AGUA.

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1 AGUA

2 CARACTERÍSTICAS DE LA MOLÉCULA DE AGUA.
◊ Está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno unidos por enlaces covalentes simples. ◊ El papel primordial del agua en el metabolismo de los seres vivos se debe a sus propiedades físicas y químicas, derivadas de la estructura molecular.

3 A temperatura ambiente es líquida
A temperatura ambiente es líquida. Este comportamiento se debe a que los dos electrones de los dos hidrógenos están desplazados hacia el átomo de oxigeno, por lo que en la molécula aparece un polo negativo, donde está el oxígeno, debido a la mayor densidad electrónica, y dos polos positivos, donde están los dos hidrógenos, debido a la menor densidad electrónica. La molécula de agua es un dipolo

4 -  = densidad de carga +
Aunque es eléctricamente neutra, la molécula de agua tiene carácter polar debido a un exceso de carga negativa sobre el átomo de oxígeno. O -  = densidad de carga H Enlace covalente Debido a su polaridad, las moléculas de agua establecen enlaces de hidrógeno entre ellas. + + + - Enlaces de hidrógeno

5 Entre los dipolos del agua se establecen fuerzas de atracción llamados puentes de hidrógeno, formándose grupos de 3-9 moléculas

6 PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DEL AGUA.
a) Acción disolvente. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, que presentan grupos polares o con carga iónica (alcoholes, aldehídos, cetonas, aminoácidos y proteínas), provocando su dispersión o disolución.

7 Solvatación iónica. En las disoluciones iónicas, los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando rodeados por las moléculas de agua que impiden su unión. FUNCIONES: 1. Medio donde ocurren las reacciones del metabolismo. 2. Sistemas de transporte de sustancias, aporte de nutrientes y la eliminación de desechos

8 b) Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas.
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas,. Al no poder comprimirse puede tener la función de: Da volumen a las células. Turgencia en las plantas. Esqueleto hidrostático. Deformaciones citoplasmáticas. Amortiguación en articulaciones.

9 c) Elevada fuerza de adhesión.
Ascensión de la savia bruta por capilaridad. Las fuerzas de adhesión entre las moléculas de agua y el vidrio, son mayores que las de las moléculas de agua entre sí. Por esto el líquido asciende por las paredes del capilar. Fuerzas de adhesión Vidrio Capilar de vidrio Moléculas de agua

10 d) Gran calor específico.
El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógenos por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. Así se mantiene la temperatura constante (Función termorregulador). e) Elevado calor de vaporización. Para evaporar el agua, primero hay que romper los puentes de hidrógenos y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa. Cuando el agua se evapora en la superficie de un ser vivo, absorbe calor del organismo. Gracias a esta propiedad se puede eliminar gran cantidad de calor con poca pérdida de agua.

11 f) Elevada tensión superficial.
Desplazamiento de algunos organismos sobre el agua. g) Densidad. El agua en estado líquido es mas densa que en estado sólido, al descender la temperatura se forma una capa de hielo en la superficie que flota y protege al agua líquida que queda bajo ella. Esto permite la vida acuática en climas fríos

12 LAS SALES MINERALES SALES MINERALES DISUELTAS
Son las sales minerales solubles en agua; se encuentran disociadas en sus iones. ● Los aniones más frecuentes son: los cloruros (Cl-), fosfatos (PO43-), carbonatos (CO32-), bicarbonatos (HC03-) y nitratos (N03-). ● Los cationes más abundantes son: sodio (Na+), calcio (Ca2+), magnesio (Mg2+), hierro (Fe2+ y Fe3+) y potasio (K+).

