EL AGUA

EL AGUA Y SU IMPORTANCIA BIOLOGICA

El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida, todas las células vivientes necesitan del agua para vivir, es la molécula mas importante y forma de 60-90% de su masa, aunque hay pocas excepciones, como las semillas y las esporas, de las cuales se expulsa el agua. Las semillas y las esporas pueden permanecer latentes por largos periodos hasta “revivir” por la
reintroducción de agua.  En la bioquímica es importante comprender el agua y sus propiedades Los componentes macromoleculares de las células, proteínas, polisacáridos, ácidos nucleicos y membranas, que  asumen sus formas características como respuesta al agua. Algunos tipos de moléculas interaccionan en forma extensa con el agua y en consecuencia son muy solubles. Otras moléculas no se disuelven con facilidad en el agua y tienden a asociarse entre sí para evitar el agua. El agua tiene propiedades físicas como químicas Sus propiedades físicas le permiten funcionar como solvente de sustancias iónicas y polares, mientras que sus propiedades químicas condicionan que forme enlaces débiles con otros compuestos, incluso otras moléculas de agua. El agua es una acción disolvente por lo que decimos que es  el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno. En el caso de las disoluciones iónicas  los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados. La capacidad disolvente es la responsable de  que sea el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo.

PUENTES DE HIDRÓGENO EN EL AGUA

Una de las consecuencias importantes de la polaridad de la molécula de agua es que dichas moléculas se atraen entre sí. La atracción entre uno de los átomos de hidrógeno, ligeramente positivo, de una molécula de agua y los pares de electrones parcialmente negativos en uno de los orbitales híbridos sp3, produce un “puente de  hidrógeno.
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi
incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante.
Las propiedades físicas del agua se combinan para hacerla un excelente solvente. Ya se estudió que las moléculas de agua son polares; esta propiedad ejerce consecuencias importantes, como se verá después. Además, el agua posee una viscosidad intrínseca que no impide mucho el movimiento de las moléculas disueltas en ella. Por último, las moléculas mismas de agua son pequeñas en comparación con las de otros solventes como el etanol y el benceno. El pequeño tamaño de las moléculas de agua determina que muchas de ellas puedan asociarse con partículas de soluto y hacerlas más solubles.
Los organismos vivos no soportan variaciones de los pH mayores de unas décimas de unidad y por eso han desarrollado a lo largo de la evolución sistemas de tampón o buffer, que mantienen el pH constante. Los sistemas tampón consisten en un par ácido-base conjugado que actúan como dador y aceptor de protones respectivamente.

•  Debido a la distribución heterogénea de las cargas en los enlace O—H y a su disposición angulada, la molécula de agua tiene un dipolo permanente. 

•   Debido a que es polar, el agua puede disolver electrólitos cristalinos. Las moléculas de agua forman una esfera de solvatación en torno a cada ion disuelto.  

• Las principales interacciones no covalentes que determinan la estructura y la función de las biomolecular son las interacciones electrostáticas y las hidrofóbicas. Las interacciones electrostáticas incluyen las interacciones carga-carga, los puentes de hidrógeno y las fuerzas de van der Waals. 

•  A 25°C, el valor de [H_][OH_] es 1.0 _ 10_14 M2, una constante que se representa por Kw (la constante de producto iónico para el agua). El agua pura se ioniza produciendo  10_7 M de H_ y 10_7 M de O   

PROPIEDADES FÍSICAS DEL AGUA

PROPIEDADES

 QUÍMICAS DEL AGUA