EL AGUA Y LAS SALES MINERALES

Transcripción

1 EL AGUA Y LAS SALES MINERALES El agua es el componente molecular más abundante en los seres vivos. La cantidad varía con la edad de los animales: Por ejemplo en el embrión el porcentaje aproximado es del 95%, en el animal joven desciende al 75-80% para caer a niveles de 50-70% en el animal adulto. Paralelamente a este descenso se incrementa el contenido de grasa del animal, es decir se asiste a una especie de sustitución del agua por la grasa. También varía según los tejidos y órganos. Por ejemplo el contenido acuoso de sangre, leche, orina o saliva está próximo al 100%, mientras que otros tejidos como el músculo su contenido aproximado es del 70%. EL CONTENIDO EN AGUA DEL CUERPO HUMANO Este contenido se mantiene constante por el equilibrio entre ingresos y pérdidas. Los ingresos diarios en un hombre con dieta mixta, actividad física moderada y que habite en clima templado son de 2,6 litros. De ellos: l,31 de la bebida, 1 litro de alimentos, y 0,3 de agua metabólica. Las pérdidas son otros 2,6 litros, de los cuales: 1,41 de la orina, 1 por la evaporación por piel y pulmón y 0,21 de pérdida fecal. El contenido de agua en los vegetales también varía. Las verduras tienen un contenido en agua superior al 80%. Contenido que es superior en la hierba joven. Con la madurez se pierde también agua, y con la marchitez el descenso es aun más acusado. Las semillas tienen menos agua. La determinación del agua se realiza en el Análisis inmediato de los alimentos por desecación en estufa a 105ºC hasta obtener peso constante. La cifra de la humedad es complementaria de la materia seca del alimento. ESTRUCTURA DE LA MOLÉCULA DE AGUA La molécula de agua es neutra pero es polar. Esto quiere decir que una lado de la molécula es más + y el otro más -. Debido a esta polaridad El agua tiene unas propiedades y funciones muy especiales.

2 FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA -Acción disolvente. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal). La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: 1- Es el medio en que transcurren la mayoría de las reacciones del metabolismo 2- Hace posible el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos pues estos productos necesitan sistemas de transporte acuosos. -Capilaridad- propiedad por la cual es posible la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas. También la sangre sube por los vasos sanguíneos gracias a ella. - Regulador de la temperatura corporal - Cuando el agua se evapora en la superficie de una planta o de un animal, absorbe gran parte del calor de éste organismo, quedando más fresco. Esta propiedad es utilizada como mecanismo de REGULACIÓN TÉRMICA o sistema de refrigeración en plantas y animales pues la evaporación del sudor mantiene la temperatura del cuerpo y la transpiración de las plantas cumple esa función de refrigeración en vegetales. Algunas como el tomillo, el romero, etc. están adaptadas a los ambientes calurosos del verano, mediante el almacenamiento de esencias volátiles, cuya evaporación provoca un ligero descenso de la temperatura en su entorno. El hielo es menos denso que el agua y flota sobre ella. aunque la temperatura ambiental sea extremadamente baja (-50 ó -60º C), el hielo mantiene constante su temperatura en 0ºC. El agua del fondo queda protegida térmicamente del exterior, y puede alcanzar los 4º o 5ºC, que son suficientes para la supervivencia de ciertas especies. En esta propiedad se basan los esquimales para construir sus casa de hielo (iglúes). Esto es debido a que, cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación. Gracias a esto, los lagos, ríos y mares de lugares muy fríos, comienzan a congelarse desde la superficie hacia abajo, y esta costra de hielo superficial sirve de abrigo a los animales pues,

