bioquimica

El Agua
El agua no solamente constituye del 70 al 90 por ciento del peso de la mayor parte de las formas vivas, sino que representa la fase continua de los organismos. A causa de su abundancia y ubicuidad el agua es considerada, con frecuencia, un líquido inerte, meramente destinado a llenar espacios en los organismos vivos. Pero en realidad el agua es una sustancia de gran reaccionabilidad,con propiedades poco frecuentes, que la diferencian mucho, tanto física como químicamente, de la mayoría de los líquidos corrientes. Sabemos ahora que el agua y los productos de su ionización, los iones hidrógeno e hidroxilo, son factores importantes en la determinación de la estructura y las propiedades biológicas de las proteínas de los ácidos nucleicos, así como de las membranas, de los ribosomasy de otros muchos componentes celulares.

Propiedades físicas y enlace de hidrógeno en el agua
El agua posee un punto de fusión, un punto de ebullición, el calor de evaporización y el de fusión y tensión superficial, más elevados que otros hidruros comparables, tales como el H2S o el NH3, para el caso, que la mayor parte de los líquidos corrientes. Todas estas propiedades indican que en elagua las fuerzas de atracción entre las moléculas, y por tanto, su cohesión interna, son relativamente elevadas. El calor de evaporización, es una medida directa de la cantidad de energía necesaria, para superar las fuerzas de atracción, entre las moléculas adyacentes en un líquido, de modo que las moléculas individuales puedan separarse unas de otras y pasar al estado gaseoso.
Las potentesfuerzas intermoleculares en el agua líquida están originadas por la distribución específica de los electrones en la molécula de agua. El átomo de oxígeno comparte un par de electrones con cada uno de los átomos de hidrógeno, por superposición de los orbitales 1s de los átomos de hidrógeno con los orbitales híbridos, sp3 del átomo de oxígeno. El átomo de oxígeno, más electronegativo, tiende a atraer loselectrones no compartidos del átomo de hidrógeno, y deja desnudos los núcleos de hidrógeno. El resultado es que cada uno de los dos átomos de hidrógeno posee una carga local parcial positiva. El átomo de oxígeno, a su vez, posee una carga local parcial negativa situada en la zona de los orbitales no compartidos. Así, aunque la molécula de agua no posee una carga neta, es un dipolo eléctrico.Estructura del agua líquida
El establecimiento de puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua no sucede solamente en estado líquido, sino también en el hielo y en la base de vapor. En la forma cristalina más corriente del hielo, conocida como hielo I, cada molécula de agua se halla unida mediante enlaces de hidrógeno a exactamente las cuatro moléculas de agua más próximas, constituyendo unared regular, y la distancia media oxigeno-oxigeno es de 0,276 nm. En el agua líquida cada molécula de agua a 0°C se halla unida en cualquier momento dado, por término medio, a otras 3,6 moléculas de agua: la distancia media oxigeno-oxigeno es sólo ligeramente mayor que en el hielo, cerca de 0.29 nm a 15°C Y 0.305 nm a 83°C. Se ha calculado, a partir del calor de la fusión del hielo. Asi el agualíquida presenta una ordenación considerable en un radio pequeño aunque esta estructuración no se extiende a gran distancia. El agua líquida está aun altamente ligada por puentes de hidrógeno a 100°C, como se desprende de sus altos calor de vaporización y constante dieléctrica.

Otras propiedades de los enlaces de hidrógeno
Los enlaces del hidrógeno no se presentan solamente en el agua. Tienden aformarse entre cualquier átomo electronegativo como el oxígeno, el nitrógeno o el flúor, y un átomo de hidrógeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Los enlaces de hidrógeno pueden formarse entre dos moléculas o entre dos partes de una misma molécula. En la figura 2-4 aparecen algunos ejemplos de enlaces de hidrógeno biológicamente importantes.
Cuando dos moléculas están unidas...