Biomoleculas: Propiedades Del Agua

BIOMOLÉCULAS INORGÁNICAS

EL AGUA

Fuente: Documento adaptado a partir de material de Preuniversitario Pedro de Valdivia.

Esta biomolécula sencilla, muy abundante en la Tierra, donde su cantidad se estima en 1.500 km3 aproximadamente, no sólo constituye la sustancia mayoritaria de los seres vivos (de un 65% a un 95% de su peso), sino que podríamos decir que la vida es posible gracias a las poco frecuentes características físico-químicas que presenta.

Su importancia biológica se pone de manifiesto al observar que su abundancia en un ser vivo (o en una parte de él) guarda una estrecha relación con la actividad metabólica que éste realice, y también con la composición del medio en que se desenvuelva. Así, una medusa, aunque tenga un metabolismo poco intenso, contiene un porcentaje de agua muy elevado (95%).

Estructura de la molécula de agua

Cada molécula de agua está formada por dos átomos de H y uno de O, unidos mediante enlace covalente. Esta molécula es eléctricamente neutra; sin embargo, la diferencia de electronegatividad de los átomos de O y de H provoca un desplazamiento de los electrones hacia el núcleo de oxígeno. El resultado es que cada uno de los 2 átomos de H posee una carga local parcial positiva, mientras que el átomo de O ofrece una carga local parcial negativa. Como consecuencia, aunque la molécula de agua no tiene una carga neta, constituye un dipolo eléctrico.

Este carácter polar de las moléculas de agua es responsable de la mayoría de sus propiedades. Permite que se produzcan interacciones electrostáticas, denominadas enlaces de hidrógeno, con otras moléculas polares y con iones, o interacciones dipolo-dipolo con otras moléculas de agua.

Debido a la ordenación casi tetraédrica de los electrones alrededor de los átomos de oxígeno, cada molécula de agua es potencialmente capaz de unirse mediante enlaces de hidrógeno a otras 4 moléculas de agua, lo que permite que se forme una estructura de tipo reticular. Esta propiedad es responsable de la elevada cohesión interna del agua líquida.

Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua se forman y escinden a una gran velocidad (la vida media de cada uno de estos enlaces es de 10-11 segundos, aunque su estabilidad disminuye al aumentar la temperatura. Así, por debajo de 0 ºC, en el hielo, todas las moléculas de agua se hallan unidas mediante enlaces de hidrógeno.

En el agua líquida, cuanto mayor es la temperatura, mayores son también la distorsión y la instabilidad de estos enlaces, pero, aún a 100 ºC, el agua líquida está altamente ligada por enlaces de hidrógeno.

A causa del establecimiento de estos enlaces de hidrógeno, múltiples y cambiantes, el agua es una sustancia líquida frente a otras moléculas de parecido peso molecular, que son gaseosas a Tº ambiente (dióxido de nitrógeno, dióxido de carbono, etc.). Además, aún cuando el enlace de puente de hidrógeno es 30 veces más débil que el covalente, la suma de todos ellos establece una gran fuerza de cohesión.

Propiedades físico químicas de agua y sus funciones en los seres vivos

La estructura bipolar del agua es responsable de las peculiares propiedades físico-químicas que les permiten cumplir importantes funciones en los organismos. Estas propiedades so las siguientes.

1. Gran

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