L'aigua: propietats i funcions en els éssers vius

L'aigua: la biomolècula essencial per a la vida

L'aigua és la biomolècula més abundant en tots els éssers vius. A temperatura ambient, l'aigua és líquida, a diferència d'altres molècules de pes molecular similar com el CO₂, NO₂ o SO₂, que són gasos. Aquest comportament peculiar es deu al fet que les molècules d'aigua són dipolars i tenen una gran facilitat per establir enllaços d'hidrogen entre elles. Aquests enllaços originen grups de moltes molècules unides, que assoleixen pesos moleculars alts i provoquen que l'aigua es comporti com un líquid a temperatura ambient.

Característiques fonamentals de l'aigua

• Elevada força de cohesió i elevada tensió superficial: La força que manté units els àtoms d'una substància és la cohesió. Això explica l'elevada tensió superficial de l'aigua, és a dir, la seva gran resistència a trencar-se.
• Elevada calor específica: L'aigua necessita absorbir molta calor per augmentar la seva temperatura. Això es deu al fet que la calor s'utilitza primer per trencar els enllaços d'hidrogen.
• Elevada calor de vaporització: Per vaporitzar l'aigua, primer s'han de trencar els ponts d'hidrogen i després dotar les molècules de suficient energia cinètica per passar a l'estat gasós. La refrigeració per evaporació, com la suor, es basa en aquest principi.
• Densitat més alta en estat líquid que en estat sòlid: Això explica que el gel floti a l'aigua i formi una capa superficial aïllant.
• Elevada constant dielèctrica: L'aigua té una gran capacitat per dissociar partícules carregades. Quan el solut és iònic o covalent polar, les molècules d'aigua s'hi disposen al voltant i el dissolen.
• Grau de dissociació baix: L'aigua es troba majoritàriament sense dissociar, però una petita part es dissocia en els seus ions.

Funcions de l'aigua en els éssers vius

• Dissolvent i transport de substàncies: L'aigua actua com a mitjà de transport de substàncies de l'exterior a l'interior de l'organisme. Això es relaciona amb la seva elevada constant dielèctrica, que facilita les reaccions químiques.
• Funció bioquímica: L'aigua intervé en reaccions químiques com la hidròlisi. Això també es relaciona amb la seva elevada constant dielèctrica.
• Funció estructural: El volum i la forma de les cèl·lules es mantenen gràcies a la pressió que exerceix l'aigua interna (turgència).
• Funció amortidora: En els vertebrats, el líquid sinovial de les articulacions evita el fregament dels ossos.
• Funció termoreguladora: La suor permet regular la temperatura corporal gràcies a l'elevada calor específica i de vaporització de l'aigua.