El Agua En Bioquímica

BIOQUÍMICA
TEMA 1
DEBES SABER:
El agua como medio de vida:
Primera parte
-¿Por qué una molécula de agua es polar?
Debido a que la electronegatividad del O es mayor que la del H, por tanto los pares de electrones compartidos se ven atraídos con más fuerza por el núcleo del átomo de H.
-¿Qué es un enlace de H y por qué se forma entre moléculas de agua?
Un enlace o puente de H se efectúaentre un átomo electronegativo y el átomo de H unido covalentemente a otro átomo electronegativo. Es más débil que el enlace covalente, pues se forma y se destruye con mayor rapidez.
-Describir la estructura del agua líquida y la estructura del hielo.
Hielo:
En estado sólido el entramado del H2O sólida se origina por la disposición espacial tetraédrica de la molécula de agua, constituyendo unaunidad estructural, que se repite de forma continua.
Agua líquida:
El modelo estructural más aceptado es el modelo de los racimos parpadeantes: racimos abiertos, que cambiaran de forma, constituidos por moléculas de agua unidas por enlaces de H en continua forma y escisión.
-¿Por qué el hielo flota sobre el agua?
Cuando un líquido cualquiera se congela, aumenta su densidad, pues el grado deempaquetamiento molecular es mayor. Sin embargo, cuando la Tª del agua desciende por debajo de 4 ºC , sus moléculas se acercan tanto que cada una de ellas puede formar enlaces de H con otras 4 moléculas, y cuando la Tª alcanza 0 ºC, se forma un retículo espacial estable que ocupa más volumen que el agua líquida, por lo que el hielo es menos denso y flota en ella.
Este hecho tiene una importanteconsecuencia biológica: cuando se produce un enfriamiento del agua de los mares y ríos, la superficie se congela pero el fondo permanece líquido pues la capa de hielo superficial actúa como aislante térmico, lo cual permite la supervivencia de los organismos acuático durante el invierno.
Segunda parte
-Propiedades físicas y químicas del agua:
1. Densidad máxima a 4 C. Esto permite que el hielo floteen el agua, y que exista la vida marina en los casquetes polares ya que el hielo flotante actúa como aislante térmico, impidiendo que la masa oceánica se congele.
2. Elevada Tª de ebullición. Es muy elevada (100 C a 1 atm, frente a los 60.7 C del H2S). Esto hace que el agua se mantenga líquida en un amplio margen de Tª (0-100 C), lo que posobilita la vida en diferentes climas, incluso a extremastemperaturas.
3. Elevado calor específico. Permite que en el mismo organismo ocurran importantes cambios de calor (fiebre…) con escasa modificación de la Tª corporal. Por ello, el agua es un excelente mecanismo regulador de la Tª del organismo (y así la célula no se muere), fundamentalmente a través de la circulación sanguínea, evitando alteraciones peligrosas.
4. Elevado calor de vaporización.Permite eliminar el exceso de calor por evaporación de cantidades relativamente pequeñas de agua. Ello hace posible, cuando es necesario, mantener la Tª del organismo más baja que la del medio ambiente. Por tanto, la vaporización continua de agua por la piel y los pulmones constituye un excelente mecanismo regulador de la Tª. La evaporización del sudor también contribuye a este mantenimientoeliminando unas 620 kcal diarias.
5. Elevada conductividad calorífica. Permite una adecuada conducción de calor en el organismo, contribuyendo a la termorregulación, al mantener constante e igualar la Tª en las diferentes zonas corporales.
6. Elevada constante dieléctrica (80 a 20 C). Implica que el agua sea un buen disolvente de compuestos iónicos y sales cristalizadas. El elevado valor de estaconstante supone que las moléculas de agua se oponen a la atracción electrostática entre los iones positivos y negativos, debilitando dichas fuerzas de atracción.
7. Disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica. Ello sucede por la capacidad del agua de establecer puentes de H con grupos polares de otras moléculas no iónicas. Así, puede disolver compuestos tales como alcoholes, ácidos,...