estructura molecular del agua y su importancio en los compartimentos celulares, así como en las funciones orgánicas

1. 1. Importancia del agua en los seres
vivos
2. Composición química del agua
3. Puente de hidrógeno
4. El agua como solvente universal
5. Capilaridad, cohesión, tensión
superficial y calor específico
6. Ionización del agua
7. Concepto y escala de pH
EL AGUA
DRA. MARIBEL RODRÍGUEZ AGUILAR
“ESTRUCTURA Y FUNCIÓN I. NIVEL MOLECULAR”.
Enero 2021

2. 1. Importancia del agua en los seres vivos
 AGUA Y EDAD
 El origen de la vida se desarrolló en medio acuoso y las
reacciones enzimáticas, los procesos celulares y subcelulares han
evolucionado en dicho medio.
El AGUA es el
componente
químico
predominante de
los organismos
vivos

3. 1. Importancia del agua en los seres vivos
 Distribución del agua en el cuerpo humano:
Distribución de agua en un individuo adulto de 70 kg de peso corporal
 Intracelular.
 Extracelular: Intersticial y plasma
Compartimientos del Líquido corporal

4. 1. Importancia del agua en los seres vivos
 FUNCIONES DEL AGUA EN EL ORGANISMO HUMANO
 Media algunas reacciones del metabolismo celular.
 Transporte de nutrientes.
 Regulación de la temperatura.
 Contribuye en la eliminación de sustancias de desecho derivadas del
metabolismo.
 Lubricación de articulaciones y otros tejidos.
 Componente esencial de muchos fluidos del organismo (jugo
gástrico, bilis, saliva…).
 Participa en el intercambio gaseoso en los pulmones.
 Equilibrio Ácido-Base.

5. Molécula dipolar:
posee una región electronegativa y otra
electropositiva, unidas por enlaces covalentes
Átomos de H dispuestos en
un angulo de 104.5° respecto
al átomo de O2
Cada una de las moléculas forma
puentes de H con átomos de O2
de otra molécula próxima
2. Composición química del agua
 El agua es un compuesto químico formado por la unión de dos átomos de H y un átomo de O2
 Presenta geometría
tetraédrica.
 Una molécula rodeada de
otras cuatro moléculas de
agua.
ESTADO SÓLIDO
Los enlaces de H son estables
ႶH
ESTADO LÍQUIDO
Los enlaces de H se rompen y se
forman constantemente
ESTADO GASEOSO
No hay Enlaces de H
Particularidades de la molécula de agua

6. 3. Puente/Enlace de Hidrógeno
Otros grupos polares participan en
los enlaces de hidrógeno.
 Un enlace de H se forma a partir de la atracción entre la carga positiva parcial de un H y la carga negativa parcial de
otro átomo electronegativo.
 Son relativamente débiles y
transitorios (semivida picosegundos)
 Se requieren 5 Kcal/mol para su
ruptura
 Permite que el agua disuelva
muchas
biomoléculas orgánicas.
 Se rompen fácilmente en las
moléculas biológicas.
 Son alrededor de dos veces más largos (0.18
nm) que los enlaces covalentes (mucho más
fuertes).
 Temperaturas entre 50 y 60 °C
separan los enlaces de H presentes
en las biomoléculas

7. 4. El agua como solvente universal

8. 4. El agua como solvente universal

9. 5.1 Capilaridad

10. 5.2 Cohesión
La cohesión del agua
¿Alguna vez has llenado un vaso de agua hasta arriba y le has añadido
lentamente unas cuantas gotas más? Antes de que se desborde, el agua
forma una especie de domo por encima del borde del vaso. Esta especie
de cúpula se forma gracias a las propiedades cohesivas de las
moléculas de agua, esto es, su tendencia a pegarse unas con otras.
La cohesión se refiere a la atracción que tienen las moléculas por otras
de su mismo tipo, y las moléculas de agua tienen fuerzas cohesivas
fuertes gracias a su habilidad para formar puentes de hidrógeno entre
ellas.

11. 5. 3 Tensión superficial

12. 5. 4 Calor específico
Definición: cantidad de calor que debe absorberse o perderse para que 1 g de
una sustancia cambie su temperatura en 1°C.
 el agua tiene un calor específico inusualmente alto:
1cal/g/°C

13. 6. Ionización del agua

14. 7. Concepto y escala de pH
El termino pH fue introducido en 1909 por Sörensen, se define como el logaritmo
negativo (base10) de la concentración de iones hidrógeno:
Para una solución acuosa neutra [H+] es 10-7 M, lo que da:
Los ácidos son donantes de protones y las bases son aceptores de
protones.

15. 7. Concepto y escala de pH
 Los ácidos fuertes (p. ej., HCl, H2SO4) se disocian completamente en aniones y protones, incluso en
soluciones fuertemente acidas (pH bajo). Los ácidos débiles se disocian solo parcialmente en soluciones
acidas. De forma similar, las bases fuertes (p. ej., KOH, NaOH), pero no las bases débiles como el
Ca(OH)2, están completamente disociadas, incluso a pH alto.
Muchos productos bioquímicos son ácidos débiles. Las excepciones incluyen metabolitos intermediarios
fosforilados, cuyos grupos fosforilo contienen dos protones disociables, el primero de los cuales es
fuertemente acido.
¿Cómo calcular el pH de las soluciones acidas y básicas?
Ejemplo 1: .Cual es el pH de una solucion cuya concentración de ion hidrogeno es 3.2 × 10–4 mol/L?

16. 7. Concepto y escala de pH
 Los valores bajos de pH corresponden
a altas concentraciones de H+, y los
valores altos de pH corresponden a
bajas concentraciones de H+.
La escala de pH
comprende el intervalo
de las concentraciones de
H+ y OH-
Importante: Cada unidad de pH
representa una diferencia de diez
veces en la concentración de OH-
y H+.

17. 1. Teoría de Arrhenius
2. Ecuación general ácido-base con el
agua
3. pH Normal en la sangre
4. Acidosis metabólica y respiratoria
5. Amortiguadores del pH
EQUILIBRIO ÁCIDO-BASE
DRA. MARIBEL RODRÍGUEZ AGUILAR
“ESTRUCTURA Y FUNCIÓN I. NIVEL MOLECULAR”.
Enero 2021

18. 7. Concepto y escala de pH

19. CARBOHIDRATOS
DRA. MARIBEL RODRÍGUEZ AGUILAR
“ESTRUCTURA Y FUNCIÓN I. NIVEL MOLECULAR”.
Enero 2021