El documento describe las propiedades del agua y sus funciones en los seres vivos. El agua actúa como un excelente disolvente debido a su polaridad, permitiendo que sustancias se disuelvan y se transporten en los organismos. El agua también tiene un alto calor específico y calor de vaporización, lo que le permite amortiguar cambios de temperatura y regular la temperatura corporal a través de la evaporación.

1. Propiedades del agua y
funciones I

2. 1. GRAN DISOLVENTE
Funciones:
-Facilitar el intercambio de sustancias entre las células y el
medio ya que pasan disueltas en ella.
-Medio de transporte
-Importante medio de reacción. Las reacciones metabólicas se
realizan en medio acuoso

3. EL AGUAPROPIEDADES
SOLUBILIDAD

4. SOLUTO
DISOLVENTE
(H2O)
DISOLUCIÓN (Mezcla homogénea) = DISOLVENTE + SOLUTO
DISOLVENTE UNIVERSAL

5. Cuando el agua líquida entra en
contacto con algunas sustancias, éstas
se disuelven
SOLUTO
SOLUTO
SOLUTO

6. SOLUTO
+
+
+
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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-SOLUTO
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SOLUTO
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Para la disolución de los compuestos iónicos, los cationes establecen puentes de hidrógeno con el oxígeno de varias moléculas de agua y los
aniones establecen puentes de hidrógeno con las cargas positivas de los hidrógenos de varias moléculas de agua. Así los iones pierden
afinidad entre ellos y se rompe el enlace que los mantenía unidos. Como consecuencia la molécula se rompe y los iones pasan a formar parte
de la estructura reticular del agua.

7. Disolución de compuestos iónicos

8. Las moléculas de agua presentan alta constante
dieléctrica, es decir, tienden a oponerse a las
atracciones electrostáticas entre los iones + y - .
La capacidad del agua para separar iones es muy alta.
A 20ºC la constante dieléctrica del agua es de 80; es
decir, aniones y cationes se atraen con una fuerza 80
veces menor en el agua que fuera de ella.
En el agua se disuelven sales que
son compuestos iónicos, pues los
iones son atraídos fuertemente por
los dipolos del agua que logran
debilitar los enlaces iónicos hasta
llegar al desmoronamiento de la
red cristalina que los mantenía en
estado sólido. La ruptura de los
enlaces iónicos hace que los iones
abandonen la red cristalina y
pasen a la disolución donde
quedan atrapados en la estructura
reticular del agua, recubiertos de
moléculas de agua en forma de
iones hidratados o solvatados.
La constante dieléctrica indica la
fuerza con la que las moléculas
de un disolvente mantienen
separados a los iones de carga
opuesta, a pesar de la atracción
que existe entre ellos, y que
permite que el compuesto iónico
permanezca disuelto

9. Disolución de compuestos polares neutros de bajo peso molecular
En compuestos con grupos polares (-OH de alcoholes, azúcares y ácidos orgánicos y –NH2 de aa y bases
nitrogenadas), el agua establece puentes de hidrogeno con dichos grupos, provocando su disolución. Por ejemplo, en
el etanol y azúcares, los puentes de hidrógeno se forman entre los átomos del oxigeno del agua y los átomos de
hidrógeno del grupo hidroxilo presentes en estos compuestos.

10. 12

12. Disolución de compuestos polares neutros de alto PM
• Sustancias polares de mayor PM, como por ejemplo el almidón o ciertas proteínas, que son macromoléculas, se
dispersan en agua formando sistemas heterogéneos, como las dispersiones coloidales o las suspensiones, ya que el
tamaño de las partículas dispersas supera el límite de las disoluciones. Los coloides o dispersiones coloidales pueden
existir en dos estados, llamados estado de sol y estado de gel. En el estado de sol el agua actúa como fase dispersante y
predomina ésta. La solución es más fluida. En el estado de gel, el sólido (macromolécula) forma redes en cuyos intersticios
se ubican las moléculas de agua. Predomina la fase dispersante (sólido) frente a la dispersa (el agua). La solución es más
viscosa.
• El paso de sol a gel es reversible y factores físicos o químicos pueden hacer que una solución pase de un estado a otro sin
variar la cantidad de soluto. Estos factores pueden ser: La T, pH….. El paso de gel a sol puede volverse irreversible cuando
se sobrepasa un límite de deshidratación. En estas condiciones las partículas de soluto se aproximan entre sí y el coloide
se coagula.
Disolución de compuestos polares neutros de alto peso molecular
Soluto de
bajo peso
molecular:
cristaloide
Soluto de alto peso molecular:
coloide

