evaporar 1 g a 37 graus, cerca de 2 400 J, quase 600 vezes mais; uma nota avisa que as barras estão fora de escala e que a 100 graus o calor de vaporização é de cerca de 2 260 J por grama. Em cima, à direita, um esquema da pele: uma faixa âmbar rotulada pele a 37 graus, o suor sai nesta temperatura, com quatro gotas azuis sobre ela; de três delas sobem setas azuis rotuladas vapor, com o texto cada grama que evapora leva cerca de 2 400 J; a quarta gota, à direita, tem a nota em vermelho pinga, não esfria; abaixo, as moléculas que ficam se movem mais devagar, a pele esfria. Embaixo, à esquerda, a conta de um jogo: 1 200 000 J divididos por 2 400 J por grama dão 500 g de suor evaporado; se o calor ficasse no corpo, com 40 kg de água, a temperatura subiria cerca de 7 graus, de 37 para 44. Embaixo, à direita, um quadro vermelho, quando o mecanismo falha: dia úmido, casaco no treino e o cão que ofega.
O corpo usa o processo caro. Aquecer água custa 4,18 J por grama por grau; evaporar custa cerca de 2 400 J por grama. É por isso que meio litro de suor evaporado dissipa o calor de um jogo inteiro, e por que o suor que pinga, ou que não evapora no ar úmido, não esfria nada. Barras fora de escala. Diagrama autoral.

Exemplo resolvido: quanto suor para um jogo. Um jogador produz nos músculos, ao longo de um jogo, cerca de 1 200 kJ de calor que precisa dissipar pelo suor (ordem de grandeza). (a) Que massa de suor precisa evaporar? (b) Quanto a temperatura do corpo subiria se esse calor ficasse retido, considerando 40 kg de água no corpo? © Por que um dia muito úmido é perigoso mesmo para quem sua muito?

(a) 1 200 000 J÷2 400 J/g=5001\,200\,000\ \mathrm{J} \div 2\,400\ \mathrm{J/g} = 500 g: meio litro de suor evaporado. Sua-se mais que isso, porque o suor que pinga ou fica na roupa não evapora e não esfria.

(b) ΔT=1 200 000/(40 000×4,18)≈7\Delta T = 1\,200\,000 / (40\,000 \times 4{,}18) \approx 7 °C: de 37 para cerca de 44 °C, incompatível com a vida. Meio litro de água evaporada evita isso. É a diferença entre aquecer água (4,18 J por grama por grau) e evaporar água (cerca de 2 400 J por grama, quase 600 vezes mais): o corpo usa o processo caro para se livrar de muito calor com pouca massa.

© A evaporação depende de o ar aceitar vapor. Em ar quase saturado, a água fica na pele, o corpo perde água e sal e o calor não sai. É o cenário da hipertermia, e é o motivo de jogos serem interrompidos para hidratação em dias quentes e úmidos.

Conferência pela ordem de grandeza: 500 g em cerca de 100 minutos são 5 g por minuto, uma colher de chá, e cada grama carrega 2,4 kJ. Onde mais o mesmo raciocínio funciona: na sensação de frio ao sair do banho, na garrafa de barro e na floresta, onde a evaporação pelas folhas torna a mata mais fresca que o asfalto, assunto de fisiologia vegetal.

Dois erros sobre o suor

O primeiro é inverter o mecanismo: dizer que o suor resfria porque é secretado abaixo da temperatura da pele. O suor sai na temperatura do corpo; o resfriamento vem do calor de vaporização. O segundo é confundir a água perdida com gordura queimada: uma hora de exercício com casaco faz a balança cair pelo suor, e a massa volta no primeiro copo de água, enquanto o casaco atrapalha a evaporação e aumenta o risco de superaquecimento. Suar perde água e sais, não gordura.

Coesão, adesão e tensão superficial: a película que não existe

Uma gota de água sobre uma folha fica redonda em vez de se espalhar; um inseto anda sobre a lagoa; a água sobe por um papel-toalha contra a gravidade. As três cenas têm a mesma causa. As moléculas da superfície, sem vizinhas por cima, puxam-se umas às outras com mais força para os lados e para baixo, e a superfície se comporta como uma película elástica. É a tensão superficial, consequência da coesão entre moléculas de água. Não há película sólida: há moléculas que se atraem mais entre si do que o ar as atrai.

Quando a atração é entre a água e outra superfície polar (vidro, celulose, parede de um vaso), chama-se adesão. A combinação de coesão e adesão faz a água subir por tubos finos: é a capilaridade. Ela ajuda a explicar a subida da água em um caule, mas não a explica sozinha; nas árvores altas, o mecanismo principal é a transpiração pelas folhas, que puxa a coluna de água contínua do xilema, mantida inteira pela coesão. O assunto fica em fisiologia vegetal. Na gota sobre a folha encerada, a coesão vence a adesão, e a gota fica redonda; na folha de papel, a adesão vence, e a gota se espalha.

O detergente desmonta a tensão superficial ao se meter entre as moléculas de água: uma gota de detergente afunda o inseto e faz a água molhar melhor o prato engordurado. Nos pulmões, uma mistura de lipídios e proteínas (o surfactante) faz o mesmo serviço nos alvéolos, para que a tensão superficial da água que os reveste não os feche; o assunto está em sistema respiratório.

Gelo que flutua: por que a vida continua sob a camada congelada

Quase toda substância fica mais densa quando solidifica, porque as partículas se aproximam. A água faz o contrário. Ao congelar, cada molécula se fixa em quatro ligações de hidrogênio com as vizinhas, em uma rede hexagonal com espaços vazios. O gelo tem densidade de cerca de 0,92 g/cm³, contra 1,00 g/cm³ da água líquida a 4 °C, e por isso flutua, com cerca de nove décimos do volume submersos.

A consequência biológica é grande. Um lago em região fria congela de cima para baixo. A camada de gelo isola a água de baixo, que fica líquida, perto de 4 °C, e peixes, plantas e microrganismos passam o inverno ali. Se o gelo afundasse, os lagos congelariam do fundo até a superfície, ano após ano, e a vida de água doce em regiões frias seria outra. O mesmo comportamento explica por que uma garrafa cheia estoura no congelador e por que a água que entra nas fendas de uma rocha a quebra ao congelar, o primeiro passo da formação do solo.

O gelo não afunda

Um item que afirme que a água, como as outras substâncias, fica mais densa ao solidificar está errado. A densidade máxima da água é a cerca de 4 °C, e o gelo é menos denso que a água líquida. É por isso que o gelo flutua no copo e na superfície do lago.

