El Agua: Propiedades y su Importancia en la Homeostasis

El Agua y su Rol en el Organismo

• El agua constituye aproximadamente el 60% del organismo. De esta, un tercio se encuentra fuera de las células (líquido extracelular) y dos tercios en el interior celular.
• Las células dependen del medio interno, es decir, del líquido extracelular, para llevar a cabo sus funciones correctamente.
• Las condiciones del medio interno, como el pH, la concentración de nutrientes e iones, son cruciales para la vida celular. El mantenimiento constante de estas condiciones se denomina homeostasis. Los mecanismos que regulan estos parámetros son esenciales para la homeostasis.

Sistemas Funcionales del Cuerpo para Mantener la Homeostasis

• Transporte de líquido (renovación): El sistema circulatorio se encarga de esta función. Cada minuto, una molécula da una vuelta completa por todo el sistema. La proximidad de todas las células a los capilares, con una distancia máxima de 50 micras, facilita esta renovación constante, permitiendo un contacto continuo del sistema circulatorio con el líquido extracelular.
• Obtención de nutrientes para el líquido extracelular: Se realiza a través de los aparatos circulatorio, respiratorio, el sistema gastrointestinal y el sistema locomotor.
• Eliminación de los productos finales del metabolismo: Si no se eliminan los productos de desecho, las enzimas se bloquean. Esta función la realizan principalmente el aparato respiratorio, el sistema urinario y el aparato digestivo.
• Regulación de las funciones corporales: Se lleva a cabo mediante el sistema neuroendocrino.

Propiedades Fundamentales del Agua

• Alta temperatura de ebullición: El agua hierve a 100ºC, lo que le permite tener una alta cohesión a temperatura ambiente debido a los puentes de hidrógeno.
• Máxima densidad a 4ºC: Esta propiedad permite la supervivencia de muchas especies acuáticas, ya que el hielo, al ser menos denso, flota. Esto evita que el fondo de los mares se congele y permite que el agua en el fondo no baje de los 4ºC.
• Elevado calor específico: Se define como el calor necesario para elevar 1 gramo de agua 1ºC. Esta propiedad permite que, ante grandes cambios de temperatura, la temperatura del agua permanezca casi estable.
• Elevado calor de vaporización: Es la cantidad de calor necesaria para pasar de líquido a gas, que en el caso del agua es de 536 calorías. Esto permite que, al sudar, eliminemos 536 calorías (en forma de calor) del cuerpo por cada gota de sudor. La capacidad de sudar y refrigerar mejora con la adaptación al calor y es entrenable.
• Elevada conductividad: El agua es un buen conductor de la temperatura. Esto permite que todo el organismo esté a la misma temperatura, ya que las enzimas tienen una temperatura ideal constante.
• Elevada constante dieléctrica: Al ser un dipolo, el agua disuelve fácilmente sustancias iónicas (cationes y aniones) y cristalinas.
• Gran capacidad de hidratación de iones:
  • Anión: Ion con carga negativa debido a la ganancia de electrones.
  • Catión: Ion con carga positiva debido a la pérdida de electrones.
  Distintas moléculas de agua rodean a un ion. Por ejemplo, el ion sodio siempre está rodeado de agua. Esto hace que sea más fácil que el potasio (un átomo más grande pero sin moléculas de agua asociadas) entre en las células, en comparación con el sodio (un átomo más pequeño pero rodeado de varias moléculas de agua).
• Disolvente de moléculas anfipáticas formando micelas: Las moléculas anfipáticas (con una parte polar y otra no polar) forman espontáneamente esferas, donde la parte polar está en contacto con el agua y la zona no polar o hidrofóbica queda en el interior. Estas estructuras se llaman micelas y se forman porque ordenan el agua. Los fosfolípidos son un ejemplo de moléculas anfipáticas que se organizan para formar, entre otras estructuras, la membrana celular.
• Disolvente de compuestos polares no iónicos: Como la glucosa.
• Elevada tensión superficial: En la superficie del agua, existe una mayor cohesión entre las moléculas que en el resto. Esto provoca la formación de meniscos (adhesión a las paredes del recipiente).
• Transparencia: Si el agua fuese opaca, no existiría vida en los mares, ya que no habría algas que produjesen oxígeno.
• Electrolito débil: El agua puede comportarse como ácido o como base.