ESTRUCTURA DEL AGUA Y SU INTERACCION CON LOS SOLUTOS BIOQUIMICA

INTRODUCCION:
El agua está presente en todas las partes de la célula y es el medio en el que tienen lugar el transporte de nutrientes, las reacciones metabólicas catalizadas por enzimas y la transferencia de energía química. Probablemente los primeros organismos vivos aparecieron en los océanos primitivos; la evolución se adaptó a las propiedades del medio en el que tuco lugar. Todas lascaracterísticas de la estructura y función celulares se adaptan a las propiedades físicas y químicas del agua.

ESTRUCTURA QUIMICA DEL AGUA:
La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. El  ángulo entre los enlaces H-O-H   es  de 104'5º. El oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cadaenlace.
El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa , mientras que los núcleos de hidrógeno quedan  parcialmente desprovistos de sus electrones y manifiestan,por tanto, una densidad de carga positiva.
Por ello se dan interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formándose enlaces por puentes de hidrógeno, la carga parcial negativa del oxígeno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las cargas parciales positivas de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes. Aunque son uniones débiles, el hecho de quealrededor de cada molécula de agua se dispongan otras cuatro moléculas unidas por puentes de hidrógeno permite que se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular, responsable en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades fisicoquímicas.
El agua en estado líquido forma una media de 3,4 uniones por puente de hidrógeno. De esta manera el agua enestado líquido forma una extensa red mantenida por enlaces por puente de hidrógeno. Es decir se puede concebir como una red compuesta por el agrupamiento oscilante de moléculas de agua unidas por puentes de hidrógeno que continuamente se están reorganizando.
El agua cuando está en estado sólido es debido a que se han establecido los cuatro enlaces por puente de hidrógeno en todas las moléculas deagua, adquiriendo una conformación de red cristalina fija que no se encuentra en continuo movimiento.

INTERACCION DEL AGUA CON LOS SOLUTOSLa interacción agua-soluto implica la alteración del soluto como la de la propia agua. Las sustancias hidrofílicas interactúan fuertemente con el agua mediante mecanismos dipolo-dipolo modificando la estructura y la movilidad del agua, así como la de lasustancia hidrofílica. Mientras que los grupos hidrofóbicos de las sustancias añadidas interactúan débilmente con el agua adyacente, prefiriendo un ambiente no acuoso. El agua adyacente a los grupos hidrofóbicos asume un mayor grado de estructura que el agua pura, cambio termodinámicamente desfavorable debido a la disminución de la entropía. Para minimizar este cambio termodinámico los gruposhidrofóbicos, siempre que sea posible se agregan para reducir su contacto con el agua, proceso que se conoce como interacción hidrofóbica.
La presencia de los solutos iónicos, no iónico polar y apolar causa cambios importantes en la estructura del agua que se reflejan en sus propiedades coligativas, que incluye la depresión de la temperatura de congelamiento, el aumento de la de ebullición, la reducción dela presión de vapor, y el incremento de la presión osmótica. La temperatura tiene una influencia muy distinta en la solubilidad de los distintos solutos. La sacarosa absorbe calor al disolverse en agua (valor negativo de disolución), en consecuencia, su solubilidad aumenta con la temperatura y de esta manera se preparan los jarabes de este azúcar usados en la industria de la confitería; en este...