Quanto de você é água, e de que depende essa proporção

A fração de água muda com a idade, com a composição do corpo e com a espécie. Um recém-nascido é cerca de 75 % água; um adulto, entre 50 % e 60 %; uma pessoa idosa pode chegar a 45 %. Dentro do corpo, a proporção varia de tecido para tecido: cérebro e rins têm 80 % a 85 % de água; o músculo esquelético, cerca de 75 %; o tecido adiposo, cerca de 10 %; os dentes, 8 % a 10 %. A diferença média entre homens e mulheres adultos (os homens ficam, em média, alguns pontos percentuais acima) não é mais água nas células de um ou de outro: é a maior proporção fisiológica de tecido adiposo no corpo feminino, e a gordura exclui água. Corpos com mais gordura de reserva têm menor fração de água no total, com variação de vários pontos entre pessoas.

Gráfico de barras horizontais, de 0 a 100 por cento da massa. Barras azuis, por idade: recém-nascido, cerca de 75 por cento; adulto, 50 a 60 por cento, com a parte entre 50 e 60 em tom mais claro; pessoa idosa, até cerca de 45 por cento. Barras verdes, tecidos ricos em água: cérebro e rins, 80 a 85 por cento; músculo esquelético, cerca de 75 por cento. Barras âmbar, tecidos pobres em água: tecido adiposo, cerca de 10 por cento; dentes, 8 a 10 por cento. Uma nota diz que a barra clara é a faixa entre o mínimo e o máximo e que os valores são aproximados. Abaixo, três quadros azuis: idade, quanto mais jovem mais água, com a semente seca como extremo; atividade metabólica, as reações acontecem em solução, cérebro, rins e músculo acima de 70 por cento e osso e dente muito abaixo; espécie, água-viva acima de 95 por cento, ser humano em torno de 60, semente de milho seca abaixo de 15.
A fração de água cai com a idade e varia muito de tecido para tecido: cérebro, rins e músculo são quase três quartos de água; o tecido adiposo e os dentes, quase nada. Os três fatores clássicos (idade, atividade metabólica e espécie) resumem o gráfico. Valores aproximados. Diagrama autoral.
quem ou o quê água (% da massa) por que essa proporção
recém-nascido cerca de 75 pouca gordura; muito líquido fora das células
adulto 50 a 60 músculo e órgãos ricos em água, gordura variável
pessoa idosa até 45 menos massa muscular, menos água nas células
cérebro e rins 80 a 85 órgãos de células muito ativas e irrigadas
músculo esquelético cerca de 75 células cheias de citoplasma
tecido adiposo cerca de 10 células cheias de gordura, que exclui água
dentes 8 a 10 tecido mineralizado

Três fatores clássicos resumem a tabela e valem para qualquer ser vivo.

Idade. Quanto mais jovem o organismo, maior o teor de água: o embrião e o recém-nascido são mais aquosos que o adulto, e o adulto, mais que o idoso. Em plantas, a semente seca tem pouca água (muitas ficam abaixo de 15 % de água e por isso se conservam) e a plântula que brota é quase toda água.

Atividade metabólica. Tecidos e organismos de metabolismo intenso são mais ricos em água, porque as reações acontecem em solução: cérebro, rins e músculo em atividade ficam acima de 70 %; o osso e o dente, tecidos de sustentação, ficam muito abaixo. Uma semente dormente, de metabolismo quase parado, é o caso extremo.

Espécie. Uma água-viva passa de 95 % de água; a espécie humana fica em torno de 60 %; uma semente de milho seca, abaixo de 15 %. A proporção reflete o modo de vida e o tipo de tecido que predomina.

Cerca de dois terços da água do corpo humano ficam dentro das células, no citosol; o terço restante é o líquido extracelular, que inclui o plasma do sangue e o líquido que banha as células. É entre esses compartimentos que a osmose, tratada adiante, move a água.

Exemplo resolvido: teor de água de um tecido. Uma amostra de músculo com 40,0 g de massa úmida é seca em estufa até a massa parar de cair e fica com 10,4 g. Qual é o teor de água?

A água evaporada é 40,0−10,4=29,640{,}0 - 10{,}4 = 29{,}6 g. O teor é 29,6/40,0=0,7429{,}6 / 40{,}0 = 0{,}74, ou 74 %, compatível com o valor da tabela. Conferência: 0,74×40,0=29,60{,}74 \times 40{,}0 = 29{,}6 g. O mesmo cálculo, feito com uma semente, dá valores abaixo de 15 %. A variável que vai na conta é a massa úmida, e não a seca: 29,6/10,429{,}6 / 10{,}4 daria 285 %, que é a razão água/matéria seca, outra grandeza.

Balanço hídrico: o que entra, o que sai e a sede

Um adulto repõe todos os dias a água que perde. A ingestão de referência fica entre 2,7 e 3,7 litros diários, somando a água das bebidas e a dos alimentos, com grande variação conforme peso, atividade, clima e condição de saúde. Boa parte dos alimentos é água: frutas e hortaliças passam de 80 %, e até o pão francês tem quase 30 %.

entradas saídas
bebidas (água, sucos, leite, café) urina (a maior saída, regulada pelos rins)
água dos alimentos (frutas, hortaliças, sopas, arroz cozido) suor (varia com calor e exercício)
água metabólica, produzida na respiração celular vapor expirado pelos pulmões
fezes (pouco, exceto na diarreia)

A água metabólica é a que aparece como produto na equação da respiração celular. Para a maioria dos animais ela é uma parcela pequena do balanço; para alguns animais de deserto, é parcela decisiva. O rato-canguru norte-americano é o exemplo clássico de mamífero que praticamente não bebe: obtém água das sementes que come e da oxidação delas, e perde muito pouco em urina concentrada e fezes secas.

O controle do balanço é de dois lados. Quando o corpo perde água, o sangue fica com solutos mais concentrados. Sensores no hipotálamo detectam o aumento e disparam duas respostas: a sede, que é um comportamento, e a liberação do hormônio antidiurético, que faz os rins devolverem água ao sangue e produzirem urina mais concentrada. Beber e reter água dilui o sangue de volta à faixa normal. O hormônio e o rim estão em sistema excretor e em sistema endócrino. O que importa aqui é a direção: falta de água concentra o sangue, e beber água o dilui. O PAS 3 de 2022 (item 29) afirmou que “a falta de ingestão de água diminui a concentração de glicose no sangue”, e o gabarito foi errado: menos água no sangue significa solutos mais concentrados, inclusive a glicose.

Beber água demais também desequilibra

A frase beber muita água nunca faz mal é falsa nos extremos. Em provas de longa duração, atletas que bebem grandes volumes de água pura, sem repor sais, podem diluir o sódio do sangue abaixo da faixa normal, uma condição chamada hiponatremia, com náusea, confusão e, em casos graves, risco de vida. O corpo precisa de água e de sais na proporção certa; a sede e os rins de uma pessoa saudável, em condições comuns, cuidam do ajuste. Quem tem doença renal, cardíaca ou usa certos medicamentos segue orientação profissional sobre quanto beber.

