El agua y sus propiedades

El Agua y sus Propiedades
 

Estructura de una Molécula de Agua
El agua es el elemento que actúa como solvente común para las sustancias requeridas para la vida de la célula. Por sus características especiales, es posible la vida que conocemos.
Composición del agua: posee dos átomos de hidrógeno, cada uno comparte sus electrones con un par de electrones de un átomo de oxígeno.
El aguaes una molécula polar porque el oxígeno ejerce mayor fuerza de atracción que el hidrógeno sobre los electrones compartidos. Esto crea una carga positiva parcial en cada hidrógeno con un ángulo de 104,5°| entre ellos y una carga negativa parcial sobre el oxígeno originándose una molécula eléctricamente asimétrica conformando un dipolo.

Estructura del agua y sus características de dipolo
Segúnel estado físico en que se encuentre el compuesto por ejemplo el agua, los dipolos que la conforman tiene disposiciones con diferente grado de ordenamiento, desde el menor grado como en el estado de gas, hasta el de máximo ordenamiento como es el sólido, en el agua en la estructura de hielo.

Ordenamiento al azar de dipolos en estado líquido
La característica de polaridad la presentan diversoscompuestos, algunos aminoácidos son ejemplos de ellos, presentados a continuación:

Algunos Ejemplos de Aminoácidos Polares
Las moléculas que poseen grupos tanto polares como no polares, se denominan moléculas anfipáticas, se disocian en agua si la fuerza de interacción de la porción polar con el agua sobrepasa las fuerzas hidrofóbicas de la porción no polar. Se presentan algunos ejemplos enel siguiente gráfico:

Algunos Ejemplos de Biomoléculas Antipáticas
Uniones covalentes

Los enlaces covalentes son uniones fuertes que se suceden entre los átomos de una molécula cuando comparten un par de H),electrones. Puede ser simple como en el hidrógeno molecular H2 ó (H dobles cuando comparten dos pares de electrones como en el oxígeno molecular O2 ó O=O; si comparten tres pares deelectrones como en el nitrógeno molecular NN, se trata de un triple enlace covalente.

Uniones no covalentes

Las interacciones entre moléculas (o entre diferentes partes de una molécula de gran tamaño) se dan por una serie de enlaces débiles llamados no covalentes.
Las atracciones ocurren en regiones cargadas de la misma molécula o de moléculas diferentes, teniéndose entre las 2 partes pesosmoleculares iguales o muy similares; son realmente débiles, por lo que se rompen o se reensamblan fácilmente, esta característica
es lo que permitirá a los enlaces no covalentes interacciones dinámicas entre las diferentes moléculas de las células.

Tipos de interacciones débiles (no covalentes) entre biomoléculas y el agua como solvente
Para algunos autores pueden ser agrupadas en 4 tipos:a) Puentes de hidrógeno

Cuando un átomo de hidrógeno es unido de forma covalente a un átomo electronegativo particularmente de oxígeno o nitrógeno, el par de electrones compartidos es desplazado del núcleo del átomo electronegativo, dejando al átomo de hidrógeno con una leve carga positiva. Como resultado de la carga positiva del núcleo del átomo de hidrógeno, puede acercar a un segundo par deelectrones de otro átomo electronegativo para formar una interacción débil conocida como puente de hidrógeno.
Los puentes de hidrógeno también pueden ocurrir entre moléculas diferentes al agua, en donde existan átomos electronegativos de oxígeno o nitrógeno que realicen por proximidad uniones no covalentes a los átomos de hidrógeno de un segundo compuesto, como en los enlaces peptídicos. Ocurrenentre la mayoría de moléculas polares y se forman en moléculas grandes y de mucha importancia biológica como en los ácidos nucleicos.

Puentes de hidrógeno uniendo bases nitrogenadas en una cadena de DNA

b) Enlaces iónicos (puentes salinos)

Son interacciones entre átomos cargados llevando a atracción o a repulsión. El cloruro de sodio NaCl en forma de cristal es una estructura...