13. DISOLUCIÓN: Mezcla homogénea. Soluto soluble. Las partículas son
tan pequeñas que son incapaces de dispersar la luz y son invisibles
al ojo y al microscopio.
DISPERSIÓN COLOIDAL: El soluto no es soluble. Las partículas que
la forman se dispersan homogéneamente por todo el medio y no
sedimentan en varios días. Son capaces de dispersar la luz. Cuando
un rayo de luz atraviesa un coloide, éste presenta turbidez.

14. Carácter coloidal de la materia viva

15. En las disoluciones:
-sus partículas no forman geles
-su viscosidad es baja
-no son adsorbentes
-son ópticamente vacías
-no sedimentan por ultracentrifugación
PROPIEDADES DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES
PROPIEDADES DE DISOLUCIONES:
Difusión, ósmosis, diálisis

16. Efecto Tyndall: el vaso de la derecha tiene
agua con sal (disolución) el de la izquierda
agua con gotas de leche (coloide). El haz de
luz solo se ve en el coloide porque las
partículas son lo suficientemente grandes
como para dispersar la luz.

17. Movimiento Browniano:
Cuando se observa un coloide con microscopio que utiliza una
luz intensa se observa que las partículas dispersas se mueven al
azar en el dispersante en forma de zigzag por choques con las
partículas del disolvente. En la disolución las partículas están
en movimiento pero no se observa.
Este movimiento de las partículas es el que impide que
sedimenten cuando el coloide queda en reposo
Elevada adsorción:
Las partículas de los coloides
tienden a adsorber iones sobre su
superficie. Tales iones son de la
misma carga para un mismo tipo
de partículas, de forma que los
agregados que se forman tienden a
repelerse entre sí, contribuyendo a
la estabilización del coloide.

18. Las moléculas no polares no pueden establecer puentes de hidrógeno con el agua, por lo que interrumpen la estructura reticular de ésta, que se
organiza alrededor de cada molécula apolar y forma estructuras altamente organizadas en forma de jaulas. Esta nueva conformación de las
moléculas de agua se llama clatrato. En el interior de cada jaula, las moléculas apolares repelidas por el agua incrementan su cohesión al
aumentar las fuerzas que las mantienen juntas, lo que se denomina interacción hidrofóbica.
Hidrocarburo negro en el centro
Disolución de moléculas hidrofóbicas

22. Con parte polar (afín al agua o hidrofílica) y parte no polar (hidrofóbica ya que rechaza al agua).
Estas moléculas tienen un comportamiento especial en el agua, donde se disponen formando estructuras en
forma de bicapas o micelas.
Disolución de moléculas anfipáticas

25. Función: El agua como disolvente en los seres vivos.
-Necesaria para la realización de reacciones metabólicas.
-Transporte
• El citoplasma es acuoso y las actividades metabólicas dependen de las sustancias disueltas que
hay en él.

26. El agua como disolvente en los seres
vivosEl agua permite que las
plantas tomen del suelo,
gracias a las raíces,
sales minerales
disueltas.
La savia elaborada es
una disolución de
moléculas orgánicas que
desde las hojas van al
resto de la planta

27. Plasma: Permite que sustancias disueltas circulen por todo nuestro organismo
(nutrientes, desechos, dióxido de carbono)
El corazón es una bomba que
impulsa la sangre
CORAZÓN
El agua como disolvente en los seres vivos
El oxígeno se disuelve en el líquido que humedece el interior del alveolo
y desde él pasa a las células del endotelio de la pared del alveolo para
pasar a sangre

28. Orina: Agua con desechos celulares
disueltos
El agua como disolvente en los seres vivos
Uno de los mecanismos que posee el hígado para desintoxicar el organismo es el conjunto de sistemas enzimáticos
encargados de la biotransformación que introduce grupos polares (OH, NH2) en las moléculas tóxicas para hacerlas más
solubles y por tanto más fácilmente eliminables por la sangre a través del riñón o bilis. Los tóxicos poco solubles en agua
quedan en tejidos grasos más tiempo de forma que aumenta su acción nociva.

