tema agua (1) segundo bach

2. CARACTERÍSTICAS DELAGUA
• El agua es el componente mayoritario de los seres vivos,
entre el 65 y el 95% del peso de la mayor parte de las
formas vivas.
• El agua fue además el soporte donde surgió la vida.
• Es el medioambiente de los S. unicelulares y de los
organismos acuáticos.
• Es el componente fundamental de las células y, para
muchos de ellos, su hábitat.
• Es el medio en el que se encuentran disueltas el resto de las
biomoléculas
• Es el medio en el que se producen las reacciones químicas
del metabolismo y es una sustancia muy reaccionable.

3. ESTRUCTURA DELAGUA
La molécula de agua está formada por dos
átomos de H unidos a un átomo de O por
medio de dos enlaces covalentes. Molécula
de agua presenta una forma en V con un
ángulo de 104,5º entre los enlaces
covalentes.

4. El O es más electronegativo y atrae con mas fuerza a la
pareja de electrones que comparte con los H, aunque la
molécula de agua tiene una carga total neutra.
En el agua hay también los productos de disociación de
algunas de sus moléculas, ion H3O+ y OH-
H
2
O +H
2
O…..H
3
O+ + OH-
La molécula de agua se comporta como una molécula
dipolar debido a presenta una distribución asimétrica de sus
electrones, alrededor del oxígeno se concentra una densidad
de carga negativa, mientras que los hidrógenos quedan con
una densidad de carga positiva.

6. O
Electrón de valencia del O
Electrón de valencia del H
Al ser el átomo de O más
electronegativo que el de H, los
electrones del enlace son atraídos
más hacia el O que hacia el H, de
modo que existe una mayor carga
negativa cerca del O (d-) y una
cierta carga parcial positiva en el H
(d+)
d-
d+
d+
H H

7. ENLACES POR PUENTES DE HIDRÓGENO
Él agua es una molécula polar que le permite interaccionar con otras
moléculas polares o iones cargados eléctricamente. Se establecen
interacciones entre otras moléculas de agua, a través de enlaces puentes
de hidrogeno: la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula de
agua ejerce interacciones electrostáticas sobre las cargas parciales positivas
de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes, de manera que
la molécula de agua puede participar hasta en cuatro puentes de
hidrógeno a la vez
ESTRUCTURA RETICULAR DELAGUA
Aunque los puentes de hidrogeno son enlaces débiles permite que se
forme en el seno del agua una estructura perfectamente ordenada de tipo
reticular, responsable de su comportamiento anómalo y de sus propiedades
físicas.

12. PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS Y FUNCIONES
BIOLÓGICAS DELAGUA
Capilaridad.
Incompresibilidad.
Elevados puntos de fusión y ebullición: agua
líquida a T ambiente.
Elevada tensión superficial
Propiedades termorreguladoras:
Elevado calor específico.
Elevado calor de vaporización.
Menor densidad en estado sólido que en líquido
Buen disolvente universal

13. PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS Y FUNCIONES
BIOLÓGICAS DELAGUA
• Capilaridad que consiste en la tendencia de las moléculas del
agua a ascender en bloque. Permite el ascenso de la savia bruta por
los vasos leñosos en las plantas
•Agua como líquido incomprensible (no se reduce su volumen
ejerciendo presión). Da volumen y turgencia a muchos seres vivos
y es la responsable del esqueleto hidrostático de las plantas
•Elevado punto de fusión y ebullición del agua. El agua es liquida
cuando tendría que ser gaseosa. Ha posibilitado el desarrollo de la
vida en la Tierra

14. Elevada tensión superficial del agua es la tendencia de la
superficie de un líquido a no deformarse por una presión
debido a que las moléculas del agua experimentan fuerzas de
atracción netas hacia el interior del líquido. Esto favorece que
dicha superficie oponga una gran resistencia a ser transportada
y origina una “película superficial” que actúa como una tensa
membrana. Su superficie opone resistencia a romperse, eso
hace que algunos organismos puedan desplazarse por la
superficie.

15. •Elevado calor específico ( cantidad de calor necesaria para elevar la
temperatura de una cierta masa de agua 1 grado). El agua necesita
mucho calor para calentarse y bastante tiempo para enfriarse, lo que
permite actuar como amortiguador térmico, evitando bruscas
alteraciones de la temperatura y evita que algunas moléculas se
alteren como las proteínas.
•Elevado calor de vaporización ( cantidad de calor necesaria para
evaporar un gramo de agua). Para pasar del estado líquido al gaseoso
se rompen puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua, lo que
requiere mucho calor. Cuando se evapora agua, disminuye la
temperatura. Eficaz en vertebrados para eliminar calor por
sudoración o las plantas por transpiración. Regulador de la
temperatura.

