Biomoléculas Inorgánicas: El Agua y las Dispersiones Acuosas Esenciales para la Vida

Las Biomoléculas Inorgánicas

El Agua

Es el componente molecular más abundante en todos los seres vivos, pudiendo afirmar que la vida depende del agua.

Estructura y Propiedades Fisicoquímicas del Agua

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a uno de O mediante enlaces covalentes que forman un ángulo de 105º. Esta molécula es eléctricamente neutra; el H posee una carga local parcial positiva y el O tiene una carga local parcial negativa. Este hecho hace que los polos positivos y negativos de las moléculas se atraigan formando Enlaces de Hidrógeno (o puentes de hidrógeno) entre ellas.

Muchas de sus propiedades son:

• Es líquida a presión y temperatura ambiente.
• Elevada fuerza de cohesión.
• Elevada tensión superficial.
• Elevada fuerza de adhesión.
• Elevado calor específico.
• Elevado calor de vaporización.
• Es el mejor disolvente de sustancias polares.
• Presenta un bajo grado de ionización.

Funciones del Agua en los Seres Vivos

Las funciones del agua en los seres vivos se deben a sus propiedades fisicoquímicas:

• Funciones estructurales: Son debidas a su elevada fuerza de cohesión, adhesión y tensión superficial.
• Función disolvente: Se debe a que es el mejor disolvente de sustancias polares. Gracias a esta propiedad, el agua cumple dos tipos de funciones: metabólica y de transporte.
• Función termorreguladora: Se debe a su elevado calor específico y de vaporización.
• Funciones bioquímicas.

Dispersiones Acuosas

Una dispersión es una mezcla homogénea de moléculas distintas. En ellas se distingue una fase dispersante o disolvente y moléculas dispersas o solutos. Cuando la fase dispersante es el agua, hablamos de dispersiones acuosas.

Tipos de Dispersiones

Dispersiones Moleculares

En ellas, la fase dispersa está compuesta por moléculas de muy pequeña masa y tamaño.

Dispersiones Coloidales

En estas dispersiones, la fase dispersa posee tamaños elevados, como proteínas, ácidos nucleicos, etc.

Se clasifican en dos grupos:

Emulsiones

Son dispersiones hidrófobas. El caso más común es la emulsión de aceite. Para realizarla, hay que agitar la mezcla con violencia para poder romper la masa de aceite en diminutas bolitas que estarán rodeadas por la masa de agua (este proceso se llama emulsionar). Sin embargo, tienden a reunirse de nuevo separándose del disolvente. Para conseguir que la dispersión sea estable, es necesario añadir una sustancia que estabilice esas diminutas bolas. Estas sustancias se llaman emulsionantes, y el más conocido es el jabón.

Suspensiones Coloidales

Cuando la fase dispersa son partículas sólidas y polares que forman dispersiones estables.

Propiedades Biológicas de las Dispersiones

Las dispersiones presentan dos propiedades biológicas que las hacen esenciales en los seres vivos: la Ósmosis y la Regulación del pH.

Ósmosis

Es el proceso por el cual se iguala la concentración de dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable, que se define como aquella que permite el paso de las moléculas de agua, pero no las de las moléculas disueltas (solutos). La dirección del flujo de agua dependerá de la concentración de las dos disoluciones: el agua siempre atravesará la membrana desde la disolución donde la concentración de soluto es menor hacia donde la concentración es mayor, hasta que las concentraciones se igualen.

Llamamos presión osmótica a la presión que sería necesaria aplicar para detener ese flujo de agua a través de la membrana. Cuanto mayor sea la concentración de soluto, mayor será la presión osmótica que ejerce la disolución.