Clase 01 Agua Y Sist Amortiguadores

Facultad de Ciencias Biológicas
BIO062
Bioquímica General

Agua y sistemas amortiguadores.

Profesor:
Dra. Estela Pérez

Algunas propiedades del agua

Estructura del agua y puentes de hidrógeno

Puente de hidrógeno

Enlaces más débiles que un enlace
covalente.
Enlace covalente

• Unión de dos átomos electronegativos (Ej
O, N.) mediante un átomo de H.

Estructura del hielo

Cada molécula deagua forma 4
puentes de hidrógeno

estructura cristalina

Los puentes de hidrógeno no son exclusivos del agua
Entre un grupo
hidroxilo de un
alcohol y agua.

Entre el grupo
carbonilo de
una cetona y
agua.

Entre péptidos en
un polipéptido.

Entre bases
complementaria
s de DNA.

TIMINA

ADENINA

Aceptor de
hidrógeno.

Donor de
hidrógeno.

Direccionalidad de los puentes de hidrógeno

Puente dehidrógeno fuerte

Puente de
hidrógeno débil

El agua como disolvente

Ion Na+
hidratado

Ion Clhidratado

Aumento de la entropía

El agua. Propiedades.
El agua presenta las siguientes propiedades físico-químicas:
a) Acción disolvente.

El agua. Propiedades.
b) Fuerza de cohesión entre sus moléculas.
Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando
una estructura compactaque la convierte en un liquido casi incompresible.

El agua. Propiedades.
c) Elevada fuerza de adhesión.

El agua. Propiedades.
d) Bajo grado de ionización.

De cada 1*107 de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada.
2H2O

H3O+ + OH-

Esto explica que la concentración de iones hidronio (H3O+) y de los iones
hidroxilo (OH-) sea muy baja. Dado los bajos niveles de H3O+ y de OH-, si alagua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles
varían bruscamente.

Biomoléculas polares, apolares y anfipáticas.
Algunos ejemplos de biomoléculas polares, no polares y anfipáticas.

POLAR
Glucosa

Glicina

Aspartato
Lactato

Glicerol

Biomoléculas polares, apolares y anfipáticas.
NO POLAR
Cera típica

ANFIPÁTICA
Fenilalanina

Fosfatidilcolina

Grupos polaresGrupos no polares

Solubilidad de compuestos anfipáticos

Solubilidad de compuestos anfipáticos

Interacciones hidrofóbicas

Aumento de entropía por desplazamiento de moléculas de agua.

La liberación de agua ordenada
favorece la formación de un
complejo enzima-sustrato

Puentes de hidrógeno

RESUMEN

Interacciones electrostáticas

Interacciones hidrofóbicas

Fuerzas de van der Waals

Efecto delos solutos en las propiedades coligativas.

OSMOSIS

movimiento del
agua a través de una membrana
semipermeable.

Si los líquidos extracelulares aumentan su
concentración de solutos, se haría
hipertónica respecto a las células, como
consecuencia se originan pérdida de agua y
deshidratación.

De igual forma, si los líquidos extracelulares se
diluyen, se hacen hipotónicos respecto a las células.El agua tiende a pasar al protoplasma y las células se
hinchan y se vuelven turgentes, pudiendo estallar (en
el caso de células vegetales la pared de celulosa lo
impediría), por un proceso de turgescencia.

Resumen. Interacciones débiles en sistemas acuosos

• El agua es muy polar (diferencias de electronegatividades entre H y O)
• Los compuestos hidrofóbicos no se disuelven bien en agua
•Numerosas interacciones débiles influyen sobre el comportamiento de
las moléculas
• El movimiento del agua a través de una membrana semipermeable se
denomina osmosis.

Ionización del agua, ácidos y bases débiles

H2O

Kw

Ka

Ácidos débiles

H+ + OHKb

Bases débiles

pH

Ionización del agua, ácidos y bases débiles

H+ + OH-

H2O

H O
H

2 H2O

H O
H

H O+ H + OHH

H3O+ + OH-

Constante de equilibrioA+B
Keq =

C+D
[C] [D]
[A] [B]

H2O
Keq =

H+ + OH[H+] [OH-]
[H2O]

Cálculo de pH

[H+] = [OH-] = 10-7
La función px se define como –logx
pH = –log[H+]
pOH = –log[OH-]
A pH neutro, donde [H+] = [OH-] = 10-7

pH = 7
pOH = 7
pH + pOH = 14

Resumen
• El agua se ioniza levemente dando el mismo número de iones hidronio
(H3O+) e hidroxilo (OH-)
Kw = [H+] [OH-] = 10-14
• pH = -log[H+] y su...