Fundamentos de bioquímica: agua, sales minerales y glucosa

Resumen

El documento repasa tres bases de la bioquímica: la estructura y propiedades del agua, la función de las sales minerales en forma sólida y reguladora, y la D-glucosa junto con el enlace O-glucosídico. Explica por qué el agua es esencial para los seres vivos y cómo se clasifican los enlaces entre monosacáridos según su poder reductor.

Puntos clave

El agua tiene carácter dipolar porque sus electrones se distribuyen de forma irregular, aunque la molécula es eléctricamente neutra.
Sus propiedades principales son el gran poder disolvente, el elevado calor específico, la fuerte cohesión por puentes de hidrógeno y los altos calores latentes de vaporización y fusión.
La función termorreguladora del agua se debe a su elevado calor específico, que le permite acumular calor y liberarlo lentamente.
Las sales minerales sólidas tienen función principalmente esquelética, como el carbonato de calcio, el fosfato de calcio y la sílice.
Las sales minerales regulan el pH del organismo, la actividad enzimática y la presión osmótica.
La D-glucosa es la mayor fuente de energía, atraviesa las membranas celulares y forma polisacáridos como la celulosa, el almidón y el glucógeno.
Un enlace O-glucosídico es monocarbonílico (mantiene el poder reductor) o dicarbonílico (no tiene poder reductor).

Ponte a prueba

Estructura del Agua

La molécula de agua es una estructura simple con un comportamiento físico-químico particular. Es muy reactiva y posee propiedades fisicoquímicas especiales. Está formada por enlaces covalentes simples y, aunque es electrónicamente neutra, posee un carácter dipolar debido a que los electrones se distribuyen de forma irregular.

Propiedades del Agua

Gran poder de disolución: Las moléculas pueden disolver sustancias salinas.
Elevado calor específico: El incremento de calor la aumenta más lento y una eliminación la disminuye más lento.
Elevada fuerza de cohesión: Las moléculas están fuertemente unidas por puentes de hidrógeno.
Elevados calores latentes de vaporización y fusión.
Elevada fuerza de adhesión.
Gran transparencia y dilatación anómala: Esta última permite la existencia de agua líquida bajo el hielo.

Importancia del Agua para los Seres Vivos

Función transportadora.
Función metabólica.
Función termorreguladora: El elevado calor específico es capaz de acumular enormes cantidades de calor y liberarlo lentamente.
Función refrigerante: El agua mantiene constante la temperatura del organismo por el elevado calor latente de vaporización.
Función estructural y función amortiguadora.
Facilita la capilaridad.
Función termoaislante: Permite la existencia de seres fotosintéticos bajo el agua.

Las Sales Minerales en Forma Sólida

Su función principal es esquelética. Entre las más importantes destacan:

Carbonato de Calcio (CaCO₃): Presente en caparazones y esqueletos (como los de los moluscos), forma parte de los huesos de vertebrados y cubiertas de huevos (como en reptiles).
Fosfato de Calcio (Ca₃(PO₄)₂): Componente de huesos y dientes de vertebrados.
Sílice (SiO₂): Forma el esqueleto de las esponjas.

Funciones Reguladoras de las Sales Minerales

Mantenimiento del pH del organismo en el interior de las células y en los fluidos corporales.
Regulación de la actividad enzimática.
Regulación de la presión osmótica.

D-Glucosa

Se encuentra en algunas frutas y en la sangre; en disolución acuosa se presenta como glucopiranosa. Atraviesa las membranas celulares y aporta la mayor fuente de energía. Su concentración en sangre se denomina glucemia (relevante para personas diabéticas). Además, forma polisacáridos estructurales (como la celulosa) y de reserva energética (como el almidón y el glucógeno).

Enlace O-Glucosídico

Es un enlace covalente donde el grupo -OH del carbono anomérico (C1) reacciona con otro grupo -OH. Se clasifica en:

Monocarbonílico: Mantiene su poder reductor.
Dicarbonílico: No queda ningún carbono anomérico libre, por lo tanto, no tiene poder reductor.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el agua tiene carácter dipolar?

Porque, aunque la molécula de agua es electrónicamente neutra, sus electrones se distribuyen de forma irregular. Esto le da un carácter dipolar.

¿Qué función cumple el elevado calor específico del agua en los seres vivos?

Cumple una función termorreguladora: el agua puede acumular grandes cantidades de calor y liberarlo lentamente, lo que ayuda a mantener estable la temperatura del organismo.

¿Qué diferencia hay entre un enlace O-glucosídico monocarbonílico y dicarbonílico?

En el monocarbonílico se mantiene el poder reductor, mientras que en el dicarbonílico no queda ningún carbono anomérico libre, por lo que no tiene poder reductor.