domingo, 11 de septiembre de 2016

Agua (1a parte)

El agua ha sido siempre una sustancia indispensable para la existencia y el desarrollo de todos los tipos de vida existentes sobre este planeta; el agua se presenta en tres estados físicos: líquido, sólido y gaseoso.
Los océanos contienen aproximadamente 1370 millones de Km3 de agua salada (97.5 %); el volumen de hielo y nieve en los casquetes polares es aproximadamente de más de 30 millones de Km3 (2.14 %); el volumen de agua en los lagos y en los ríos es unos 4 millones de Km3 (0.29 %) y el vapor de agua contenido en la atmósfera está comprendido entre 7 y 12 mil Km3 (0.0005%), lo que da un total de 1400 millones de Km3.
Debido a que no tiene un valor energético, ni sufre cambios químicos durante su utilización biológica, en muchas ocasiones no se le da la importancia al agua.
Sin embargo, sin este líquido no podrían llevarse a cabo las diferentes reacciones bioquímicas que sustentan la base de la vida, de hecho, se piensa que la vida en este planeta se originó precisamente en el agua.
Las principales funciones biológicas del agua se basan fundamentalmente en su capacidad de transportar diferentes sustancias a través del cuerpo y de disolver otras y mantenerlas tanto en solución, en suspensión o en forma coloidal.

Solución: sistema homogéneo que consta de soluto y solvente en la cual no podemos distinguir separación de una con la otra, ejem: agua de mar, la sal es el soluto y el agua el solvente. (El estado de la solución es muy líquido)
Coloide: sistema heterogéneo que consta de dos fases, dispersa y dispersora ; ejem: gelatina, la fase dispersora es el agua, y la fase dispersa, el polvo con que se prepara. (El estado del coloide es denso, lo que le permite tener una forma definida)
Suspensión: sistema heterogéneo que consta de dos fases, dispersa y dispersora y es posible distinguir la separación de una con la otra; ejem: agua y arena, la fase dispersora es el agua, y la fase dispersa, la arena. (El estado de la solución es muy denso, casi sólido, sin llegar a serlo).
La diferencia entre los tres sistemas está determinada por el tamaño de las partículas.

La mayoría de los organismos y de los sistemas biológicamente activos contienen una gran cantidad de agua, que en algunos casos puede llegar hasta el 95% de su peso (ejem. las medusas); cerca del 70 % del cuerpo humano es agua, y solamente ciertos tejidos como huesos, pelos y dientes contienen una baja concentración de ella.
El cuerpo humano pierde agua continuamente a través de diferentes medios como el sudor, la orina, la respiración y las heces, el hombre requiere aproximadamente 1.5 litros de agua diarios como mínimo para efectuar todas sus funciones biológicas adecuadamente. Una pérdida del 10 % del contenido de agua es causa de enfermedad y una pérdida del 20% puede causar la muerte.


Estructura de la molécula del agua


La molécula del agua no es lineal, es altamente polar, constituida por dos átomos de Hidrógeno unidos covalentemente con un átomo de Oxígeno y forma estructuras tridimensionales.
Los dos átomos de Hidrógeno se unen a uno de oxígeno produciendo una molécula de forma irregular, pues los átomos de Hidrógeno quedan a los lados del Oxígeno en un ángulo de 104.5 o, produciéndose una desigual distribución de las cargas eléctricas.
En la molécula de agua existe una diferencia de electronegatividades debido precisamente a que el Oxígeno tiene gran poder de atracción por los electrones de los dos Hidrógenos, ocasionando que estos desarrollen una carga parcial positiva (d +), y el átomo de Oxígeno una carga parcial doble negativa 2 (d -). Estas diferencias de carga eléctrica hacen a la molécula de agua muy polar, y que debido a sus cargas parciales tengan la capacidad de formar Puentes de Hidrógeno con otras moléculas de agua y con algunos constituyentes de los alimentos, como proteínas y carbohidratos principalmente. Los puentes de hidrógeno que se forman entre moléculas de agua son muy débiles, comparados con los enlaces covalentes que existen entre los átomos de Oxígeno e Hidrógeno.
Los Puentes de Hidrógeno desempeñan un papel muy importante en todos los sistemas biológicos, ya que las estructuras básicas de las proteínas y de los ácidos nucleicos están formadas y estabilizadas por estas fuerzas.

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