Este documento describe las propiedades fundamentales del agua y su importancia biológica. Explica que el agua tiene una estructura molecular polar que le permite actuar como un poderoso disolvente y formar puentes de hidrógeno. Esto le da propiedades únicas como la cohesión, tensión superficial, y capacidad para transportar sustancias. El agua también tiene un alto calor específico y de vaporización que le permite regular la temperatura. Su ionización produce un pH fisiológico que mantiene la estructura de proteínas

1. P.L.F.

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P. López Fraguas

3. BIOMOLÉCULAS
AGUA
INORGÁNICAS
SALES MINERALES
BIOMOLÉCULAS
GLÚCIDOS
ORGÁNICAS LÍPIDOS
PRÓTIDOS
NUCLEÓTIDOS

4. ESTRUCTURA DEL AGUA
Oxígeno
8p
8n
1p 1p
Hidrógeno Hidrógeno
O
H H

5. EL AGUA - ESTRUCTURA QUÍMICA
Oxígeno
. Fórmula química : H2O
. Presenta enlaces covalentes
. Es eléctricamente neutra
. Mayor electronegatividad del O
Agua (H2O)
Hidrógeno Hidrógeno
- Pares no compartidos
electrones desplazados hacia de electrones Agua (H2O)
- Reparto asimétrico de
el átomo de O los electrones
Zonas ligeramente Núcleo de
Oxígeno
Negativas
POLARIDAD DE LA MOLÉCULA Zonas ligeramente
positivas

6. ESTRUCTURA DEL AGUA
- Pares no compartidos de
electrones
Agua (H2O)
- Reparto asimétrico de los
electrones en el enlace
Zonas ligeramente
Negativas Núcleo de
Oxígeno
Zonas ligeramente
positivas

7. ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA
Formación de puentes de hidrógeno
La interacción entre la zona + y la zona - de las moléculas de agua
PUENTE DE HIDRÓGENO
- cada molécula de agua puede interactuar con otras 4 (media de 3,4)
CARACTERÍSTICAS
1. Específicos entre H y átomos
electronegativos como O
N
2. Enlace mas débil que el covalente
3. Se forma y se rompe
constantemente
( en al agua líquida cada enlace dura 10-11 seg.)
4. En conjunto presentan una gran
fuerza
en consecuencia producen
- gran cohesión molecular
- gran estabilidad molecular

8. ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA
Formación de puentes de hidrógeno

9. EL AGUA - PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONES
1. ACCIÓN DISOLVENTE
. Gran capacidad de solvatación
. Sustancias hidrofílicas
Podemos encontrar . Sustancias hidrofóbicas
. Sustancias anfipáticas
Forma mezclas llamadas Disoluciones
con
- Iónicas sustancias salinas
con
- Moleculares moléculas orgánicas pequeñas
con
- dispersiones coloidales macromoléculas
. Es el medio biológico
las reacciones metabólicas celulares se producen en medio acuoso
los sistemas de transporte son sistemas acuosos

10. PODER DISOLVENTE _ +
Cl- Na+ H2O
POLARIDAD DE LAS MOLÉCULAS +
_ + _
_ +
+ _
+ __ + _ +
+
_
+
Constante dieléctrica alta + _ + _ +
+
+ + _
+ _ +
_ +
_ _
+ _ +
+
SOLVATACIÓN IÓNICA
_
PUENTES DE HIDRÓGENO
_
CON SUSTANCIAS POLARES
+
_
+
+

11. EL AGUA - PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONES
2. COHESIÓN MOLECULAR
. Líquida a Tª ambiente . es el medio biológico
. actúa como medio de transporte
. Líquido muy incompresible . evita deformaciones citoplásmicas
. esqueleto hidrostático en células vegetales
. función de amortiguación mecánica
3. TENSIÓN SUPERFICIAL . la superficie del agua ofrece resistencia
. actúa como una membrana elástica
4. FUERZA DE ADHESIÓN
. acción capilar Capacidad para ascender por conductos muy
estrechos

12. EL AGUA - PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONES
5. ELEVADO CALOR ESPECÍFICO
. Función termorreguladora
6. ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN
. Sistemas de refrigeración
7. DENSIDAD DEL AGUA Máxima a 4º C
EL HIELO
a Tª = 0º C
mayor volumen que el agua líquida
menos denso que el agua líquida a T < 4ºC
flota sobre el agua líquida
aislamiento térmico en la masa de agua
posibilidad de vida acuática en aguas frías

13. EL AGUA - PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONES
8. IONIZACIÓN DEL AGUA Y ESCALA DE pH
+ +
H2O H2O Ion hidróxido Ion hidronio
OH- H3O+
. El H2O produce un número muy bajo de iones 10-14 mol/l a 25ºC
. Si una disolución
[H+] = 10-7 NEUTRA pH = 7
[H+] > 10-7 ÁCIDA pH < 7
[H+] < 10-7 BÁSICA pH > 7
. Los medios biológicos pH = 6 - 8 MANTENIMIENTO DE LA
ESTRUCTURA DE LAS
mantienen constante el pH PROTEINAS

14. EL AGUA - PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y FUNCIONES
9. EN PROCESOS METABÓLICOS
- Hidrólisis rotura de enlaces
- Condensación formación de enlaces
- Fotosíntesis dadora de H+

15. • Los medios biológicos pH = 6 - 8
. mantienen constante el pH
para Mantenimiento de la
por medio de
estructura de las proteínas
. SISTEMAS AMORTIGUADORES
( = BUFFERS)

16. LAS SALES MINERALES
. PRECIPITADAS ESTRUCTURAS DE PROTECCIÓN Y SOSTÉN
Silicatos - Caparazones de algunos organismos - diatomeas
- Espículas de algunas esponjas
- Estructuras de sostén en algunos vegetales: gramíneas
Carbonato cálcico - Caparazones de algunos protozoos marinos
- Esqueleto externo de corales
moluscos
algunos artrópodos
- Estructuras duras espinas de erizo de mar
dientes y huesos
huesos del oído interno
Fosfato cálcico - Esqueleto de vertebrados matriz ósea

17. LAS SALES MINERALES
. EN DISOLUCIÓN MANTENIMIENTO DE LA HOMEOSTASIS
Regulación de la actividad enzimática
de la presión osmótica
del pH en los medios biológicos
Generar potenciales eléctricos
Mantener la salinidad