Propiedades y Funciones Biológicas del Agua: Una Perspectiva Molecular

Agua y Sales Minerales

Estructura y Propiedades del Agua

El agua es la sustancia más abundante en la materia viva. Forma dos enlaces covalentes muy fuertes. La molécula de agua, aun siendo neutra, se comporta como un dipolo eléctrico. Esto permite que las moléculas de agua se unan entre sí formando puentes de hidrógeno, ya que se origina una atracción entre la carga positiva de una molécula con la carga negativa de otra. Cada molécula de agua puede unirse a cuatro moléculas vecinas.

Las propiedades del agua son el resultado de la estructura de su molécula y de las fuerzas que establecen las moléculas de agua entre sí. Las funciones que el agua realiza en la naturaleza son consecuencia de sus propiedades.

Propiedades Fisicoquímicas y Funciones Biológicas del Agua

1. Elevada cohesión molecular: Permite dar volumen a las células.

2. Mayor densidad en estado líquido: El agua sólida (hielo) es menos densa que el agua líquida. Esto permite la vida en los ecosistemas polares, ya que el hielo flota sobre el agua líquida, actuando como aislante térmico.

3. Elevada constante dieléctrica (gran capacidad para disolver sustancias): Se debe, básicamente, a que la molécula de agua es dipolar y a que posee una elevada constante dieléctrica. Esto la convierte en el disolvente universal para compuestos polares e iónicos.

4. Alto calor específico y alto calor de vaporización: Como las moléculas de agua están unidas entre sí por puentes de hidrógeno, hay que darles mucho calor para aumentar su movilidad (aumentar su temperatura o cambiar de estado). Los puentes de hidrógeno absorben el calor y la temperatura del agua no aumenta en exceso. Esto favorece que la temperatura interna de los seres vivos no oscile excesivamente.

5. Función termorreguladora: En los seres vivos se están llevando a cabo procesos que liberan calor; estos no son suficientes para elevar significativamente sus temperaturas corporales debido a la alta capacidad calorífica del agua. El agua, por lo tanto, realiza una función termorreguladora.

6. El agua es líquida en un amplio rango de temperaturas: Esto permite que sea un medio ideal para las reacciones bioquímicas.

7. Elevada tensión superficial: La tensión superficial es una medida de la resistencia de la superficie del agua a romperse. Gracias a esta propiedad, el agua actúa como amortiguador y lubricante en articulaciones, músculos y tendones.

8. Elevada fuerza de adhesión entre sus moléculas: Esta propiedad, junto con la cohesión, es responsable de la capilaridad, importante para el transporte de agua en plantas.

9. El agua posee un pH neutro: Esto se debe a que presenta un bajo grado de ionización.

pH del Agua

El pH se define como el logaritmo decimal, cambiado de signo, de la concentración de protones o hidrogeniones (pH = -log[H+]).