Propiedades Fisicoquímicas del Agua y su Relevancia Biológica

El Agua: Estructura y Propiedades Fundamentales

El agua (H₂O) es un componente esencial en los seres vivos, encontrándose en mayor proporción en todas las moléculas de los organismos (del 50% al 95%).

Estructura Molecular

• La molécula de agua consta de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos mediante enlaces covalentes.
• Los enlaces no forman una línea recta, sino un ángulo de 104,5º, presentando un carácter tetraédrico.
• El átomo de oxígeno es altamente electronegativo y atrae a los electrones (e^-) compartidos con el hidrógeno.
• El agua es un dipolo eléctrico (+, -), lo que le otorga la propiedad de ser un disolvente universal.
• Esta polaridad favorece la interacción de puentes de hidrógeno.
• El agua es una sustancia altamente cohesiva, ya que cada molécula de H₂O puede establecer hasta 4 puentes de hidrógeno. Estos puentes se rompen y reforman constantemente, permitiendo que las moléculas se mantengan unidas.

Propiedades Fisicoquímicas

Elevado Momento Dipolar

Depende de la polaridad de las moléculas. Al ser el H₂O una molécula dipolar, actúa como un excelente medio disolvente para:

• Compuestos iónicos: Como las sales minerales.
• Compuestos covalentes: Como los glúcidos.

Las moléculas de H₂O se disponen alrededor de los grupos polares del soluto. En el caso de los componentes iónicos, los rodean separándolos en aniones y cationes; este proceso se denomina solvatación iónica.

Funciones Biológicas

• Función disolvente: Medio para reacciones químicas.
• Función transportadora: Vehículo de sustancias en el organismo.
• Función bioquímica: Participación activa en reacciones metabólicas.

Fenómenos de Transporte

Difusión

Es el fenómeno por el cual las moléculas de soluto se distribuyen uniformemente en el disolvente mediante movimientos aleatorios. Puede ocurrir a través de una membrana semipermeable, pasando el soluto hacia el lado de mayor concentración.

Ósmosis

Proceso en el cual se ponen en contacto dos dispersiones de distinta concentración a través de una membrana semipermeable (que no deja pasar el soluto). Es el disolvente el que se desplaza desde la parte menos concentrada hacia la más concentrada hasta igualar las concentraciones:

• Medio hipertónico: Alta concentración de solutos.
• Medio hipotónico: Baja concentración de solutos.
• Medio isotónico: Igual concentración de sales.

Diálisis

Es la separación de partículas de menor tamaño de otras de mayor tamaño al hacerlas pasar a través de un coloide.