Desidratação e o soro de reidratação oral: por que água, sal e açúcar

Desidratação é a perda de água do corpo além do que entra, quase sempre acompanhada de perda de sais. As causas comuns são diarreia, vômitos, suor abundante e febre. Os sinais em uma criança incluem boca seca, pouca urina, choro sem lágrimas, olhos fundos e sonolência. Em uma diarreia, o intestino perde água e íons, sobretudo sódio e potássio. Beber só água não resolve: sem sódio suficiente no sangue, a água não fica no corpo. Beber água com sal também não basta, por um detalhe das células do intestino: elas absorvem o sódio com muito mais eficiência quando o absorvem junto com glicose, pela mesma proteína transportadora. O sal entra, a água segue o sal por osmose, e a pessoa se reidrata pela boca, sem soro na veia.

A fórmula do soro de reidratação oral recomendada pela Organização Mundial da Saúde e pelo UNICEF é uma receita de biologia de membrana:

componente gramas por litro de água concentração (mmol/L)
cloreto de sódio 2,6 sódio 75; cloreto 65
glicose anidra 13,5 glicose 75
cloreto de potássio 1,5 potássio 20
citrato trissódico di-hidratado 2,9 citrato 10
total 20,5 osmolaridade 245 mOsm/L

Repare na proporção: 75 mmol/L de sódio e 75 mmol/L de glicose, um para um, e uma solução menos concentrada que o plasma. Essa fórmula, de osmolaridade reduzida, substituiu a anterior, de 311 mOsm/L, depois de estudos que mostraram menos vômitos e menor necessidade de soro na veia com a solução mais diluída. O potássio repõe o que a diarreia leva, e o citrato ajuda a corrigir a acidez do sangue.

No Brasil, os sachês distribuídos nas Unidades Básicas de Saúde seguem essa fórmula. A orientação oficial do Ministério da Saúde, na Caderneta da Criança, é dissolver todo o conteúdo de um envelope em 1 litro de água fervida ou filtrada, oferecer às colheradas depois de cada evacuação ou vômito, usar o soro pronto por no máximo 24 horas e não acrescentar açúcar nem sal. Se o envelope não estiver disponível, a mesma caderneta ensina o soro caseiro como alternativa emergencial, até conseguir o sachê: em um copo de 200 mL de água fervida ou filtrada, uma medida rasa (a menor) de sal e duas medidas rasas (a maior) de açúcar, com a colher-medida de plástico distribuída pelos serviços de saúde; sem a colher, uma pitada de três dedos de sal e um punhado pequeno de açúcar. A caderneta é direta sobre o que o soro faz: não cura a diarreia, mas evita a desidratação, que pode matar. Em qualquer sinal de gravidade, a orientação é procurar o serviço de saúde.

Água e sal são nutrientes, numa faixa

Nutriente é toda substância que o organismo precisa obter do ambiente para manter o metabolismo: água, sais minerais, carboidratos, lipídios, proteínas e vitaminas. Só três fornecem energia (carboidratos, lipídios e proteínas). Água e sais entram com zero caloria no rótulo e nem por isso deixam de ser nutrientes: são o solvente, os íons de função e o meio de transporte. Para cada um deles existe uma faixa: abaixo, deficiência; acima, toxicidade. O cloreto de sódio reidrata a 2,6 g por litro e desidrata na concentração da água do mar, cerca de 35 g por litro, porque na segunda a água sai das células em vez de entrar.

Por que o soro ficou mais diluído

A fórmula anterior da OMS tinha osmolaridade de 311 mOsm/L, acima da do plasma. Ela já salvava vidas, mas estudos reunidos em uma reunião técnica de 2001 mostraram que uma solução com 75 mmol/L de sódio e 245 mOsm/L reduzia a necessidade de soro na veia em cerca de um terço, o volume das fezes em cerca de 20 % e os vômitos em cerca de 30 %, com a mesma segurança. A OMS e o UNICEF adotaram a fórmula reduzida, e é ela que está nos sachês de hoje. A lição de bioquímica: para a água entrar no corpo, a solução que a carrega precisa ser um pouco menos concentrada que o sangue, e não mais.

Osmose: a água vai para onde há mais soluto

A alface salgada murcha. A hemácia posta em água pura incha até estourar. O soro fisiológico entra na veia sem fazer nem uma coisa nem outra. Nos três casos, quem se move é a água, através de uma membrana que deixa a água passar e segura o soluto. Osmose é a difusão da água através de uma membrana seletivamente permeável, do meio com menos soluto (mais água) para o meio com mais soluto (menos água). É um processo passivo: a célula não gasta energia.

Os três meios têm nome em relação ao interior da célula. Hipotônico: menos soluto que a célula; a água entra. Isotônico: mesma concentração; a água entra e sai na mesma medida. Hipertônico: mais soluto que a célula; a água sai.

Quadro com três colunas, meio hipotônico (menos soluto fora, água destilada), meio isotônico (mesma concentração, soro fisiológico com 0,9 por cento de NaCl) e meio hipertônico (mais soluto fora, água do mar), e duas linhas. Na linha da hemácia, sem parede: no hipotônico, uma esfera vermelha grande com setas azuis apontando para dentro e uma rachadura, a água entra, incha e pode romper, hemólise; no isotônico, um disco bicôncavo vermelho com setas azuis entrando e saindo dos dois lados, entra e sai na mesma medida, mantém a forma; no hipertônico, uma forma vermelha enrugada, em estrela, com setas azuis apontando para fora, a água sai, murcha. Na linha da célula vegetal, com parede verde grossa e membrana roxa: no hipotônico, a membrana encostada na parede e um vacúolo azul cheio, com setas azuis entrando, túrgida, a parede resiste e não estoura; no isotônico, a célula normal, mantém a forma; no hipertônico, a membrana descolada da parede e um vacúolo pequeno, com setas azuis saindo, plasmólise, perde água e murcha, como a alface salgada. Uma faixa azul na base explica que a seta azul é o sentido da água, sempre para o lado com mais soluto, processo passivo sem gasto de ATP, que a parede verde é a parede celular e o traço roxo a membrana, que quem atravessa a membrana é a água e não o sal, e que o esquema está fora de escala.
A mesma regra nas seis situações: a água atravessa a membrana para o lado com mais soluto, sem gasto de energia. A diferença entre a hemácia e a célula vegetal é a parede: ela segura a célula túrgida no meio hipotônico e fica para trás quando a membrana encolhe no hipertônico (plasmólise). Fora de escala. Diagrama autoral.
meio hemácia (sem parede) célula vegetal (com parede)
hipotônico (água destilada) incha e pode romper (hemólise) fica túrgida; a parede resiste e a célula não estoura
isotônico (soro fisiológico, 0,9 % de NaCl) mantém a forma mantém a forma
hipertônico (água do mar, cerca de 3,5 % de sal) murcha, com a superfície enrugada perde água; a membrana se descola da parede (plasmólise)

