Bioquímica del agua

Bioquímica del agua

Siendo un compuesto inorgánico es esencial para la vida, es la molécula más importante de todas las que integran a los seres vivos. La molécula del agua es angula con una separación de 104.5° tetraedro, es polar que forma un dipolo H+ O- forma puentes de hidrógeno por lo que tiene un punto de ebullición elevado.

Siempre las moléculas están juntas sea sólido o líquido, excepto por las de gas, Los puentes de hidrógeno se forman entre un elemento electronegativo (F, O, N) Con hidrógeno.  El puente de hidrógeno se forma entre moléculas que están una al lado de otras. Permiten que el agua sea su estado sólido menos denso que el estado líquido, por eso flota, porque su densidad es menor, es el único elemento. Existen los tres estados de agregación (Solido, líquido y gas).

El estado gaseoso es el único donde las moléculas están sueltas, en el agua líquida y sólida están unidas sus moléculas por puentes de hidrógenos, 6 moléculas de agua una al lado de otra dejando un espacio entre ellas que permiten que el estado sólido sea menos denso que el líquido, lo que permite que exista vida en la tierra.

Por ejemplo: En un lago cuando se congela y se va para arriba abajo puede seguir habiendo vida (porque sigue en estado líquido) si se congelara de abajo para arriba si se congelaría todo y no habría vida.

Propiedades físico químicas:

1. Incolora, insabora e inodora
2. Densidad: 1 gr/Cm3
3. Elevada fuerza de adhesión: tendencia que tienen sustancias o materiales diferentes a pegarse y unirse entre sí.
4. Oxido reducción: Por el intercambio de electrones
5. El pH del agua es neutro
6. Elevada fuerza de cohesión: Capacidad de formar gotas de agua, por sus fuerzas intermoleculares que las permite estar juntas.
7. Elevada tensión superficial
8. Única sustancia que se encuentra en los tres estados de la materia.
9. Elevado calor específico: Cantidad de energía requerida para elevar 1 gramo de sustancia en 1° C.
10. Gran capacidad de disolvente: Disolvente universal
11. Elevada constante dieléctrica: Por su formación de dipolos
12. Elevado calor de vaporización: El calor para cambiar de estado, el agua que pasa de estado líquido a gaseoso, medido en moles

Densidad: del agua en las siguientes condiciones: presión 1 atm y temperatura 4° C es de 1 gr/ cm3

Punto de congelación: 0° C

Punto de ebullición: 100° C

El agua pura es neutra: pH de 7, lo que significa que no es ácida ni básica, el agua con un nivel de pH menor a eso se considera ácida y si es mayor se considera base o alcalina.

Acción disolvente:

Es el líquido que más sustancias disuelve, se debe a los puentes de hidrógeno que forma con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.

El agua disuelve una gran cantidad de sustancias por la polaridad de la molécula y el tamaño de la sustancia.

Tensión superficial:

Por las fuerzas intermoleculares que ejercen las moléculas en la parte superior del líquido, mantiene unidas a las moléculas de agua de la superficie  

Bajo grado de ionización, pero si se ionizan las moléculas de agua en hidroxilos e iones. Las gotas de agua son estables también debido a su alta tensión superficial.

Fuerza de cohesión entre sus moléculas:  

Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compactada que la convierte en un líquido casi incompresible.

Es la atracción entre moléculas que mantienen unidas las partículas de una sustancia.

Elevada fuerza de adhesión:

Es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos. Lo que permite la capilaridad: se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de gravedad

Calor específico

Cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura, en un grado Celsius a un gramo de agua en condiciones estándar y es de 1 cal/g

Hidratación

Es la capacidad de rodear los iones con moléculas de agua que se orientan de acuerdo con la carga del ion

Elevada constante dieléctrica

Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales y de compuestos covalentes polares.

Oxido-reducción

El agua puede comportarse como un débil agente oxidante y también como un débil agente reductor.

Bajo grado de ionización

De cada 107 moléculas de agua, solo una se encuentra ionizada

Funciones del agua:

• Disolver: El agua disuelve sustancias (Ejemplo: Azúcar + agua)
• Bioquímica: El agua disuelve sustancias dentro del cuerpo
• Transporte: Transporta sustancias en nuestro cuerpo
• Estructural: El agua da forma a las células.
• Termorregulador: El agua regula y mantiene la temperatura corporal, facilitada por su alto calor específico
• Amortiguadora: Líquido amniótico, liquido encefaloraquideo
• Lubricante: Amortiguadora del roce entre órganos

Equilibrio ácido-base: la regulación del pH

Hay varias maneras de regular el pH (algunas son: respiración y los pulmones, intercambio de los riñones)

Todos los procesos fisiológicos que tienen un lugar en nuestro organismo están profundamente influidos por el pH de nuestro medio interno, por lo que es muy importante mantenerlo regulado.

Las variaciones del equilibrio acido-base (determinan el pH) deben estar finamente reguladas, ya sea por un factor externo o alguna patología que se presente.

Conceptos bioquímicos

La escala de pH se extiende desde 0 a 14 en solución acuosa.

Ácido:  tiene un pH debajo de 7 por sus concentraciones o hidróneos libres que hacen que el pH sea bajo

Cuando un ácido se disocia produce su base conjugada iones hidróneo

Base: Que, en solución, desprende iones oxhidrilo o capta protones.

Cuando una base se disocia capta iones hidróneos.

Los amortiguadores funcionan teniendo un ácido con su base conjugada o una base con su ácido conjugado, regulando todos los procesos, la regulación tiene un límite, llega un momento en donde no funciona.

pH fisiológico

concentración de iones hidróneo que hay en nuestro cuerpo, todos los mecanismos que regulan el pH en el hombre, se encarga de mantener su valor dentro de este estrecho margen de neutralidad. Todos los mecanismos que regulan el pH en una persona hacen que se mantenga en el límite establecido que no altera al organismo

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