1) El documento describe la diferencia entre células procariotas y eucariotas, y las propiedades del agua como molécula polar que forma puentes de hidrógeno. 2) El agua es un solvente universal que disuelve moléculas polares a través de puentes de hidrógeno y forma micelas alrededor de moléculas hidrofóbicas. 3) La ionización del agua y la escala de pH se describen, donde disoluciones con pH bajo son ácidas y con pH alto son alcalinas. Sistem

1. LA CÉLULA
EL AGUA
Bioquímica
EL pH
Laura Scalvenzi, Ph.D
Universidad de Cuenca
ECUADOR
Facultad de Ciencias Agropecuarias
2011-2012

2. CÉLULA PROCARIOTA Y CÉLULA EUCARIOTA
del griego eu=verdadero
del griego pro=antes karyon=núcleo
karyon=núcleo
La CE tiene verdadero núcleo, es
decir envuelto en membrana celular,
La CP no tiene núcleo es más grande y más compleja
verdadero (es decir que no
tiene membrana nuclear), es
más pequeña y más sencilla
célula vegetal
célula animal

3. AGUA
Es la sustancia más abundante en
los sistemas vivos, constituye el 70%
o más del peso de la mayoría de
organismos
El AGUA es una molécula POLAR, es decir tiene un dipolo eléctrico
originado por los 2 pares de electrones no apareados del O y por el hecho
que el oxigeno atrae hacia sí los e- del enlace covalente con el H. Esas
cargas son responsables de sus propiedades físicas y químicas
El agua es BI-POLAR:
H parcial carga positiva (δ+)
O parcial carga negativa (2δ-)

4. PROPIEDADES DEL AGUA
Forma PUENTES DE HIDROGENO con las
otras moléculas de agua
El PDH es la atracción electrostática entre el
átomo de O de una molécula de agua y el
átomo de H de otra
(se representan con 3 líneas)
Los PDH son más débiles que los enlaces
covalentes, porque solo se trata de atracción
electrostática y no de compartir electrones
1 molécula de AGUA líquida, es decir en
movimiento, forma PDH con otras 3/4
1 molécula de AGUA sólida, es decir fija,
forma PDH con otras 4 (tetraedros)

5. PROPIEDADES DEL AGUA
La suma de todos los PDH proporciona grande fuerza de cohesión
entre moléculas de agua. A esa fuerza se deben las siguientes
propiedades:
 Elevado CALOR ESPECIFICO Energía necesaria para elevar la T de 1
grado Celsius de 1 gr de agua
AGUA absorbe grandes cantidades de calor, lo
cual es utilizado para ROMPER los pdh
El elevado calor especifico del agua es fundamental
para los seres vivos ya que regula la T de animales y
plantas. El citoplasma acuoso de las células sirve de
protección ante los cambios bruscos de T
REGULADOR TÉRMICO
 Elevado CALOR DE VAPORIZACIÓN
 Elevada TENSION SUPERFICIAL

6. PUENTES DE HIDROGENO
 Los puentes de hidrógeno NO son exclusivos del agua.
 Se forman, en general, entre un aceptor de H (normalmente
oxígeno o nitrógeno) y un donador de H
Tipos comunes de
puentes de
hidrógeno en
sistemas biológicos
Direccionalidad fuerte débil
del puente de
hidrógeno

7. EL AGUA COMO DISOLVENTE
SOLVENTE UNIVERSAL: disuelve muchos de los compuestos conocidos.
Sin embargo no todos.
C. POLARES C. APOLARES
alcoholes, azúcares con OH, iones, proteínas Aceites, etc.
Los compuestos POLARES y IONICOS se disuelven fácilmente en agua:
o agua-agua agua-soluto

8. EL AGUA COMO DISOLVENTE
de compuestos ANFIPÁTICOS
Dispersión de lípidos en
agua: el agua se dispone de
forma ordenada alrededor
de la cadenas hidrofóbica
Agrupación de lípidos en
agua: el agua se ordena en
el borde de la agrupación
lipídica
Micela:las moléculas
hidrofobicas se unen en
medio acuoso formando
micelas

9. RESUMEN
1) Célula PROCARIOTA (sin envoltura nuclear): bacterias
Célula EUCARIOTA (con envoltura celular=núcleo):animal, plantas
2) El AGUA es una molécula POLAR.
Forma enlaces débiles entre moléculas
llamados PUENTES DE HIDRÓGENO.
3) Tiene propiedades termorreguladores debidas a:
-Elevado calor especifico
-Elevada tensión superficial
-Elevado calor de vaporización
4) Los PUENTES DE HIDRÓGENO se forman también
entre otras moléculas. En general entre un donador y
un aceptor de H
5) El agua es un buen disolvente para moléculas polares o
compuestos cargados. No disuelve bien las moléculas
antipáticas (hidrofóbicas), forma micelas.