A salada temperada cedo demais murcha porque o sal cria, fora das células da folha, um meio hipertônico: a água sai das células, o vacúolo encolhe e a folha perde a turgidez. A carne-seca e o bacalhau se conservam pelo mesmo mecanismo, aplicado aos microrganismos: o sal retira água das bactérias e dos fungos, que ficam desidratados e inibidos. O PAS 1 de 2011 trouxe dois itens sobre isso. O item 51, “O processo de salgar os alimentos para conservá-los tem como objetivo promover, por processo passivo, a desidratação deles”, estava certo: osmose é passiva. O item 48, que dizia que os microrganismos “foram eliminados durante o processo de salga”, estava errado: eles são desidratados e inibidos, e não mortos, tanto que carne mal salgada estraga. O PAS 1 de 2005 (item 85) já tinha afirmado, corretamente, que “pouca água e muito sal” retardam a decomposição da carne-seca. E o PAS 3 de 2023 (item 115) cobrou a parede: “Na célula vegetal, o processo de osmose sofre resistência da parede celular quando a célula está túrgida.” Certo. Túrgida, a célula pressiona a parede, e a parede devolve a pressão.

Dois deslizes que pagam item em osmose

Primeiro, trocar o viajante: quem atravessa a membrana é a água. Dizer que o sal entra na célula por osmose já é erro. Segundo, inverter a direção: a água vai para o meio mais concentrado em soluto, e não para o menos concentrado. Um terceiro, mais raro: cobrar energia de um processo passivo. Osmose não gasta ATP, mesmo quando há proteínas (aquaporinas) facilitando a passagem da água.

Osmose é só uma das travessias da membrana. Difusão simples, difusão facilitada, transporte ativo e o detalhe do transportador que leva sódio e glicose juntos no intestino estão em membrana plasmática e transportes.

Sais minerais: íons dissolvidos e minerais imobilizados

O que o rótulo chama de minerais são, dentro do corpo, duas coisas. Na forma dissolvida, são íons na água: átomos ou grupos de átomos com carga elétrica, como Na+\mathrm{Na^+}, K+\mathrm{K^+}, Ca2+\mathrm{Ca^{2+}}, Mg2+\mathrm{Mg^{2+}}, Cl−\mathrm{Cl^-}, fosfato, ferro como Fe2+\mathrm{Fe^{2+}} ou Fe3+\mathrm{Fe^{3+}}, iodo como iodeto. É assim que atuam no impulso nervoso, na contração muscular, no equilíbrio de água entre a célula e o meio e como peças de enzimas. Na forma imobilizada, estão presos em estruturas sólidas: o fosfato de cálcio dos ossos e dos dentes, o carbonato de cálcio das conchas dos moluscos e do esqueleto dos corais, a sílica da parede das diatomáceas. As duas formas se comunicam: o osso é também a reserva de cálcio do corpo, de onde o íon sai para o sangue quando a dieta não fornece o bastante.

Sais minerais não fornecem energia. Eles aparecem no rótulo com zero caloria, ao lado da água e das vitaminas, e nem por isso deixam de ser nutrientes. O PAS 1 de 2011 (item 37) cobrou exatamente essa confusão com as vitaminas, chamadas no item de “excelentes fontes diretas de calorias”; gabarito errado. A mesma frase com sais minerais no lugar de vitaminas estaria igualmente errada. A pergunta da prova sobre um sal mineral nunca é o que ele é: é para que serve e o que acontece quando falta.

A palavra-chave é função, e a segunda é faixa. Um íon não é bom nem mau; é necessário em uma faixa de concentração. Abaixo dela, deficiência; acima, toxicidade. O sódio ilustra as duas pontas: sem Na+\mathrm{Na^+}, nenhum neurônio dispara; com Na+\mathrm{Na^+} demais, todo dia, por anos, a pressão arterial sobe.

Tabela com cabeçalho escuro e quatro colunas: íon; onde está, molécula ou estrutura; função; o que a falta mostra. Nove linhas, cada uma com uma barra colorida à esquerda. Cálcio: fosfato de cálcio do osso e do dente, íon livre no citosol e no sangue; rigidez do osso, dispara a contração muscular, coagulação; osso fraco, sangue que não coagula. Fosfato: osso, ATP, fosfolipídios, DNA e RNA; energia, membrana, informação; solo pobre em fósforo, planta pouco produtiva. Sódio: íon principal fora da célula; impulso nervoso, retém água no sangue; cãibra e confusão na perda, hipertensão no excesso. Potássio: íon principal dentro da célula; impulso nervoso, contração inclusive do coração; perdido em vômitos e diarreias, por isso o soro leva cloreto de potássio. Magnésio: centro da clorofila, enzimas que usam ATP, osso; fotossíntese, ativação de enzimas; folha amarela entre as nervuras. Ferro: centro do heme da hemoglobina, enzimas da respiração; transporte de oxigênio; anemia ferropriva, farinhas fortificadas. Iodo: hormônios da tireoide; ritmo do metabolismo; bócio, dano ao cérebro do bebê, sal iodado com 15 a 45 mg por kg. Flúor: esmalte do dente; resistência ao ácido da placa; cárie, fluorose no excesso, água fluoretada com cerca de 0,7 mg por litro. Zinco, cobre e selênio: sítio ativo de enzimas; imunidade, colágeno, antioxidantes; carências silenciosas, zinco em 17,8 por cento das crianças no ENANI-2019. Uma faixa azul na base traz o raciocínio de prova: mineral, molécula ou estrutura, função, consequência da falta; sais não fornecem energia.
O quadro que resolve itens de sais minerais. A pergunta nunca é o que o mineral é: é em que molécula ou estrutura ele está, o que essa molécula faz e o que acontece quando falta. Trocar um elo (ferro na tireoide, iodo na hemoglobina) é o erro que a prova planta. Diagrama autoral.

Cada íon pelo que faz: cálcio, fósforo, sódio, potássio, cloro e magnésio

íon onde está e o que faz o que a falta ou o excesso mostra
cálcio (Ca2+\mathrm{Ca^{2+}}) rigidez de ossos e dentes (fosfato de cálcio); sinal que dispara a contração muscular; coagulação do sangue; transmissão entre neurônios falta prolongada enfraquece o osso; sem cálcio livre o sangue não coagula, e é por isso que o citrato, que sequestra o íon, é o anticoagulante das bolsas de sangue
fósforo (fosfato, PO43−\mathrm{PO_4^{3-}}) osso e dente, com o cálcio; ATP; fosfolipídios da membrana; DNA e RNA falta no solo limita a produtividade das plantas (é o P dos fertilizantes NPK)
sódio (Na+\mathrm{Na^+}) íon principal do líquido fora das células; impulso nervoso (entrada de Na+\mathrm{Na^+}); retenção de água no sangue; equilíbrio ácido-base perda com o suor e a diarreia desidrata e causa cãibra e confusão; excesso crônico na dieta se associa à hipertensão
potássio (K+\mathrm{K^+}) íon principal do líquido dentro das células; impulso nervoso (saída de K+\mathrm{K^+}); contração muscular, inclusive do coração perdido em diarreias e vômitos; por isso o soro oral leva cloreto de potássio
cloro (cloreto, Cl−\mathrm{Cl^-}) ânion mais abundante fora das células; acompanha o sódio; componente do ácido clorídrico do estômago sai junto com o sódio no suor; a fibrose cística é um defeito nos canais de cloreto das membranas
magnésio (Mg2+\mathrm{Mg^{2+}}) átomo central da clorofila; ativador de dezenas de enzimas, inclusive as que usam ATP; osso planta sem magnésio: folhas amareladas entre as nervuras (clorose)

