Agua Y PH

Agua y PH

Agua

El agua es el componente químico predominante de los organismos vivos. Sus singulares propiedades físicas, se derivan de su estructura bipolar y de su excepcional capacidad para formar puentes de hidrógeno. El agua es un reactivo o producto en muchas reacciones metabólicas. Tiene una propensión leve a disociarse hacia iones hidroxilo (OH-) y protones (H+). La regulación del equilibrio del agua depende de mecanismos hipotalámicos que controlan la sed, de la hormona antidiurética (vasopresina, ADH), de la retención o excreción de agua por parte de los riñones, y de la pérdida por evaporación. Una molécula de agua es un tetraedro irregular; con un ángulo de 105°, un tanto asimétrico y con oxígeno en su centro. Los dos hidrógenos y los electrones (e-) no compartidos, ocupan los ángulos del tetraedro. El agua es un dipolo, con una constante dieléctrica alta y con carga eléctrica distribuida de manera asimétrica en toda su estructura. El átomo de oxígeno (O) fuertemente electronegativo empuja los electrones en dirección contraria a los núcleos de hidrógeno (H), lo que les deja con una carga positiva parcial (δ+). Es por su fuerte dipolo y alta constante dieléctrica que el agua puede disolver grandes cantidades de compuestos cargados, como las sales. Un núcleo de hidrógeno parcialmente desprotegido, unido de manera covalente a un átomo de oxígeno o de nitrógeno (N) que extrae e-, puede interactuar con un par de electrones no compartidos sobre otro átomo de oxígeno o nitrógeno, para formar así un puente de hidrógeno. Estos puentes ejercen una profunda influencia sobre las propiedades físicas del agua. La formación de enlaces de hidrógeno permite al agua disolver muchas biomoléculas orgánicas que contienen grupos funcionales que pueden participar en la formación de enlaces de hidrógeno.

El agua es un excelente nucleófilo1 , esto debido a la carga δ- de sus dos pares solitarios de e-.

1 Un nucleófilo es una molécula rica en electrones. Las reacciones metabólicas a menudo comprenden el ataque de nucleófilos sobre átomos con pocos electrones (electrófilos)

El ataque nucleofílico por agua a menudo origina la ruptura de los enlaces amida, glucósido o éster; proceso que recibe el nombre de hidrólisis. Inversamente, durante la formación de un biopolímero, el agua es un producto.

El agua tiene la capacidad de ionizarse, si bien esta capacidad es leve, tiene una importancia fundamental para la vida. La ionización del agua puede representarse como una transferencia de protón (p+) intermolecular que forma un ion hidronio (H3O+) y un ion hidroxilo (OH-).

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