BQ 2 Agua Y PH

17/02/14
 

2.1 Distribución del agua en el
organismo

Bioquímica
2. Agua, soluciones acuosas y pH
QFB Iván Josué Canales Gómez

•  El agua es un constituyente esencial del cuerpo humano: 60% del
peso corporal en el adulto.
•  Va cambiando con la edad: 75% en el recién nacido y <50% en los
adultos mayores.
•  El contenido acuoso es máximo en el tejido cerebral (90%) y mínimo
en el tejidoadiposo (10%).

MATERIA SÓLIDA. 40% TEJIDOS Y HUESOS

•  Tanto una deficiencia relativa como un exceso de agua producen
alteraciones en función de tejidos y órganos, porque la estabilidad
de las estructuras subcelulares y la actividad enzimática dependen
del estado de hidratación.

2.2 Estructura Molecular del Agua
Agua libre, de la que
puede disponer la célula
de inmediato y con
facilidad.

Agua ligadao asociada,
que es la que se encuentra
unida a estructuras y
entidades
macromoleculares.

Estructura Molecular del Agua

•  La estructura de la molécula del agua tiene carácter
tetraédrico, con una hibridación sp3 del átomo de
oxígeno, situado en el centro, y los dos átomos de
hidrógeno dispuestos en dos de los vértices de dicho
tetraedro.
•  Las dos restantes direcciones de enlace correspondena
los otros dos orbitales, ocupados cada uno de ellos por
una pareja de electrones.
•  El ángulo entre los dos átomos de hidrógeno es de
104.5°; la distancia de enlace entre oxígeno e hidrógeno
es de 0.096 nm.

Molécula de Agua

•  La mayor electronegatividad del oxígeno con respecto al
hidrógeno, determina una distribución asimétrica de la
carga electrónica, con mayor densidad electrónica sobre
eloxígeno y, por tanto, un déficit electrónico sobre los
hidrógenos.
•  En consecuencia, la molécula de agua es un dipolo
eléctrico, sin carga neta.
•  Esta estructura condiciona muchas de las propiedades
físicas y químicas del agua, debido fundamentalmente a
la posibilidad de establecimiento de puentes de
hidrógeno entre moléculas acuosas y de éstas con otras
moléculas.

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 Estructura de la molécula de agua
•  El perímetro representa
la envoltura de Van der
Waals de la molécula
(los componentes que se
atraen están balanceados
con los que se repelen).
El modelo esquemático
de la molécula indica los
enlaces covalentes.

Enlace de hidrógeno entre dos moléculas
de agua

Puente de Hidrógeno
•  Un enlace por puente de hidrógeno se efectúa
entre un átomo electronegativo y elátomo de
hidrogeno unido covalentemente a otro átomo
electronegativo.
•  Este enlace es mucho mas débil que los enlaces
covalentes, formándose y rompiéndose con
mayor rapidez que estos últimos.
•  Cada molécula de agua puede interactuar por
puentes de hidrogeno con otras cuatro moléculas
de agua.

Puente de Hidrógeno

•  La fuerza de la interacción es máxima cuando el
enlace covalente O-H apuntadirectamente hacia una
nube de un par de electrones del átomo de oxígeno al
que se une el hidrógeno.

1. Densidad máxima a 4 °C:
•  Este comportamiento anómalo permite que el
hielo flote en el agua.
•  Esta densidad anómala permite la existencia de
vida marina en los casquetes polares ya que el
hielo flotante actúa como aislante térmico,
impidiendo que la masa oceánica se congele.

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2. Elevado Calor Específico (1 cal/g x °C) (calor
necesario para elevar la temp. de 1 g de agua en
1 °C concretamente desde 15 a 16 °C)
•  E s t e a l t o v a l o r p e r m i t e a l o r g a n i s m o
importantes cambios de calor con escasa
modificación de la temp corporal.
•  El agua se convierte en un mecanismo regulador
de la temp del organismo, evitando alteraciones
peligrosas,fundamentalmente a través de la
circulación sanguínea.

3. Elevada Temp. de ebullición:
•  En comparación con otros hidruros, la Temp. de
ebullición del agua es mucho mas elevada (100
°C a 1 atmósfera).
•  Esto hace que el agua se mantenga liquida en un
amplio margen de temp. (0-100 °C), lo que
posibilita la vida en diferentes climas, incluso a
temp. extremas.

4. Elevado Calor de Vaporización: (calor...