Três detalhes dessa tabela decidem itens. O impulso nervoso é um movimento de íons: sódio entra, potássio sai, e uma bomba na membrana devolve cada um ao seu lado gastando ATP; o assunto está em sistema nervoso. A contração muscular é disparada pela liberação de cálcio dentro da fibra, e não pelo cálcio do osso. E o magnésio está no centro da clorofila do mesmo modo que o ferro está no centro da hemoglobina: um íon preso em uma molécula orgânica grande, que não funciona sem ele.

Ferro, iodo, flúor e os oligoelementos: carências e políticas públicas

Ferro. Fica no centro do grupo heme da hemoglobina, a proteína das hemácias que liga o oxigênio, e no centro de enzimas da respiração celular. Falta de ferro significa menos hemoglobina, e menos hemoglobina é anemia ferropriva: palidez, cansaço, atraso de crescimento em crianças. O Estudo Nacional de Alimentação e Nutrição Infantil (ENANI-2019), com 8 829 crianças de 6 a 59 meses em 123 municípios, encontrou anemia em 10,0 % delas e anemia por deficiência de ferro em 3,5 %; na faixa de 6 a 23 meses, quando o crescimento é mais rápido e o leite fornece pouco ferro, a anemia chegou a 19,0 %. Carnes, feijão e folhas verde-escuras são fontes; a vitamina C da refeição favorece a absorção do ferro dos vegetais, e é por isso que a laranja com o feijão é mais que tradição. A política pública brasileira é a fortificação das farinhas de trigo e de milho com ferro e ácido fólico, obrigatória por norma da Anvisa (RDC 150/2017). O ENEM de 2023 lembrou um costume antigo, cozinhar o feijão em panela de ferro para acabar com a palidez das crianças, e perguntou o objetivo: prevenir a anemia. A fisiologia do sangue e as outras anemias ficam em sistema cardiovascular.

Iodo. É parte dos hormônios da tireoide, que regulam o ritmo do metabolismo. Sem iodo, a glândula cresce tentando compensar: é o bócio. Na gestação, a falta prejudica o desenvolvimento do cérebro do bebê, e a carência grave desde a vida intrauterina produz o quadro chamado cretinismo, com atraso de crescimento e deficiência intelectual. A solução, no Brasil, é o sal iodado: a Lei 1.944, de 1953, tornou a iodação obrigatória nas regiões de bócio endêmico; a Lei 6.150, de 1974, estendeu a obrigação a todo o país; e a resolução vigente da Anvisa (RDC 23/2013) fixa a faixa de 15 a 45 mg de iodo por quilograma de sal. O ENEM PPL de 2017 perguntou que glândula a lei protege: a tireoide. A glândula e seus hormônios estão em sistema endócrino.

Flúor. Incorporado ao esmalte dos dentes, torna-o mais resistente ao ácido produzido pelas bactérias da placa, e por isso reduz a cárie. A fluoretação da água de abastecimento é obrigatória no Brasil onde há estação de tratamento, pela Lei 6.050, de 1974. O teor é regulado por faixa: o Ministério da Saúde recomenda cerca de 0,7 mg de flúor por litro na maior parte do país (0,8 mg/L em boa parte da Região Sul), e a norma de potabilidade fixa o máximo em 1,5 mg/L. Acima da faixa, durante a formação dos dentes, aparece a fluorose dentária, manchas no esmalte. É um exemplo nítido de mineral com faixa: pouco, cárie; demais, fluorose.

Oligoelementos. Zinco, cobre e selênio são necessários em miligramas ou microgramas por dia, como peças de enzimas: o zinco em centenas delas e no sistema imunitário, o cobre em enzimas da respiração e da formação do colágeno, o selênio em enzimas antioxidantes e na ativação dos hormônios da tireoide. O ENANI-2019 encontrou deficiência de zinco em 17,8 % das crianças brasileiras de 6 a 59 meses, uma carência silenciosa, sem sinal tão visível quanto a palidez da anemia ou o bócio.

Mineral, molécula, função

Quase toda função de um sal mineral no corpo é estar no lugar certo de uma molécula maior ou de uma estrutura: o ferro na hemoglobina, o magnésio na clorofila, o iodo no hormônio da tireoide, o cálcio no fosfato do osso e no sinal da contração, o zinco no sítio ativo de enzimas. O raciocínio que resolve item é sempre a mesma cadeia: mineral, molécula ou estrutura de que ele faz parte, função dessa molécula, consequência da falta. Trocar um elo (ferro na tireoide, iodo na hemoglobina) é o erro que a prova planta.

Sais no rótulo: sódio não é sal, e a conversão é por 2,5

A tabela nutricional brasileira declara sódio, em miligramas, e não sal. O sal de cozinha é cloreto de sódio, e o sódio é só uma parte da massa dele: em 1 g de sal há cerca de 0,4 g (400 mg) de sódio. Para converter o sódio do rótulo em sal, multiplique por 2,5; para converter sal em sódio, divida por 2,5. A Organização Mundial da Saúde recomenda, para adultos, menos de 2 000 mg de sódio por dia, o equivalente a menos de 5 g de sal, cerca de uma colher de chá, e estimou a ingestão média mundial em 4 278 mg de sódio por dia em 2021, o equivalente a 11 g de sal, mais que o dobro do limite. Excesso crônico de sódio é uma causa bem estabelecida de pressão alta, e a OMS associou cerca de 1,7 milhão de mortes por ano a esse excesso.

