etapa

Química biológica
Química biológica
permite entender

Funciones biológicas
esenciales
a través del conocimiento de

Naturaleza de
la materia
Átomos
elementos
compuestos químicos

Agua
Propiedades
físico-químicas
Soluciones y
suspensiones

Moléculas
biológicas

Relación
enzima-sustrato

Carbohidratos
Lípidos
Proteínas

Ácidos bases
pH

Ácidos nucleicos

1Estudio de caso

El lagarto basilisco y los
patinadores sobre hielo
aprovechan las propiedades
únicas del agua.

2 Química biológica

CAMINANDO SOBRE EL AGUA

EN MÉXICO UNA NIÑA asusta a un lagarto basilisco que se acerca a un
pequeño estanque en busca de insectos. El animal se aleja corriendo
verticalmente sobre sus fuertes patas traseras. Sin embargo, en vez de
evitar el agua, ¡ellagarto empieza a dar zancadas sobre la superficie del
agua en reposo! La niña queda boquiabierta: “¿Será un milagro?”, se
pregunta. Difícilmente. La selección natural dotó al lagarto basilisco con
extremidades especialmente rápidas que le permiten aprovechar una
singular propiedad del agua: su alta tensión superficial. Dicho en palabras
más sencillas, las moléculas de agua tienden a mantenerseunidas. Si lo
haces con cuidado, tú puedes hacer flotar un clip sujetapapeles en un
recipiente con agua; sin embargo, éste se hundiría de inmediato en
alcohol, el cual tiene una tensión superficial mucho menor que el agua.
Mucho más al norte, un patinador gira sobre el hielo a una rapidez
vertiginosa. El agua congelada tiene propiedades únicas que hacen que el
patinaje sobre hielo sea tandivertido como factible. Primero, el hielo es
resbaladizo, lo cual permite tal proeza del atleta. Segundo, el hielo flota en
la superficie del agua en vez de hundirse en el fondo. ¿Alguna vez te has
preguntado por qué ocurre así? Cuando se congelan la mayoría de los
demás líquidos se convierten en sólidos más densos. Por ejemplo, si el
estanque para patinar estuviera lleno con aceite, alcongelarse, éste se iría
al fondo. Los patinadores y los lagartos basiliscos aprovechan propiedades
singulares y diferentes del agua en sus estados líquido y sólido.
Las diferentes moléculas que componen los organismos vivos funcionan
en ambientes acuosos. Pero, ¿cómo se forman las moléculas de agua?
¿Cómo interactúan entre sí las moléculas de agua y cómo lo hacen con otras
formas de materia? ¿Quépropiedades dan al agua líquida tensión superficial,
y hacen que se expanda y que se vuelva resbaladiza al congelarse?
La mayoría de las especies que pueden caminar sobre el agua son
insectos de peso sumamente ligero; el lagarto basilisco de 113 gramos es
quizás el animal más pesado capaz de apoyarse sobre sus patas mientras
se mueve erguido en la superficie del agua. Cuando el lagartosaltarín
golpea sus patas contra la superficie del agua, la resistencia provocada
por la tensión superficial expande los flequillos especiales en los dedos de
las patas del lagarto, permitiendo una área superficial más grande.
Conforme el lagarto se propulsa hacia adelante, balanceándose, sus
patas con flequillo atrapan y empujan una burbuja de aire detrás de él.
Atrapada entre la tensiónsuperficial del agua y la pata del lagarto, la
burbuja de aire actúa momentáneamente como un dispositivo de flotación,
dando apoyo por una fracción de segundo, antes de que la otra pata dé
el siguiente paso y repita el proceso.
Por otro lado, los patinadores sobre hielo aprovechan la flotabilidad
del agua congelada. Debajo de sus patines, una comunidad completa de
moradores subacuáticos semantienen aislados y protegidos. Pero, ¿por
qué el hielo es tan resbaladizo? Sorprendentemente los científicos no están seguros. Saben que las moléculas de agua en los cristales de hielo están
enlazadas holgadamente entre sí. Algunos especulan que las moléculas en
la superficie congelada se desplazan fácilmente entre sí cuando algo sólido
se desliza sobre ellas, actuando como bola de rodamiento...