13 Los iones cumplen tres funciones básicas en los seres vivos.
1- Función plástica o estructural: Forman parte de huesos y dientes 2- Función catalítica (como cofactores enzimáticos) 3- Función osmótica: regulando la cantidad de agua intra y extracelular

14 Na+ Es el principal catión extracelular. Regula la presión osmótica, participa en la sinapsis y actúa como cofactor enzimático. K+ Es el principal catión intracelular. Participa en la sinapsis, la contracción muscular y actúa como cofactor enzimático. Mg++ Forma parte de la molécula de clorofila y actúa como cofactor enzimático. Fe++/+++ Forma parte de la molécula de hemoglobina, mioglobina y de los citocromos. Actúa como cofactor enzimático

15 Participa en la constitución de huesos y dientes; en la contracción muscular y en la coagulación sanguínea. Ca++ Es el principal anión extracelular y participa en la regulación de la presión osmótica Cl- Participa en la constitución de los huesos y dientes, forma parte de los nucleótidos y de los fosfolípidos. PO4--- I- Forma parte de las hormonas tiroideas

16 FUNCIONES DE LAS SALES EN DISOLUCIÓN
● Mantener el grado de salinidad en los organismos. ● Regular la actividad enzimática. ● Regular la presión osmótica y el volumen celular. - hipertónicos - hipotónicos ● Generar potenciales eléctricos. ● Regulación del pH.

17 SALES MINERALES PRECIPITADAS
Las sales minerales insolubles en la materia viva se encuentran en estado sólido Los cristales más abundantes en los organismos son de silicatos, carbonatos y fosfatos, estos últimos de calcio y magnesio. ► FUNCIONES DE LAS SALES PRECIPITADAS ● Forman parte de los capazones de crustáceos y moluscos (CaCO3) ● Esqueleto interno en vertebrados y los dientes. ● El carbonato de calcio también se puede encontrar en el oído interno, formando los otolitos que intervienen en el mantenimiento del equilibrio interno.

18 Permite el paso de disolventes pero no de solutos.
La ósmosis Permite el paso de disolventes pero no de solutos. Membrana semipermeable Membrana semipermeable BAJA CONCENTRACIÓN ALTA CONCENTRACIÓN Medios isotónicos Igual presión osmótica. Medio hipotónico Presión osmótica baja. Medio hipertónico Presión osmótica alta. El disolvente atraviesa la membrana hasta igualar las concentraciones en ambos lados.

19 Las membranas celulares son semipermeables
MEDIO HIPERTÓNICO El agua sale de la célula. PLASMÓLISIS La membrana plasmática se separa de la pared celular Disminuye el volumen celular Aumenta la presión osmótica en el interior

20 Las membranas celulares son semipermeables
MEDIO HIPOTÓNICO TURGENCIA La célula se hincha hasta el límite de la pared celular El agua entra en la célula. Aumenta el volumen celular Disminuye la presión osmótica en el interior

21 ▪ La diálisis. En este caso pueden atravesar la membrana además del disolvente, moléculas de bajo peso molecular y éstas pasan atravesando la membrana desde la solución más concentrada a la más diluida. Es el fundamento de la hemodiálisis que intenta sustituir la filtración renal deteriorada. ▪ La difusión sería el fenómeno por el cual las moléculas disueltas tienden a distribuirse uniformemente en el seno del agua. Puede ocurrir también a través de una membrana si es lo suficientemente permeable.

22 Propiedades del agua (I)
Elevada cohesión molecular Da volumen a las células. Turgencia en las plantas. Esqueleto hidrostático. Deformaciones citoplasmáticas. Amortiguación en articulaciones. Fuerzas de adhesión Vidrio Capilar de vidrio Elevada tensión superficial Desplazamiento de algunos organismos sobre el agua. Moléculas de agua Elevada fuerza de adhesión Ascensión de la savia bruta por capilaridad. Elevado calor específico Las fuerzas de adhesión entre las moléculas de agua y el vidrio, son mayores que las de las moléculas de agua entre sí. Por esto el líquido asciende por las paredes del capilar. Función termorreguladora. Densidad máxima a 4 °C Permite la vida bajo el hielo.

23 Propiedades del agua (II)
Elevado calor de vaporización Al evaporarse, absorbe calor del organismo. Cristal de NaCl Iones solvatados Elevada capacidad disolvente Solvatación iónica. Transporte de sustancias. Medio de reacción. Na+ Bajo grado de ionización Cl - Las disoluciones acuosas pueden tener distintos grados de pH. Molécula de agua Función termorreguladora.