El agua
Páginas: 7 (1511 palabras)
Publicado: 21 de marzo de 2011
El agua como biomolécula fundamental
BIBLIOGRAFIA DEL TEMA:
• Capítulo 2 de "Bioquímica" por Mathews y van Holde • Capítulo 2 de “Fundamentos de Bioquímica" por Voet, Voet y Pratt • Capítulo 2 de “Principios de Bioquímica Lehninger" por Nelson y Cox
AGUA DISOLUCIONES REGULADORAS DE pH 1. IMPORTANCIA DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS. 2. PROPIEDADES DEL AGUA. 3. ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DEAGUA. 4. ENLACES DE HIDRÓGENO. 5. EL AGUA COMO DISOLVENTE. 6. DISOCIACIÓN DEL AGUA.
El H2O cubre cerca del 71% de la superficie terrestre
1. IMPORTANCIA DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS
Constituye 60-90 % en peso de los seres vivos Disolvente mayoritario en los organismos Sus propiedades condicionan el comportamiento de las biomoléculas Participa en reacciones químicas (p.ej. hidrólisis,reacciones ácido-base...)
2. PROPIEDADES DEL AGUA
Algunas propiedades sorprendentes del agua…
¿Cómo explicas que …
…el zapatero (Hydrometra stagnorum) pueda desplazarse sobre el agua?
¿Y que …
…el agua sobre determinadas superficies mantenga una disposición esférica?
El agua presenta propiedades anómalas con respecto a las de otros hidruros semejantes: elevado punto de ebullición(100oC a nivel del mar)
Punto de ebullición de algunos hidruros comparables
oC
150 100 50 0 -50 -100 0
H2O H2S
40
H2Se
H2Te
80
120
160
Peso molecular
¡H2O debería estar aquí!
La densidad del H2O disminuye cuando se congela
The only known photograph of the iceberg believed to have sunk the Titanic
Las propiedades físicas del agua son importantes para losseres vivos
El agua puede actuar como:
Lubricante, facilitando movimientos Lubricante
(mucus, líquido sinovial)
Agente protector frente a daños mecánicos
(líquido cefalorraquídeo, líquido amniótico)
Regulador de la temperatura (por su
elevado calor específico puede absorber gran cantidad de energía sin que aumente su temperatura)
En resumen, el agua se caracteriza por:
1. ElevadoPunto de Fusión y de Ebullición y elevado Calor de Vaporización. 2. Alta Tensión Superficial y alto Calor Específico. 3. Descenso de densidad por congelación. 4. Elevada constante dieléctrica.
Estas propiedades indican que las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua son elevadas… …para explicar estas propiedades del agua es necesario conocer su estructura
3. ESTRUCTURA DEL AGUA
Lamolécula de agua posee enlaces covalentes polares
1S1
1S2 2S2 2P4
Estructura electrónica del oxígeno. Hibridación del oxígeno en la molécula de agua
16 8 1s2 2s2 2p4
O
1s2 2sp36
El oxígeno forma 4 orbitales híbridos sp3
La molécula de agua se comporta como un dipolo eléctrico
La distribución de cargas es asimétrica en la molécula de agua, debido a que el átomo de O es máselectronegativo que el de H
Voet Biochemistry 3e Page 39 © 2004 John Wiley & Sons, Inc.
Estructura de la molécula de agua.
4. ENLACES DE HIDROGENO
Dos moléculas polares pueden formar enlaces de este tipo entre sí, si al menos una contiene hidrógeno y la otra posee pares electrónicos sin compartir
Son mucho más débiles que los enlaces covalentes
~ 4 Kcal/mol
~ 110 Kcal/mol Son direccionales (la geometría es importante): un enlace de H es más estable cuanto más lineal sea la ordenación del átomo de H y los dos átomos electronegativos implicados
Dador y Aceptor de Hidrógeno
Los Puentes de Hidrógeno pueden formarse entre multitud de moléculas orgánicas
Los enlaces de hidrógeno se forman entre distintas biomoléculas polares y entre éstas y el agua. Todosestos enlaces son de gran importancia tanto en la estructura como en la función de la materia viva.
Cada molécula de agua puede formar enlaces de hidrógeno con otras cuatro Esto ocurre en el hielo
Estructura básica del hielo: cada molécula de agua está enlazada de manera estable con otras cuatro, formando un tetraedro
Sin embargo, en el agua líquida la estructura fluctúa rápidamente...
