Propiedades del agua en los seres vivos

H2O (biomolécula inorgánica)

Es el elemento más importante de los seres vivos. Su presencia en los órganos de un ser vivo está directamente relacionada con la función:

Músculo: 83% cerebro: 85% hueso: 23%

La molécula del agua tiene asimetría eléctrica. Es porque el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace, lo que tiende a dar de oxígeno aparece una cierta carga negativa y los hidrógenos quedan desprovistos de los electrones, apareciendo una carga positiva. El agua es una molécula que no tiene carga (carga neta 0) pero tiene una estructura polar (dipolar).

Como todas las moléculas de agua, tiene cargas parciales que pueden unirse a otras moléculas de agua mediante enlaces de puentes de hidrógeno (enlaces débiles) que se establecen debido a la interacción de las cargas parciales.

Propiedades que dependen de la estructura polar del agua

1. Acción Disolvente: El agua puede interactuar con una gran cantidad de grupos funcionales. También puede disolver sustancias iónicas. Debido a su naturaleza dipolar, amortigua las fuerzas eléctricas y se orienta según su carga.

2. Elevado calor específico: cantidad de calor que hay que suministrar a 1g de una sustancia para aumentar 1°C su temperatura. Cuando se calienta el agua, parte de la energía se utiliza para romper los puentes de hidrógeno y no para aumentar la temperatura. Actúa como amortiguador térmico y ayuda a mantener constante la temperatura de los organismos.

3. Elevado calor de evaporización: dado que los puentes de hidrógeno se deben romper para que el agua pase a estado gaseoso, el calor de vaporización es más alto que en otros líquidos. Este mecanismo de refrigeración disminuye la temperatura mediante la evaporización de H2O en su superficie.

4. Elevada fuerza de cohesión (unión entre moléculas) y adhesión (unión con otras moléculas con carga): El agua actúa como esqueleto hidrostático, proporcionando turgencia en algunos animales (Anélidos) y en plantas. La elevada tensión superficial se debe a que las moléculas de agua de la superficie están unidas a otras moléculas del interior por puentes de hidrógeno (algunos animales se pueden desplazar por la superficie del agua).

Capilaridad: las fuerzas de cohesión y adhesión en las paredes de tubos muy pequeños (capilares) permiten que el agua ascienda por el tubo.

5. La capacidad del agua para ionizarse: debido a la tendencia del hidrógeno a disociarse de la molécula de agua, salta a otra molécula de agua formando el ion OH- y el ion H3O+ que son importantes especies químicas reactivas.

Propiedades del agua que no dependen de su estructura bipolar

1. Transparencia: permite que la radiación solar pueda penetrar en el medio acuático hasta una profundidad de unos 200 metros, lo que permite la fotosíntesis en estos ecosistemas (algas, fitoplancton y plantas acuáticas).

2. El agua en estado sólido tiene menos densidad que en estado líquido, lo que permite que el hielo flote en el agua, siendo importante para la existencia de vida en lagos y mares de las zonas frías, ya que el hielo actúa como un aislante.

Sales Minerales

Precipitadas (sólidas) función estructural (estructuras esqueléticas).

Disoluciones (solubles en agua) iones (cationes y aniones).

Procesos osmóticos

Osmosis como el paso de disolvente a través de una membrana semipermeable (deja pasar el disolvente pero no los solutos) desde la solución menos concentrada a la más concentrada para intentar igualar la concentración.

Hipotónica: menos concentración, Membrana: semipermeable Hipertónica: mayor concentración. Isotónica: misma concentración.

Células animales

Hipertónica respecto a su interior: se arruga y se colapsa.

Hipotónica respecto a su interior: sufre una turgencia y se acaba rompiendo, formando una lisis.