29. El agua disuelve oxígeno, necesario para
los animales acuáticos
Branquias de un pez
Opérculo
(bajo él
están las
branquias)
Agua con oxígeno (O2)
El agua como disolvente en los seres vivos

30. El agua disuelve el CO2
necesario para que
las algas hagan
la fotosíntesis
Algas
O2
CO2
El agua como disolvente en los seres vivos

31. 2. ALTO CALOR
ESPECÍFICO
Función:
Amortiguadora de cambios bruscos de
temperatura en el organismo

32. El agua puede absorber gran cantidad de calor para romper puentes de hidrógeno. Una vez rotos, la
temperatura se eleva al aumentar el movimiento de las moléculas. Por ello, la temperatura se eleva
muy lentamente. Así se:
Amortigua los cambios bruscos de temperatura en los seres vivos. Aunque las reacciones celulares
producen calor, la temperatura del ser vivo no aumenta:
Función de amortiguador térmico

35. • Otra de las propiedades inusuales del agua es su alto calor específico. El
calor específico se define como la cantidad de calor que hay que entregar a
1 gramo de una sustancia para elevar 1 grado su temperatura. Si las
fuerzas de atracción entre las moléculas de una sustancia son débiles, al
absorber calor, rápidamente entrarán en agitación, produciendo un
aumento de la temperatura. Si por el contrario, las fuerzas de atracción son
fuertes, deberá entregarse una cantidad mayor de energía calórica para
que las moléculas se separen y aumenten sus movimientos, con el
consiguiente aumento de temperatura. Este último es el caso del agua,
cuyas moléculas se mantienen fuertemente cohesionadas por los puentes
de hidrógeno. Por eso el agua puede absorber grandes cantidades de calor
sin que su temperatura aumente en forma significativa, o entregar grandes
cantidades de calor sin que su temperatura descienda abruptamente. Por
ejemplo, si se coloca una olla vacía sobre el fuego, pronto se pondrá al
rojo, pero si se la llena de agua, en el mismo lapso, la temperatura del agua
solo aumentará unos pocos grados. O la misma radiación solar impactando
sobre el suelo arenoso y el agua, producirá un aumento de temperatura
mucho más marcado sobre el suelo que sobre el agua. Un gramo de agua
necesita 10 veces más calor que un gramo de hierro o 5 veces más calor
que un gramo de arena para incrementar en el mismo valor su temperatura.
Es decir, el agua tiene un calor específico igual a 10 veces el del hierro o 5
veces el de la arena. Con su alto calor específico, el agua posee un
importante efecto moderador de la temperatura. Este efecto moderador no
solo se pone en juego en el ambiente, sino también en el organismo, cuya
mayor parte está constituida por agua.

36. • 3. ALTO CALOR DE VAPORIZACIÓN
Cantidad de calor que necesita la unidad
de masa para pasar de líquido a gas sin
aumentar su temperatura.
Para evaporar 1 gramo de agua se
precisan 540 calorías a una temperatura
de 20ºC.

37. ALTO CALOR DE VAPORIZACIÓN:
Es necesario romper primero los puentes de H y luego dotar a las moléculas de Energía
cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar a vapor. Por tanto, para que el
agua se evapore es necesario que absorba mucho calor.

38. Suministramos calor. 1º para romper puentes de H. 2º para dotar a las moléculas de
suficiente E cinética y así pasar de fase líquida a vapor.
Agua líquida

39. En el estado gaseoso, las moléculas
están muy separadas, y se mueven
continuamente de un lado para otro.
Vapor de agua (gas)

40. Como la evaporación del agua líquida
absorbe mucho calor (alto calor de
vaporización), al evaporarse el sudor
sobre la piel, disminuye la temperatura
corporal.
Función termorreguladora.
Refrigeración