À esquerda, reprodução esquemática de uma tabela de informação nutricional de um macarrão instantâneo, com porção de 85 g e colunas para 100 g, 85 g e porcentagem do valor diário: valor energético 450, 383 e 19; carboidratos 62, 53 e 18; proteínas 9,0, 7,7 e 15; gorduras totais 18, 15 e 23; gorduras saturadas 8,5, 7,2 e 36; fibras 2,5, 2,1 e 8; e, destacada em âmbar, a linha sódio, 1 600 mg, 1 360 mg e 68 por cento. Abaixo da tabela, o símbolo da rotulagem frontal: um retângulo preto com uma lupa branca e as palavras alto em sódio; nota de valores ilustrativos. À direita, quatro quadros: sódio vezes 2,5 igual a sal, 1 600 mg em 100 g dão 4 g de sal, e ler 1 600 mg como 1,6 g de sal é o erro; porcentagem do valor diário, 1 600 vezes 0,85 igual a 1 360 mg, dividido por 2 000 dá 68 por cento; critério da lupa, 600 mg ou mais por 100 g em sólidos e 300 mg ou mais por 100 mL em líquidos, e aqui 1 600 é maior que 600; limite da OMS, menos de 2 000 mg de sódio por dia, menos de 5 g de sal, uma colher de chá, e 1 g de sal igual a 400 mg de sódio. Uma faixa inferior cinza diz que a média mundial foi de 4 278 mg de sódio por dia em 2021, 11 g de sal, que boa parte vem de alimentos processados, que um pão francês fica perto de 650 mg por 100 g, que o sódio é um nutriente com faixa e que a tabela por 100 g permite comparar produtos.
A linha do sódio lida até o fim. O rótulo declara sódio, e não sal: multiplique por 2,5 para saber quanto sal há. A lupa aparece a partir de 600 mg por 100 g (300 mg por 100 mL), e o limite da OMS é 2 000 mg de sódio por dia. Valores ilustrativos; tabela simplificada. Diagrama autoral.

Desde outubro de 2022, as regras da Anvisa (RDC 429/2020 e IN 75/2020) obrigam a tabela por 100 g ou 100 mL e a rotulagem frontal: uma lupa na face principal da embalagem com as palavras alto em sódio sempre que o alimento sólido tiver 600 mg ou mais de sódio por 100 g, ou o líquido tiver 300 mg ou mais por 100 mL. O valor diário de referência da tabela é de 2 000 mg de sódio. Boa parte do sódio que a população consome não vem do saleiro, mas de alimentos processados: pães, embutidos, molhos, salgadinhos, macarrão instantâneo. Um pão francês, por exemplo, fica perto de 650 mg de sódio por 100 g, o que já passaria do limite da lupa se ela se aplicasse ao pão vendido a granel na padaria.

Exemplo resolvido: lendo a linha do sódio. Um macarrão instantâneo declara 1 600 mg de sódio por 100 g e porção de 85 g. (a) Quanto sal há em 100 g? (b) Que fração do valor diário uma porção fornece? © O produto leva a lupa?

(a) 1 600×2,5=4 0001\,600 \times 2{,}5 = 4\,000 mg, ou 4 g de sal em 100 g de produto: quase a cota diária inteira da OMS. (b) Na porção: 1 600×0,85=1 3601\,600 \times 0{,}85 = 1\,360 mg de sódio, e 1 360/2 000=0,681\,360 / 2\,000 = 0{,}68, ou 68 % do valor diário. © Sim: 1 600 mg por 100 g é mais que o dobro do limite de 600 mg. Conferência: 4 g de sal em 100 g significam que o produto é 4 % sal em massa, o que combina com o sabor. A armadilha do rótulo é ler 1 600 mg de sódio como 1,6 g de sal: é 4 g.

Sais no solo e na planta: o mesmo íon, outro organismo

As plantas não comem: absorvem íons dissolvidos na água do solo pelas raízes. Os três de que mais precisam são o nitrogênio (como nitrato ou amônio), o fósforo (como fosfato) e o potássio, o N, o P e o K dos fertilizantes. O nitrogênio entra em todo aminoácido e em todo nucleotídeo; sem ele não há proteína nem DNA. O fósforo entra no ATP, nos ácidos nucleicos e nas membranas. O potássio regula a abertura dos estômatos e o equilíbrio de água da célula vegetal. O magnésio é o átomo central da clorofila, e o ferro participa da síntese dela: a folha de uma planta sem magnésio ou sem ferro amarela, porque não fabrica o pigmento. O PAS 1 de 2025 (item 82) afirmou que o nitrogênio dos fertilizantes contribui para a síntese de proteínas nas plantas “porque os aminoácidos (base das proteínas) contêm nitrogênio”; certo. A absorção pelas raízes está em fisiologia vegetal; o caminho do nitrogênio e do fósforo pelos ecossistemas, em ciclos biogeoquímicos.

Água mineral, tratada e destilada: três rótulos, três composições

Água mineral, no sentido da lei brasileira, é a que vem de fontes naturais ou de captações artificiais e tem composição química ou propriedades físico-químicas distintas das águas comuns. O rótulo traz a análise: cálcio, magnésio, sódio, bicarbonato, fluoreto, em miligramas por litro, e o pH. As quantidades são pequenas: uma água com 20 mg de cálcio por litro fornece, em um litro, menos cálcio do que um copo de leite. Água mineral não é mais nutritiva que água tratada; é uma água com composição conhecida e constante, de uma fonte protegida.

Água tratada é a da torneira: captada de rios, lagos ou poços, passa por decantação, filtração, desinfecção com cloro e, onde há estação de tratamento, recebe flúor. Ela também tem sais dissolvidos, em quantidade variável. O que a lei exige dela é segurança, dentro de padrões de potabilidade, inclusive o teor de fluoreto. O que acontece quando a água chega sem tratamento está em saneamento e saúde coletiva.

Água destilada foi evaporada e condensada, e por isso ficou quase sem íons. Serve a laboratórios, baterias e ferros de passar. Não é indicada como bebida de rotina, e não por ser venenosa: beber um copo não faz mal, mas uma hemácia mergulhada nela sofre hemólise, como você viu na osmose, e é por isso que o soro aplicado na veia é fisiológico, com 0,9 % de cloreto de sódio, e nunca água pura.

Exemplo resolvido: lendo o rótulo de uma água mineral. Um rótulo informa, por litro: cálcio 12,0 mg; magnésio 3,5 mg; sódio 8,0 mg; fluoreto 0,10 mg; bicarbonato 60 mg. Quanto sódio há em uma garrafa de 500 mL, e que fração do limite diário da OMS isso representa? Qual é o teor de flúor em relação à faixa da água tratada?

Sódio em 500 mL: 8,0×0,5=4,08{,}0 \times 0{,}5 = 4{,}0 mg, e 4,0/2 000=0,0024{,}0 / 2\,000 = 0{,}002, ou 0,2 % do limite: a água mineral comum é uma fonte desprezível de sódio, ao contrário do macarrão instantâneo do exemplo anterior. Fluoreto: 0,10 mg/L é cerca de um sétimo do teor de 0,7 mg/L que a água tratada recebe na fluoretação, e muito abaixo do máximo de 1,5 mg/L. Conferência: todos os valores do rótulo somados ficam abaixo de 100 mg/L, menos de 0,01 % da massa da água; o adjetivo mineral descreve a origem e a constância da composição, e não uma quantidade grande de minerais.