3 Sales minerales Son compuestos inorgánicos que pueden ser solubles o insolubles en agua. Lo más frecuente es que aparezcan disueltas y disociadas en aniones y cationes. Desempeñan un papel importante en distintas funciones biológicas. Son constituyentes de todos los líquidos extra e intracelulares, estando en estos casos disociadas en forma de iones; Las sales disueltas en agua manifiestan cargas positivas o negativas. Los más frecuentes son: a)aniones: Cl-, PO4-3, CO3=, HCO3- b)cationes: Na+, Ca+2, Mg+2, Fe+2 En estado sólido, forman estructuras duras com exoesqueletos (conchas o caparazones) y endoesqueletos (huesos) de muchos seres vivos, desempeñando una función estructural y protectora. Es el caso de las espículas de las esponjas, de las conchas de los moluscos, y del caparazón articulado de los crustáceos, que forman verdaderos exoesqueletos protectores. En los vertebrados, el fosfato y el carbonato cálcico precipitan formando las estructuras óseas del endoesqueleto. Los bioelementos secundarios y oligoelementos son también, sales disociadas. Sus funciones se han visto en el tema anterior. Se aconseja beber mucha agua. Sin embargo, aunque no bebamos, también estamos proporcionando agua al cuerpo de otras naneras. El agua necesaria para la vida animal procede de tres fuentes: Agua de bebida, agua que entra en la composición de los alimentos (frutas, verduras ) y el agua metabólica que es la que se genera en el propio organismo como consecuencia del metabolismo o aprovechamiento de las biomoléculas en el interior de la célula. Por término general, la oxidación de 1 g de proteína genera 0,4 g de agua, la de 1g de hidratos de carbono generaría 0,6 g de agua y la de 1 g de lípidos genera 1,1 g de agua. En ocasiones es la fuente de agua para los animales. ÓSMOSIS Tanto en interior de la célula como el exterior, contienen mucha agua. Son medios acuosos con concentraciones de sales que hay que mantener equilibradas. Esta función la realizan conjuntamente el agua y las sales. Se realiza gracias a un fenómeno denominado ósmosis. Se llama osmosis al paso de agua a través de membranas semipermeables que separan dos disoluciones de distinta concentración. El paso se realiza siempre desde la solución más diluida hacia la más concentrada, hasta igualar las concentraciones.

4 En las células vivas, las membranas son semipermeables (dejan pasar el agua, pero no el soluto), separando dos disoluciones o medios: el extracelular y el intracelular. -Las soluciones separadas por una membrana semipermeable se llaman isotónicas, si tienen la misma concentración. Hipertónica es la de mayor concentración e Hipotónica, la de menor concentración. Hay que tener en cuenta que son conceptos relativos, Un caldo puede ser hipertónico en relación al agua pura pero hipotónico en relación al agua del mar. En la imagen de la izquierda la disolución de la derecha está más concentrada, por tanto es hipertónica en relación a la otra. En la ósmosis nunca pasa el soluto (la sal), de un lado al otro; pasa el agua, de la hipotónica a la hipertónica. Conforme una de las disoluciones pierde agua, aumenta su concentración. Conforme la otra gana agua, disminuye su concentración, hasta que se igualan, quedando isotónicas. Ósmosis Vemos a la derecha, que ha cambiado la cantidad de disolución, pero las dos tienen la misma concentración. La ósmosis tiene gran importancia en la absorción de grandes cantidades de agua por las raíces y el paso a través de las membranas celulares. FENÓMENOS OSMÓTICOS- Según el medio en el que las células estén situadas se dan tres situaciones: a)medio isotónico: no hay fenómenos osmóticos, sino de simple difusión ya que la P os = 0. b) Hipotónico: si el medio es menos concentrado, el agua penetra en la célula y la célula se hincha (TURGENCIA), pudiendo estallar (en el caso de células vegetales la pared lo impide). c) Hipertónico: Si el medio exterior a la célula es más concentrado, el agua sale de la célula hacia el exterior. Se da pérdida de agua y deshidratación (PLASMOLISIS). La célula puede llegar a morir. Es importante mantener una concentración dentro de la célula igual a la de fuera. a- isotónico ESTADO NATURAL b- hipotónico TURGENCIA c- hipertónico PLASMOLISIS

5 Las sales minerales participan en este equilibrio. Hay que tener en cuenta que en las células, la concentración interna está determinada, no sólo por las sales, sino también por las macromoléculas orgánicas en disolución. ÓSMOSIS en células sanguíneas Ejercicio: Explica estos fenómenos y en qué medios se encuentran las células