10.  IONIZACIÓN DEL AGUA
El agua pura (25°C) se disocia en muy baja proporción en sus
iones hidronio (H3O+) o hidrógeno (H+) e hidróxilo (OH-). Solo 2
moléculas de cada 109 se encuentran disociadas.
Las moléculas de agua pueden ionizarse debido a las fuerza de
hidrógeno que se establecen entre ellas.
La disociación del agua es llamada IONIZACIÓN y se representa con la
siguiente ecuación:
2H20 H3O+ + OH- (o también H2O  H+ + OH-)
El grado de ionización del agua en el equilibrio es bajo: solo 2 de cada 109
moléculas están ionizadas
Aunque la disociación del agua es reversible y estadísticamente rara, es
muy importante para la vida, ya que los iones producto son muy reactivos;
por ello es tan importante estudiarla.

11.  Escala de pH
El producto [H3O+] [OH-] se llama PRODUCTO IONICO DEL AGUA y
se representa con KW y es constante:
KW = [H3O+] [OH-] = 10-14 mol/litro
Es decir 0,00000000000001mol/litro
Debido a que en el agua pura a 25°C por cada H3O+ hay un OH- , la [ ] es la
misma
[H3O+] = [OH-] = 10-7 moles/litro
El producto iónico del agua es la base para establecer la escala de pH, que
mide la acidez o alcalinidad de una disolución acuosa, es decir su
concentración de iones [H3O+]o [OH-].
El pH es la [H+] (“concentración de protones o iones hidronios”) presentes en
una disolución en estado libre, es decir no ligados a moléculas. El pH mide la
acidez o alcalinidad de una disolución.
pH  potencial de hidrógeno OJO “pH”
pH = -log [10-7 ] = 7 “p” “H”
minúsculo mayúsculo

12.  Escala de pH
Una disolución con pH=3 tiene:
[H+]=10-3= 0,001 mol/litro
Una disolución con pH=8 tiene:
[H+]=10-8= 0,00000001 mol/litro
La disolución con pH=3 tiene una
concentración de protones mayor
a la de pH=8
Disoluciones con valores de pH bajo
(de 1 a 5) son ACIDAS
Disoluciones con valores de pH alto (de
8 a 14) son ALCALINAS

13. Disoluciones
con valores de
pH bajos (de 1
a 5) son ACIDAS
(tienen muchos
H+ y pocos OH-)
Disoluciones con
valores de pH
intermedio (de 6 a 8)
son NEUTRAS (tienen
[ ] parecidas de OH-
y H+)
Disoluciones con
valores de pH
altos (de 9 a 14)
son ALCALINAS
(tienen muchos
OH- y pocos H+)

14.  DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS
(otros sinónimos DISOLUCIONES TAMPONES, SISTEMA TAMPÓN, BUFFER,
TAMPÓN)
Los organismos vivos no soportan variaciones de pH, adentro de sus
órganos, que sean mayores de unos décimos de unidad y por eso
han desarrollado, a lo largo de la evolución, mecanismos que
mantiene el pH constante
Dichos mecanismos son las DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS: estas son
disoluciones que contienen sustancias que impiden el cambio de pH. En lo
especifico están formadas por un ÁCIDO DÉBIL o una BASE DÉBIL y su SAL. Los
dos componentes debes estar presentes al mismo tiempo.
Las DISOLUCIONES AMORTIGUADORAS tiene la capacidad de resistir los
cambios de pH cuando se agregan pequeñas cantidades de ácido o base. Si
se agregan grandes cantidades no tiene capacidad amortiguadora.
Ejemplos de SISTEMAS TAMPONES:
- Sistema tampón fosfato (H2PO4- / HPO42-)
- Sistema tampón bicarbonato (HCO3-/H2CO3)