importancia del agua en el mundo biologico · interacciones entre molÉculas de agua pares de...
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•• Facilita lasFacilita las reacciones metabreacciones metabóólicas licas •• Amortigua Amortigua cambios de temperaturacambios de temperatura
•• Interviene en el transporteInterviene en el transporte de sustancias de sustancias •• Lubrica Lubrica y y amortigua el roce entre amortigua el roce entre óórganos rganos
•• Favorece la circulaciFavorece la circulacióón y turgencia n y turgencia •• Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos
IMPORTANCIA DEL AGUA EN EL IMPORTANCIA DEL AGUA EN EL MUNDO BIOLOGICOMUNDO BIOLOGICO
Distribución corporal del agua
• Compartimentos quecontienen líquidos– Espacio intracelular– Espacio extracelular
• Espacio intersticial• plasma
Balance del agua
• Entrada de líquido– Bebidas (550 a 1500 mL)– Comidas (700-1000 mL)– Metabolismo (200-300 mL)
• Salida de líquido– Riñones (500-1400 mL)– Piel (450-900 mL)– Pulmones (350 mL)– Materia fecal (150 mL)
MOLECULA DE AGUA: características
Cada molécula de agua está compuesta por un átomo de Oxígeno, unido a dos átomos de Hidrógeno (H2O), mediante enlaces covalentes.
La molécula de agua se comporta como un dipolo eléctrico con dos cargas parciales positivas (δ+) y dos negativas (δ- ).
δ+
δ+
δ-
δ-La molécula es como un tetraedro asimétrico con sus dos H en los dos vértices hacia un lado y el O en el otro vértice.
INTERACCIONES INTERACCIONES ENTRE ENTRE
MOLMOLÉÉCULAS DE CULAS DE AGUAAGUA
Pares de electrones “libres” del O
Electrones del enlace
Estructura electrónica de una molécula de H2O
Puentes de hidrógeno en el agua
Los enlaces de H sehacen y deshacen permanentemente.
En el agua líquida, un enlace de
hidrógeno dura en promedio 10-11 s
A medida que aumentamos la temperatura, el agua pasa del
estado sólido al estado líquido.
Temperatura < 0°CEn el hielo, las
moléculas de agua están muy
organizadas y algo separadas
La estructura pierde su organización y aumenta la relación de molécula por
volumenA 4°C las
moléculas están mas próximas
que en el hielo, y se alcanza la
máxima densidad
En este proceso, la energía en
forma de calor, rompe los enlaces de hidrógeno.
Se sigue aumentando la temperatura...
El agua en estado sólido tiene menor densidad que el agua
líquida el hielo flota sobre el agua líquida.
Densidad hielo : 0.92 g/mLDensidad agua(l) : 1 g/mL
Debido a la gran cantidad de enlaces de hidrógeno, el agua es una sustancia con propiedades muy especiales
PROPIEDADAlto Calor Específico
4.18 J/g.K
Alto Calor de Evaporación2250 J/g
Alta Tensión Superficial7.3 x 10-2 J/m2
Alta Conductividad TérmicaO.6 J/s.m.K
Alta Constante Dieléctrica80
EFECTOModera la temperatura en el
ambiente y en los organismos
Libera grandes cantidades de energía térmica, contribuye a
mantener la temperatura corporal mediante sudoración
Contribuye a la capilaridad en plantas, facilita intercambio de
materiales en tejidos
Conduce calor y ayuda en la termorregulación, con distribución
homogénea del calor
Disuelve sustancias iónicas
Aprovechan una característica del agua
debida a los enlaces de H:
La CohesiónLa cohesión, a su vez es responsable de otras dos
características :CAPILARIDAD
y TENSION
SUPERFICIAL
CAPILARIDAD
Permite el transporte de fluídos hasta las copas de los árboles y es resultado
de la cohesión de las moléculas de H2O
TENSIÓN SUPERFICIAL Las moléculas ejercen presión hacia arriba.Permite el transporte
de fluídos hasta las copas de los árboles
porcapilaridad y es el
resultado de la cohesiónde las moléculas de H2O.
“Arboles de Sequoiagigante”
TENSIÓN SUPERFICIAL
1. Cada molécula de agua tiende a interactuar formando enlaces de hidrógeno con otras 4 moléculas de agua….
2. En la capa más superficial de moléculas de agua, las moléculas solo interactúan con otras 3, porque, no hay más moléculas de agua…..
3. Se experimenta una interacción mas fuerte que en las capas inferiores de la columna de agua.
4. De allí que cuando un objeto relativamente liviano se posa sobre el agua, puede “flotar”sobre ella, siempre que no rompa la tensión superficial.
El agua tiene un alto Calor de Evaporación
Por esto, la evaporación tiene un efecto de enfriamiento en la superficie del cuerpo (sudor), y
en el ambiente.
EXAMENBIOMOLECULAS
PRIMER SEMESTREUnivalle
Consecuencia de su estructura química, y de sus propiedades particulares
Por ser un dipolo, disuelve sustancias iónicas formando capas de solvatación en las que las moléculas de agua se orientan ofreciendo una carga contraria a la de cada ión.
EL AGUA ES UN SOLVENTE UNIVERSAL
Puede actuar como disolvente de sustancias polares con carga
Puede actuar como disolvente de sustancias polares sin carga, con las que puede formar puentes de hidrógeno
AguaEtanol
Agua
Etanol
El agua forma puentes de Hcon compuestos que contienen grupos funcionales como :
-COOH (los acidos orgánicos.Ej. Ácido Acético)
-NH2 (Las aminas. Ej. Úrea)
-OH (Alcoholes, Azúcares ej.Etanol, Azucar de mesa)
INTERACCIONES DÉBILES
• Macromoléculas estructuras tridimensionales.
• Dinámica molecular
• Se presentan medio acuoso
FuerzasFuerzas o o atraccionesatracciones de Van de Van derderWaalsWaals
• Atracciones no especificas entre 2 atomos que están muy cerca unodel otro dependen de la distancia entre los átomos (o grupos de atomos o moleculas).
• A distancias muy cortas, dominan fuerzas repulsivas por sobreposiciónde capas de electrones.
• Tienen importancia fisiológica solo cuando están comprometidosmuchos atomos de las biomoléculas y son más fuertes si la estructuramolecular implicada se complementa con otra.
• Son aditivas y tienen mayor impacto en macromoléculas que en moléculas pequeñas.