BIBLIOGRAFIA DEL TEMA:
• Capítulo 2 de "Bioquímica" por Mathews y van Holde • Capítulo 2 de “Fundamentos de Bioquímica" por Voet, Voet y Pratt • Capítulo 2 de “Principios de Bioquímica Lehninger" por Nelson y Cox
AGUA DISOLUCIONES REGULADORAS DE pH 1. IMPORTANCIA DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS. 2. PROPIEDADES DEL AGUA. 3. ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DEAGUA. 4. ENLACES DE HIDRÓGENO. 5. EL AGUA COMO DISOLVENTE. 6. DISOCIACIÓN DEL AGUA.
El H2O cubre cerca del 71% de la superficie terrestre
1. IMPORTANCIA DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS
Constituye 60-90 % en peso de los seres vivos Disolvente mayoritario en los organismos Sus propiedades condicionan el comportamiento de las biomoléculas Participa en reacciones químicas (p.ej. hidrólisis,reacciones ácido-base...)
2. PROPIEDADES DEL AGUA
Algunas propiedades sorprendentes del agua…
¿Cómo explicas que …
…el zapatero (Hydrometra stagnorum) pueda desplazarse sobre el agua?
¿Y que …
…el agua sobre determinadas superficies mantenga una disposición esférica?
El agua presenta propiedades anómalas con respecto a las de otros hidruros semejantes: elevado punto de ebullición(100oC a nivel del mar)
Punto de ebullición de algunos hidruros comparables
oC
150 100 50 0 -50 -100 0
H2O H2S
40
H2Se
H2Te
80
120
160
Peso molecular
¡H2O debería estar aquí!
La densidad del H2O disminuye cuando se congela
The only known photograph of the iceberg believed to have sunk the Titanic
Las propiedades físicas del agua son importantes para losseres vivos
El agua puede actuar como:
Lubricante, facilitando movimientos Lubricante
(mucus, líquido sinovial)
Agente protector frente a daños mecánicos
(líquido cefalorraquídeo, líquido amniótico)
Regulador de la temperatura (por su
elevado calor específico puede absorber gran cantidad de energía sin que aumente su temperatura)
En resumen, el agua se caracteriza por:
1. ElevadoPunto de Fusión y de Ebullición y elevado Calor de Vaporización. 2. Alta Tensión Superficial y alto Calor Específico. 3. Descenso de densidad por congelación. 4. Elevada constante dieléctrica.
Estas propiedades indican que las fuerzas de atracción entre las moléculas de agua son elevadas… …para explicar estas propiedades del agua es necesario conocer su estructura
3. ESTRUCTURA DEL AGUA
Lamolécula de agua posee enlaces covalentes polares
1S1
1S2 2S2 2P4
Estructura electrónica del oxígeno. Hibridación del oxígeno en la molécula de agua
16 8 1s2 2s2 2p4
O
1s2 2sp36
El oxígeno forma 4 orbitales híbridos sp3
La molécula de agua se comporta como un dipolo eléctrico
La distribución de cargas es asimétrica en la molécula de agua, debido a que el átomo de O es máselectronegativo que el de H
Voet Biochemistry 3e Page 39 © 2004 John Wiley & Sons, Inc.
Estructura de la molécula de agua.
4. ENLACES DE HIDROGENO
Dos moléculas polares pueden formar enlaces de este tipo entre sí, si al menos una contiene hidrógeno y la otra posee pares electrónicos sin compartir
Son mucho más débiles que los enlaces covalentes
~ 4 Kcal/mol
~ 110 Kcal/mol Son direccionales (la geometría es importante): un enlace de H es más estable cuanto más lineal sea la ordenación del átomo de H y los dos átomos electronegativos implicados
Dador y Aceptor de Hidrógeno
Los Puentes de Hidrógeno pueden formarse entre multitud de moléculas orgánicas
Los enlaces de hidrógeno se forman entre distintas biomoléculas polares y entre éstas y el agua. Todosestos enlaces son de gran importancia tanto en la estructura como en la función de la materia viva.
Cada molécula de agua puede formar enlaces de hidrógeno con otras cuatro Esto ocurre en el hielo
Estructura básica del hielo: cada molécula de agua está enlazada de manera estable con otras cuatro, formando un tetraedro
Sin embargo, en el agua líquida la estructura fluctúa rápidamente...
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