IMPORTANCIA DEL AGUA EN EL MUNDO BIOLOGICO

Transcripción

1 IMPORTANCIA DEL AGUA EN EL MUNDO BIOLOGICO Facilita las reacciones metabólicas Amortigua cambios de temperatura Interviene en el transporte de sustancias Lubrica y amortigua el roce entre órganos Favorece la circulación n y turgencia Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos

2 Distribución corporal del agua Compartimentos que contienen líquidos Espacio intracelular Espacio extracelular Espacio intersticial plasma

3 Balance del agua Entrada de líquido Bebidas (550 a 1500 ml) Comidas ( ml) Metabolismo ( ml) Salida de líquido Riñones ( ml) Piel ( ml) Pulmones (350 ml) Materia fecal (150 ml)

4 MOLECULA DE AGUA: características Cada molécula de agua está compuesta por un átomo de Oxígeno, unido a dos átomos de Hidrógeno (H 2 O), mediante enlaces covalentes. 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. La molécula de agua se comporta como un dipolo eléctrico con dos cargas parciales positivas (δ + ) y dos negativas (δ - ). δ - δ + δ - δ +

5 El agua es una sustancia polar y su reactividad depende de esta característica DIPOLO ELÉCTRICO

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

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8 INTERACCIONES ENTRE MOLÉCULAS DE AGUA Pares de electrones libres del O Electrones del enlace Estructura electrónica de una molécula de H 2 O Puentes de hidrógeno en el agua

9 Estos enlaces de hidrógeno son débiles (tienen poca energía de enlace)

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11 Los enlaces de H se hacen y deshacen permanentemente. En el agua líquida, un enlace de hidrógeno dura en promedio s

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13 Temperatura < 0 C En el hielo, las moléculas de agua están muy organizadas y algo separadas A medida que aumentamos la temperatura, el agua pasa del estado sólido al estado líquido.

14 La estructura pierde su organización y aumenta la relación de molécula por volumen A 4 C las moléculas están mas próximas que en el hielo, y se alcanza la máxima densidad

15 Se sigue aumentando la temperatura... En este proceso, la energía en forma de calor, rompe los enlaces de hidrógeno.

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17 En el vapor, las moléculas están mas separadas

18 El agua en estado sólido tiene menor densidad que el agua líquida el hielo flota sobre el agua líquida. Densidad hielo : 0.92 g/ml Densidad agua (l) : 1 g/ml

19 Debido a la gran cantidad de enlaces de hidrógeno, el agua es una sustancia con propiedades muy especiales PROPIEDAD Alto Calor Específico 4.18 J/g.K EFECTO Modera la temperatura en el ambiente y en los organismos Alto Calor de Evaporación 2250 J/g Alta Tensión Superficial 7.3 x 10-2 J/m 2 Alta Conductividad Térmica O.6 J/s.m.K Alta Constante Dieléctrica 80 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

20 Aprovechan una característica del agua debida a los enlaces de H: La Cohesión La cohesión, a su vez es responsable de otras dos características : CAPILARIDAD y TENSION SUPERFICIAL

21 CAPILARIDAD Permite el transporte de fluídos hasta las copas de los árboles y es resultado de la cohesión de las moléculas de H 2 O

22 TENSIÓN SUPERFICIAL Las moléculas ejercen presión hacia arriba. Permite el transporte de fluídos hasta las copas de los árboles por capilaridad y es el resultado de la cohesión de las moléculas de H 2 O. Arboles de Sequoia gigante

23 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.

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25 TENSIÓN SUPERFICIAL

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

27 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. EXAMEN BIOMOLECULAS PRIMER SEMESTRE Univalle

28 EL AGUA ES UN SOLVENTE UNIVERSAL 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. Puede actuar como disolvente de sustancias polares con carga

29 Puede actuar como disolvente de sustancias polares sin carga, con las que puede formar puentes de hidrógeno Etanol Agua El agua forma puentes de H con compuestos que contienen grupos funcionales como : Agua -COOH (los acidos orgánicos. Ej. Ácido Acético) -NH 2 (Las aminas. Ej. Úrea) Etanol -OH (Alcoholes, Azúcares ej. Etanol, Azucar de mesa)

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39 INTERACCIONES DÉBILES Macromoléculas estructuras tridimensionales. Dinámica molecular Se presentan medio acuoso

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41 Fuerzas o atracciones de Van der Waals Atracciones no especificas entre 2 atomos que están muy cerca uno del otro dependen de la distancia entre los átomos (o grupos de atomos o moleculas). A distancias muy cortas, dominan fuerzas repulsivas por sobreposición de capas de electrones. Tienen importancia fisiológica solo cuando están comprometidos muchos atomos de las biomoléculas y son más fuertes si la estructura molecular implicada se complementa con otra. Son aditivas y tienen mayor impacto en macromoléculas que en moléculas pequeñas.

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45 table jpg Table 2.1 Table 2.1