1 generalidades_y_agua_2013.pptx
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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS SERES VIVOS
TODOS LOS SERES VIVOS POSEEN UNA COMPOSICIÓN QUÍMICA SIMILAR
AGUA
MINERALES
HIDRATOS DE CARBONO
PROTEÍNAS
LÍPIDOS
ÁCIDOS NUCLEICOS
EL AGUA ES UNA SUSTANCIA COMPUESTA QUE PUEDE REPRESENTARSE DE
DIFERENTES MANERAS
SIMBÓLICO
MACROSCÓPICOO
MICROSCÓPICO
H2O
LA MOLÉCULA DE AGUA POSEE UNA ESTRUCTURA ANGULAR Y ES POLAR
El átomo de oxígeno se une a los dos átomos de hidrógeno por medio de enlaces químicos “covalentes”.
En la molécula de agua estos enlaces son polares debido a la separación parcial de cargas. Por ello la molécula es polar.
EL AGUA ES MUY IMPORTANTE PARA LOS SERES VIVOS
Es el componente químico predominante en los seres vivos.
En el ser humano representa 60-70% de la masa corporal.
Es esencial para la supervivencia de todas las formas de vida conocidas.
LA IMPORTANCIA DEL AGUA SE DEBE A SUS PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
Incolora, inolora, insípida. Densidad: 1g/mL a 25°C Punto de Ebullición: 100 °C Punto de Fusión: 0°C Capacidad Calorífica: 1 cal/g°C Constante dieléctrica: 79 pF/m. Buen nucleófilo, producto y reactivo de numerosas
reacciones Baja tendencia a disociarse en iones H+ (protones) y
OH- (oxhidrilos). Capacidad de formación de puentes de hidrógeno.
ESTAS PROPIEDADES SON ANÓMALAS, NO SE CORRESPONDEN CON LAS QUE TEÓRICAMENTE SE ESPERARÍA DE UN COMPUESTO COMO EL AGUA.
LAS MOLÉCULAS DE AGUA INTERACTÚAN ENTRE SÍ MEDIANTE PUENTES DE HIDRÓGENO
Los “puentes de hidrógeno” son interacciones que mantienen cercanas a las moléculas.
En el caso del agua, se forman por interacción entre el oxígeno de una molécula con los hidrógenos de otras moléculas de agua.
EL AGUA SÓLIDA ES MENOS DENSA QUE EL AGUA LÍQUIDA, POR ELLO EL HIELO FLOTA
En la gran mayoría de las sustancias, el estado sólido es más denso que el líquido.
El agua presenta un comportamiento anómalo, producto de su capacidad de formar puentes de hidrógeno.
EL AGUA ES LÍQUIDA EN UN AMPLIO RANGO DE TEMPERATURA
El agua se encuentra en estado líquido entre 0° y 100°C. Si se comportara como las demás sustancias, herviría a -
80°C. La anomalía se debe a la presencia de puentes de
hidrógeno. Existe vida en todo el rango de temperatura en que el
agua se encuentra líquida.
EL AGUA ATENÚA LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA
El alto calor específico indica que puede absorber una alta cantidad de energía sin aumentar demasiado de temperatura.
El agua permite que el calor liberado en reacciones bioquímicas sea fácilmente absorbido y/o eliminado con pequeña variación en la temperatura del individuo
EL AGUA ES UN BUEN SOLVENTE
Su elevada constante dieléctrica la convierte en un solvente ideal para sustancias polares o con cargas eléctricas, sobre todo las que pueden establecer puentes de hidrógeno con ella.• La mayoría de las sustancias inorgánicas (sales, ácidos,
hidróxidos, gases)• Algunas sustancias orgánicas (azúcares, urea,
aminoácidos, etc.)No todas las sustancias se disuelven en agua.• Las sustancias orgánicas que no se disuelven en agua se
denominan HIDRÓFOBAS. Aquí se incluyen las moléculas biológicas que no se disuelven en agua (son inmiscibles) y que se denominan LÍPIDOS.
• Las sustancias inorgánicas que no se disuelven en agua se denominan INSOLUBLES.
LAS SUSTANCIAS SOLUBLES EN AGUA PUEDEN COMPORTARSE DE DIFERENTE MANERA
ELECTROLITOS
• Sustancias que al disolverse en agua se disocian en iones.
• El agua favorece la disolución por un efecto denominado “solvatación”.
• Ej: sales, ácidos, bases.
NO ELECTROLITOS
• Sustancias que al disolverse en agua no se disocian en iones.
• Ej: azúcares
LA INTERACCIÓN CON EL AGUA AFECTA LA ESTRUCTURA DE LAS BIOMOLÉCULAS
Las células vivas contienen 60-90% de agua.
El agua interactúa con las diferentes biomoléculas, principalmente por medio de puentes de hidrógeno, aumentando su estabilidad.
Las biomoléculas se pliegan y orientan de tal manera que sus grupos polares quedan expuestos al agua.
Estas interacciones son fundamentales para la conservación de la estructura y función de las biomoléculas.
EL AGUA PARTICIPA EN NUMEROSAS REACCIONES BIOQUÍMICAS
La HIDRÓLISIS es una reacción en la que el agua rompe los enlaces que mantienen unidos a los monómeros en los biopolímeros.
La CONDENSACIÓN es una reacción en la que dos moléculas se unen, produciendo una molécula de mayor tamaño y liberando agua.
EL AGUA SE COMPORTA COMO UN ELECTROLITO DÉBIL
H2O H+ + OH-
El agua se disocia produciendo iones hidrógeno (protones) y oxhidrilos.
En el agua pura, la concentración de protones y de oxhidrilos es la misma y tiene un valor de 10-7 mol/L.
EL pH ES EL LOGARITMO NEGATIVO DE LA CONCENTRACIÓN DE IONES HIDRÓGENO
El pH es una propiedad de las soluciones acuosas que depende de la concentración de protones de la solución.
El pH puede tomar valores entre 0 y 14. El agua pura posee un pH = 7. A este valor se lo
denomina “pH neutro”. Las sustancias que al disolverse en agua producen
una disminución del pH se denominan ÁCIDOS. Las sustancias que al disolverse en agua producen
un aumento del pH se denominan BASES o ÁLCALIS.
LAS SOLUCIONES AMORTIGUADORAS RESISTEN LOS CAMBIOS DE pH
Una solución amortiguadora (buffer, tampón, reguladora) tienen la capacidad de resistir los cambios de pH frente al agregado de un ácido o una base.
Desde el punto de vista bioquímico, es fundamental mantener el pH contante en valores compatibles con la vida (pH de la sangre = 7,35 – 7,45).
Los amortiguadores fisiológicos más importantes son el bicarbonato, el fosfato y las proteínas.