16. • Menor densidad del hielo que del agua líquida: cuando el agua
se congela, sus moléculas están mas separadas entre sí, ya que
tienen menos movilidad para interaccionar entre ellas.
Importante para seres vivos acuáticos que viven en zonas frías
donde los mares, océanos y lagos se congelan la capa superficial,
quedando el agua líquida abajo debido a su mayor densidad
• El agua es un buen disolvente.
El agua es un buen disolvente de los compuestos iónicos y
polares, “Disolvente Universal”. Esta propiedad se debe a su
capacidad de formar puentes de hidrógeno con otras sustancias
que se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares
del agua.
.

17. 1. Es el medio donde transcurren la mayoría de las
reacciones del metabolismo
2. El aporte de nutrientes y la eliminación de los productos
de desecho se realizan a través de sistemas de transporte
acuoso (la sangre en los animales y la savia en plantas), donde
se disuelven previamente todas estas sustancias.
• Usos bioquímicos del agua: los seres vivos utilizan el agua en
dos tipos de reacciones fundamentales:
- Fotosíntesis, las enzimas utilizan el agua como fuente
de átomos de hidrógeno.
-En las reacciones de hidrólisis, las enzimas han
explotado la capacidad del agua de romper
determinados enlaces para degradar los compuestos
orgánicos en otros más simples, como en los procesos
digestivos.

18. Importancia biológica del agua. Funciones del agua
1. Principal disolvente biológico. Mantiene una acción
disolvente mediante puentes de hidrogeno con otras
moléculas con grupos funcionales polares (alcoholes,
aldhéidos y cetonas) provocando su dispersión o disolución.
2. Función metabólica. El agua constituye el medio en el que
se desarrollan las reacciones biológicas e interviene de forma
activa en reacciones como la hidrólisis y fotosíntesis.
3. Función estructural. La elevada cohesión de las moléculas
permite al agua dar volumen a las células, turgencia a las
plantas, e incluso como esqueleto hidrostático en algunos
invertebrados. También facilita los cambios y deformaciones
en el citoplasma.

19. 4. Función mecánica amortiguadora. Por ser un líquido
incomprensible, es idóneo para ejercer función en las
articulaciones de los vertebrados.
5. Función termorreguladora. El elevado calor específico del
agua permite mantener constante la temperatura interna de los
seres vivos. El elevado calor de vaporización explica la
disminución de temperatura que experimenta un organismo
cuando el agua se evapora en la superficie de su cuerpo(
sudoración y transpiración)
6. Función de transporte. El elevada capacidad de disolvente
permite el transporte de sustancias en el interior de los seres
vivos y su intercambio con el medio externo, facilitando el
aporte de los nutrientes y la eliminación de productos de
desecho. La capilaridad contribuye a la ascensión de la savia
bruta a través de los vasos leñosos.

20. 7. Posibilita la vida acuática en climas fríos. La mayor
densidad en estado líquido explica, al descender la temperatura,
se forme una capa de hielo en la superficie, que flota y protege
de los efectos térmicos del exterior al agua líquida que queda
debajo, esto permite la supervivencia de muchas especies.

21. • Algunas sustancias tienen una parte soluble
en agua (hidrófila) y otra no soluble en
agua ( hidrófoba). Estas sustancias se dicen
que son anfipáticas. En medios acuosos las
partes hidrófobas quedan en el centro y la
parte hidrófila rodeando a las hidrofobas
TIPOS DE SUSTANCIAS EN
EL AGUA

22. - Sustancias hidrófilicas: las moléculas polares (glucosa) se
disuelven debido a que establecen puentes de hidrógeno con las
moléculas del agua y se alojan en el seno de la estructura
reticular.
- Sustancias hidrofóbicas: moléculas apolares son incapaces de
establecer interacciones con las moléculas del agua. Estas
sustancias son expulsadas de la estructura reticular del agua, que
se reorganizan alrededor de ellas y forman unas estructuras a
modo de jaulas. Ejemplos: hidrocarburos
- Sustancias anfipáticas: como los ácidos grasos y fosfolípidos.
Regiones polares se disuelven en medios acuosos y las zonas
apolares no se disuelven quedan alojados en sus jaulas.
Importante para la organización molecular de los sistemas
biológicos ( bicapa lipídico)

23. Tipos de disoluciones:
Disoluciones moleculares. los solutos son:
- Moléculas orgánicas de pequeñas masa molecular, polares
o con carga iónica.
- Alcoholes y azúcares, con grupos R-OH
- Aminoácidos y proteínas, con grupos R-NH3+ y R-COO-
Se disuelven en agua y son alojadas en el seno de la estructura
reticular.
Disoluciones iónicas: los solutos son sustancias salinas que,
cuando se disuelven, se disocian en sus iones total o parcialmente
al lograr debilitar el los dipolos del agua los enlaces iónicos de
estas sustancias salinas. Los iones quedan rodeados de moléculas
de agua. Ejemplo: NaCL…..Na+ rodeados del O del agua y el Cl-
rodeados de los H+ del agua