Erros clássicos e como a prova os explora

frase que aparece por que está errada o que é verdade
a água só preenche a célula e dissolve substâncias apaga a função de reagente e de produto a água entra na fotossíntese e nas hidrólises e sai da respiração e das sínteses
o suor resfria porque sai mais frio que a pele inverte o mecanismo o suor sai na temperatura do corpo e retira calor ao evaporar (calor de vaporização)
a água dissolve tudo óleos, gorduras e ceras não se dissolvem; gases se dissolvem mal a água dissolve íons e moléculas polares
água mineral tem mais nutrientes os sais dela estão em miligramas por litro mineral é definição de origem e composição constante, não de riqueza nutricional
sal e sódio são a mesma coisa o sódio é cerca de 40 % da massa do sal sal = sódio × 2,5; limite da OMS: 2 000 mg de sódio, 5 g de sal
o gelo afunda, como todo sólido o gelo é menos denso que a água líquida o gelo flutua (0,92 g/cm³) e a vida continua sob ele
beber muita água nunca faz mal volumes grandes de água pura sem sais diluem o sódio do sangue água e sais em proporção; a sede e os rins regulam
sais minerais dão energia sais têm zero caloria energia vem de carboidratos, lipídios e proteínas; sais têm função estrutural e reguladora
o sal entra na célula por osmose troca o viajante na osmose, quem atravessa a membrana é a água, para o lado com mais soluto

Como a prova cobra: dois itens de 2014 e os vizinhos

Nas provas do PAS 1 reproduzidas nesta página, a água foi cobrada diretamente no par de itens de 2014, pendurado em um texto sobre a seca da Cantareira. O item 57 pediu a função de solvente e meio de transporte (certo); o item 58, a função de reagente da síntese de moléculas orgânicas (certo). Nenhum dos dois estava no texto: era conhecimento de conteúdo apoiado em um contexto. Dois certos seguidos também ensinam: quem procura pegadinha onde não há perde ponto do mesmo jeito.

Os sais minerais, nos itens do PAS reproduzidos aqui, aparecem pela função dentro de outros temas: o nitrogênio nos aminoácidos (PAS 1 2025, item 82, certo) e a confusão entre nutriente e fonte de energia (PAS 1 2011, item 37, errado). A osmose rendeu itens de aplicação doméstica em 2005 e 2011 (carne-seca, salga, hemácias em três lâminas) e de célula vegetal em 2023 (PAS 3, item 115). No ENEM, o tema apareceu como glândula protegida pelo sal iodado (2017), como osmose em uma solução de cloreto de sódio mais concentrada que a célula (2012) e como panela de ferro contra a palidez (2023).

O padrão é estável. O texto-base é de alimento, de água ou de história, e o item cobra o mecanismo: polar, ligação de hidrogênio, solvente, reagente, calor específico, evaporação, hipertônico, processo passivo. Para julgar, reduza a frase ao mecanismo afirmado e pergunte se o elo está certo: a água vai para onde há mais soluto; o suor esfria ao evaporar; o mineral está nesta molécula e faz isto; o processo é passivo ou gasta ATP.

O essencial em meia página

  • A água é uma molécula polar e angular; moléculas de água se atraem por ligações de hidrogênio, fracas, breves e muitas. Daí saem todas as propriedades.
  • Solvente de íons e de moléculas polares (hidrofílicas), não de óleos (hidrofóbicos): sangue, seiva, citosol e suor são soluções; dissolver é a condição para transportar (PAS 1 2014, item 57, certo).
  • Reagente e produto: consumida na hidrólise e na fotossíntese, liberada na síntese por desidratação e na respiração (PAS 1 2014, item 58, certo).
  • Calor específico de 4,18 J/(g·°C): o corpo e o lago aquecem e esfriam devagar. Calor de vaporização de cerca de 2 400 J/g a 37 °C: o suor esfria ao evaporar, não ao sair; em dia úmido não refresca.
  • Coesão, adesão e tensão superficial: gota redonda, inseto na lagoa, capilaridade; a subida da seiva depende sobretudo da transpiração. O gelo (0,92 g/cm³) flutua e a vida continua sob ele.
  • Teor de água: cerca de 75 % no recém-nascido, 50 a 60 % no adulto, até 45 % no idoso; músculo cerca de 75 %, tecido adiposo cerca de 10 %. Fatores: idade, atividade metabólica e espécie.
  • Balanço hídrico: entradas (bebidas, alimentos, água metabólica) e saídas (urina, suor, respiração, fezes); falta de água concentra o sangue e dispara a sede; excesso de água pura dilui o sódio.
  • Soro de reidratação oral (OMS/UNICEF): 2,6 g de NaCl, 13,5 g de glicose, 1,5 g de KCl e 2,9 g de citrato por litro, 245 mOsm/L; sódio e glicose entram juntos e a água segue. Soro caseiro do Ministério da Saúde: copo de 200 mL, uma medida rasa de sal e duas de açúcar, só na falta do sachê.
  • Osmose: a água atravessa a membrana para o lado com mais soluto, sem gasto de energia. Hipotônico incha (hemácia rompe; célula vegetal fica túrgida), hipertônico murcha (alface, carne salgada, plasmólise).
  • Sais minerais: dissolvidos (íons) ou imobilizados (osso, concha, dente); zero caloria; julgados pela função e pela faixa. Ca (osso, contração, coagulação), P (osso, ATP, DNA, membrana), Na e K (impulso nervoso, equilíbrio de água), Cl (acompanha o Na; HCl do estômago), Mg (clorofila, enzimas), Fe (hemoglobina; anemia ferropriva; farinhas fortificadas), I (tireoide; bócio; sal iodado, 15 a 45 mg/kg), F (esmalte; fluoretação, cerca de 0,7 mg/L; fluorose no excesso), Zn, Cu e Se (enzimas).
  • Rótulo: sódio × 2,5 = sal; OMS: menos de 2 000 mg de sódio (5 g de sal) por dia; lupa alto em sódio a partir de 600 mg/100 g ou 300 mg/100 mL; valor diário de 2 000 mg.
  • Água mineral tem composição distinta e constante (miligramas por litro); tratada é segura e fluoretada; destilada quase não tem íons e provoca hemólise.

Exercícios temporariamente indisponíveis

Não foi possível consultar o banco de questões. O conteúdo da aula continua disponível.

Flashcards temporariamente indisponíveis

Não foi possível consultar os cartões de revisão.

