•• 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.

DIPOLO ELÉCTRICO

El agua es una sustancia polar y su reactividad depende de esta

característica

Las Moléculas de Agua se unen entre sí por puentes de Hidrógeno

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

Estos enlaces de hidrógeno son

débiles (tienen poca energía

de enlace)

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...

En el vapor, las moléculas están mas separadas

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.

TENSIÓN SUPERFICIAL

Por qué cuando hay calor (corporal o ambiental), el cuerpo suda?

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.

Table 2.1

Table 2.1

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