24. Dispersiones coloidales. Los solutos son macromoléculas con
elevada masa molecular como las proteínas, ácidos nucleicos y
polisacáricos. Estas partículas tienen grupos polares con carga
eléctrica que establecen puentes de hidrogeno con infinidad de
moléculas de agua que las rodean. Las dispersiones coloidales
pueden presentar dos aspectos:
- Sol: predomina el disolvente sobre el soluto y la
solución es fluida
-Gel: predomina el soluto (proteínas) sobre el disolvente
(agua). La solución es semisólida. Gelatinosa y elástica.
El citosol de las células eucariotas presenta moléculas disueltas
en estado de sol pero en ocasiones pueden pasar al estado de gel
y provocan la deformación del citoplasma celular y el
movimiento por seudópodos de las amebas.
El paso de uno a otro es reversible debido a factores como el Ph,
temperatura o alteraciones en determinados iones.

25. , con abun-
dantes átomos de oxígeno (O).
y pocos átomos de O.

41. Tipos de moléculas según su tamaño:
•Cristaloides: moléculas pequeñas, de baja masa molecular.
Si son polares se disuelven fácilmente en agua, dando lugar a
disoluciones verdaderas. Ej.: sal común (NaCl) disuelta en
agua.
•Coloides: moléculas grandes, de alta masa molecular.
Cuando se disuelven en agua dan lugar a disoluciones de
aspecto más “pastoso” llamadas dispersiones coloidales. Ej.:
clara de huevo (proteínas disueltas en agua).

45. LA IONIZACIÓN Y EL PH
• El pH expresa el grado de acidez de una
disolución. Oscila entre 0-14.
• pH de disoluciones ácido tiene valores
inferiores a 7
• pH de disoluciones básicas tiene valores
superiores a
• pH de disoluciones neutras tiene un valor de
7

52. Tampón o buffer (amortiguador)
• Para evitar las variaciones de pH que algunas reacciones
químicas provocarían al liberar pequeñas cantidades de
ácidos; las células y los organismos tienen estos sistemas
tampón que contienen un ácido débil y una base
conjugada.
-Tampón bicarbonato. Común en líquidos extracelulares.
Mantiene los valores próximos a 7,4.
-Tampón fosfatos. Común en medios intracelulares.
Mantiene el pH en valores próximos a 7,2.

55. 2.2 LAS SALES MINERALES
1. Sales insolubles en agua.
Forman estructuras sólidas, que suelen tener función de
sostén o protectora, como:
o Esqueleto externo de los corales, conchas de
gasterópodo y vivlavos, en el que encontramos :
fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio.
o Caparazones de carbonato cálcico (crustáceos y
moluscos) y de silicatos (diatomeas)
o Endurecimiento de células vegetales, como en
gramíneas (impregnación con sílice).
o Otolitos del oído interno, formados por cristales de
carbonato cálcico (equilibrio).
o Formando la matriz que compone el tejido óseo de
vertebrados.

56. 2. Sales solubles en agua
Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son
los responsables de su actividad biológica. Desempeñan las
siguientes funciones:
– Colaboran en el mantenimiento de la homeostasis o equilibrio
del medio interno.
– Mantener la salinidad, es decir, la concentración de sal en los
organismos. De este modo, también se controla la cantidad de
agua del organismo y, con ella, la presión hidrostática
– Regulan la actividad enzimática. Algunos iones, como el
Cu+, Mn2+, Mg2+, Zn+,...actúan como cofactores enzimáticos
– Funciones osmóticas y el volumen celular. Intervienen en los
procesos relacionados con la distribución de agua entre el
interior celular y el medio donde vive esa célula. Si el medio
interno celular es hipertónicos, se produce la entrada de agua y
el aumento celular y si es hipotónico al contrario.

57. - Generan potenciales eléctricos. Los iones que se encuentran en
el medio interno de las células no son los mismos que los del
medio externo; por esto, a ambos lados de la membrana existe una
diferencia de cargas eléctricas, que provoca un potencial de
membrana, que permite importantes procesos, como la
transmisión del impulso nervioso o las contracciones musculares.
Los iones de Na, K, Cl y Ca, participan en la generación de
gradientes electroquímicos, imprescindibles en el mantenimiento
del potencial de membrana.
- Regulan el pH. Las reacciones químicas pueden aumentar o
disminuir la concentración de iones H+, sin embargo la actividad
biológica requiere unos valores determinados de pH. Algunas
sales minerales disueltas contribuyen a disminuir estas variaciones
conservando el pH constante, con los sistemas tampón o
disoluciones amortiguadoras (sistemas carbonato-bicarbonato, y
también por el monofosfato-bifosfato).

58. ÓSMOSIS