Bioquimica 1

• Agua


  La molécula más abundante en la superficie de la Tierra, cubre alrededor del 71%
• La inmensa mayoría de las células están constituidas de 80% de agua y el resto de todas las demás moléculas
• Las características de la molécula de agua ejercen gran influencia en la estructura, organización y funcionamiento de los seres vivos
• Estados del agua

  Sólida (hielo), líquida y gaseosa (vapor)
• El agua constituye un 70% de nuestro peso corporal, el 28% en los huesos, y un 85% en las células cerebrales
• Durante la fotosíntesis, el agua es la molécula que reacciona con el bióxido de carbono en las plantas verdes, algas y bacterias fotosintéticas, para formar alimentos y además el oxígeno
• Agua como disolvente


  Tiene gran capacidad como disolvente del resto de los componentes celulares, como son las proteínas, los ácidos nucleicos, los carbohidratos, etc.
• El agua es el disolvente de la mayoría de las reacciones biológicas
• Todos los organismos requieren el agua para vivir, aunque algunos tengan la capacidad de convertirse en formas latentes para sobrevivir a sequías extremas
• Composición y estructura del agua

  Molécula constituida por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno, unidos por enlaces covalentes que se comportan como enlaces parcialmente iónicos

  
• Molécula polar


  Distribución desigual de las cargas eléctricas, con carga parcial negativa en el oxígeno y carga parcial positiva en los hidrógenos

  
• Puente de hidrógeno


  Enlace que une el oxígeno electronegativo de una molécula de agua con el hidrógeno electropositivo de otra molécula

  
• Cada molécula de agua establece cuatro puentes de hidrógeno

  
• La mayoría de las moléculas del agua líquida forman puentes de hidrógeno entre sí y presentan elevada atracción entre ellas

  
• La estructura del hielo se observa el arreglo tetraédrico de las moléculas del agua, debido a la existencia de los puentes de hidrógeno entre las propias moléculas

  
• El hielo tiene menor densidad que el agua líquida, lo que permite que flote en los cuerpos de agua
• Calor específico del agua


  Cantidad de energía calorífica necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo de agua en 1°C, es muy alta en comparación con otras sustancias
• El elevado calor específico del agua se aprovecha para enfriar los motores de automóviles y en los sistemas de calefacción de edificios
• La humedad de los bosques es importante para mantener menores cambios de temperatura en comparación con los desiertos
• Calor específico


  Energía calorífica para elevarla un grado de temperatura, que la mayoría de las sustancias
• Uso del agua con alto calor específico

  • Enfriar los motores de los automóviles
  • Sistemas de calefacción de edificios
• Estructura molecular del hielo

  Cada molécula de agua participa en 4 enlaces hidrógenos con las moléculas adyacentes, lo que produce una estructura de malla cristalina uniformemente espaciada

  
• Esta energía es alta para el agua (1 cal/g), comparándola con otros líquidos
• La humedad de los bosques es importantísima para mantener con menores cambios de temperatura a dicho ecosistema, en comparación con lo que se observa en los desiertos
• En los mamíferos ayuda a mantener la temperatura homogénea en el cuerpo mediante el bombeo constante de sangre mediante el músculo cardiaco hacia los tejidos, debido a que el plasma (componente líquido de la sangre) contiene 90% de agua, es decir, el componente más abundante de la sangre es el agua
• Calor de fusión


  Energía que se gasta en la fusión de un mol de un sólido
• Para poder fundir (pasar de hielo a líquido) 18 gramos de agua se necesitan 80 cal/g. Este es un valor elevado comparado con otras sustancias
• En los seres vivos, el alto calor de fusión del agua proporciona un sistema eficiente de protección contra el congelamiento
• Cuando en los invernaderos ha bajado la temperatura de una manera considerable y los vegetales pueden dañarse por el frío extremoso, si no se dispone de otra fuente de calor, se introduce hielo en ellos para que al ocurrir el descongelamiento se libere calor y, de esta manera, subir la temperatura
• Calor de evaporación


  Energía empleada en la evaporación de un mol de un líquido en su punto de evaporación
• Cuando el agua hierve, se rompen muchos enlaces hidrógeno, por lo que se forma una nube de vapor compuesta de pequeñísimas gotas de agua. Si se rompen la mayor parte de los enlaces hidrógenos restantes, las moléculas comienzan a moverse libremente como vapor de agua (un gas)

  
• Este alto calor de evaporación del agua es benéfico para los seres vivos, debido a que se minimizan las pérdidas de agua que pudieran ocurrir en la evaporación, de manera que protege contra la deshidratación
• Además, si ocurre la evaporación, provee de un eficiente sistema de enfriamiento, debido a que la energía indispensable para la evaporación "la toma" el agua de la superficie del ser vivo, con lo que se siente una sensación de frescura (enfriamiento)
• La sudoración forma parte del proceso normal de la piel porque su función consiste en liberar la temperatura y de esta forma proporcionar un enfriamiento
• Tensión superficial


  Fuerza de atracción que se manifiesta en la superficie de un líquido, debido a la atracción que sufren las moléculas de la superficie hacia el seno (interior del líquido)
• La tensión superficial relativamente alta del agua se encuentra influida por su capacidad para "mojar superficies", por su adhesividad y por su viscosidad
• Mojar superficies


  Capacidad del agua para unirse a ellas
• Adhesividad


  Fuerza de unión con la superficie, es decir, es la capacidad para adherirse a muchos otros tipos de sustancias
• Viscosidad


  Inverso de la velocidad a la cual fluye a través de un tubo capilar
• La capilaridad explica la tendencia del agua a avanzar por tubos estrechos, incluso en contra de la fuerza de la gravedad. Esta acción es la que hace que el agua avance en los espacios microscópicos que hay entre las partículas del suelo hasta las raíces de las plantas