Água: a molécula que sustenta toda a vida - Biologia - Ensino Médio
Canal Futura · 10:15
Introdução. Em pouco mais de dez minutos, o Canal Futura apresenta a água como a molécula mais abundante dos seres vivos, meio das reações químicas e responsável pela regulação térmica do corpo e do ambiente, a partir de suas propriedades. É o panorama das seções “A água é polar, e quase tudo nesta página sai desse detalhe” e “Solvente: por que o sal some e o óleo boia”. Assista antes de ler e anote, para cada propriedade citada, uma cena do cotidiano que ela explica.
Propriedades da Água (Componentes químicos dos seres) - Aula 2 - Mód 1 - Bioquímica - Prof Guilherme
Prof. Guilherme Goulart - Biologia · 21:31
Aprofundamento. Aula de 21 minutos que percorre, uma a uma, as propriedades da água: polaridade, poder de solvente, regulação térmica, meio das reações do metabolismo, tensão superficial e calor específico alto, com o teor de água dos seres vivos. Corresponde às seções sobre solvente, reagente, calor específico, calor de vaporização e coesão. O professor usa a expressão solvente universal; a página explica, na armadilha “A água não dissolve tudo”, em que sentido ela é um exagero. Assista depois de ler essas seções e refaça a tabela de propriedades e fenômenos com as suas próprias palavras.
SAIS MINERAIS | Biologia | Quer Que Desenhe | Descomplica
Descomplica · 4:59
Aplicação. Em cinco minutos, o quadro Quer Que Desenhe associa cada mineral à sua função e à sua carência, exatamente como a prova pede: cálcio (ossos, contração, coagulação), ferro (hemoglobina, anemia), sódio e potássio (impulso nervoso, equilíbrio hídrico), iodo (tireoide, bócio), fósforo (ossos, ATP, ácidos nucleicos) e magnésio (clorofila, enzimas), com fontes alimentares. É a parte visual das seções “Cada íon pelo que faz” e “Ferro, iodo, flúor e os oligoelementos”. Pause em cada mineral, diga a cadeia mineral, molécula, função e carência antes do desenho, e depois compare.
Resolução de QUESTÕES ÁGUA ENEM BIOLOGIA- Bioquímica - Luix Nascimento Biologia
Luix Nascimento Biologia · 34:10
Resolução de questões. Em 34 minutos, o professor resolve questões do ENEM e de vestibulares sobre a água: propriedades, solvente, regulação térmica e osmose aparecem nos enunciados escolhidos. Use depois da seção “Como a prova cobra: dois itens de 2014 e os vizinhos”: pause em cada enunciado, identifique a propriedade da água em jogo e o mecanismo afirmado, julgue, e só então compare com a resolução.
Rota PAS 1
Bioquímica da vida: compostos, enzimas e fermentação · PAS 1

Fontes desta página

Os materiais abaixo contribuíram para a explicação e os exemplos deste assunto.

  • Rota PAS 1 — Bioquímica da vida: compostos, enzimas e fermentação · Antes de começar: dez minutos de aquecimento (orgânico e inorgânico; sal mineral não fornece energia); Água e sais minerais: o meio onde a vida acontece (polaridade, solvente e reagente, tabela de sais por função, item 2014/58, checagem sobre a água como meio físico); Como a banca cobra (água e sais: 2014/57 e 58); Exercícios 1, 13 e 14; Banco de treino T1 (PAS 1 2014, item 57), T2 e T3

    Recorte por assunto: só água e sais minerais. Carboidratos, lipídios e vitaminas, proteínas e enzimas, respiração e fermentação, do mesmo capítulo, ficam nas páginas próprias. A resolução de T1 chama a água de solvente universal; a página evita a expressão e explica por quê.

  • Rota PAS 3 — Citologia e bioquímica: a célula em funcionamento · De que a vida é feita (cálcio e água como componentes inorgânicos; o soneto A lágrima: cloreto de sódio, água e albumina); Membrana plasmática: a fronteira que escolhe o que passa (osmose, hipotônico, isotônico e hipertônico; hemácia em água destilada, soro fisiológico e água do mar; item PAS 3 2023/115); Resolvido: a alface na salgadeira; Exercícios 6 a 11 (texto-base sobre o soro de reidratação oral)

    A osmose entra nesta página só como consequência das propriedades da água, com remissão à página de membrana. O item 2023/115 pertence à página de membrana e é citado na teoria; os demais transportes não foram tratados.

  • Biologia EM1 — Capítulo 3: A química da vida I (água, sais, açúcares e gorduras) · O que a tabela do rótulo conta (nutriente sem calorias; lupa e limites da IN 75/2020; OMS, sal e sódio); Água: a molécula que faz quase tudo (polaridade e ligação de hidrogênio; solvente; reagente; regulador térmico, com o resolvido do jogador de futebol; tensão superficial; quanto de você é água); Sais minerais: íons com função (tabela de íons, faixa de concentração, hidratação e reidratação, o resolvido sobre água e sal como nutrientes, checagem 5); Exercícios 2, 3, 9, 13 e 17; Síntese

    Fonte da estrutura das seções de propriedades, de teor de água e de sais. Os números foram reconferidos nas fontes primárias (OMS/UNICEF 2006 para o soro; OMS 2026 para sódio; IN 75/2020; RDC 23/2013; Leis 1.944/1953, 6.150/1974 e 6.050/1974; Guia de fluoretos do MS; Caderneta da Criança 2023; Engineering ToolBox e OpenStax para constantes físicas e teor de água); onde o capítulo arredonda (2,4 kJ/g), a página mantém o arredondamento e registra os valores a 100 °C e a 37 °C.

  • Biologia EM1 — Bloco PAS do Capítulo 3 (itens reais com textos-base) · Texto-base I (PAS 1 2014, Água no Brasil, Ciência Hoje 315) e itens 57 e 58; gabarito comentado dos itens 1 a 4; estratégia de prova (termos a caçar em itens de água e de sais)

    Fonte do texto-base integral e do comando dos itens PAS 1 2014/57 e 58. Os itens 3 e 4 do bloco são autorais do livro e não entraram como itens reais; a ideia do item 4 (o suor não sai frio) virou questão autoral própria.

  • Biologia EM1 — Bloco PAS do Capítulo 6 (membrana e osmose) · Itens reais PAS 1 2011/39 (hemácias em três lâminas), 2011/48 e 2011/51 (salga de alimentos) e o gêmeo resolvido do mecanismo trocado

    Os três itens pertencem à página de membrana plasmática e transportes, ainda não escrita; os de 2011/48 e 51 são citados na teoria, na seção de osmose, e ficam registrados como reusos desejados.

  • Biologia EM1 — Respostas do Capítulo 3 · Checagens 3, 4 e 5; exercícios 2, 3, 9, 13 e 17

    Conferência de gabaritos e de distratores.

  • Rota PAS 3 — Parte IV, Biologia: fisiologia humana · Sistema excretor: item real PAS 3 2022/29 (a falta de água e a concentração de glicose no sangue)

    Item citado na seção de balanço hídrico; pertence à página de sistema excretor.

  • Rota PAS 1 — Parte III, Biologia: ecologia · Item real PAS 1 2005/85 (carne-seca: pouca água e muito sal retardam a decomposição)

    Item citado na seção de osmose; o tema dele (decomposição) é de outra página.