Download - 1. Aigua i Sals Minerals
L’aigua I les sals minerals
Principis immediats o biomolèculesBiomolècules
SimplesOxigen molecular
Nitrogen molecular
Compostes
Inorgàniques OrgàniquesAigua Glúcids
Diòxid de carboni Lípids
Sals minerals Proteïnes
Àcids nucleics
Importància de l’aigua en els éssers vius• L’aigua és la substància química més abundant en la
matèria viva.• L’aigua és el medi de dissolució i on es dónen les
reaccions bioquímiques.• Intervé en nombroses reaccions (hidròlisi, fotosíntesi,
respiració cel·lular). És imprescindible per a estabilitzar moltes molècules (proteïnes).
• És el medi vital d’organismes aquàtics i unicel·lulars.• Va fer possible l’orígen dels ésser vius.
L’aigua es troba en la matèria viva en tres formes:Aigua circulant (8% pes en humans).Aigua intersticial (15 %).Aigua intracel·lular (40%).
H2O
. La
mol
ecul
a d’
aigu
a
Enllaços covalents
Geometria de la molècula d’H2O
Pon
ts d
’hid
roge
n Màxim 4 ponts d’hidrogen
Masa molecular: 18 daPunt de fusió: 0ºC (a 1 atm)Punt d’ebulició: 100ªC (a 1 atm)Densitat (a 4 ºC): 1g/cm3
Densitat a 0ºC: 0,97g/cm3
Propietats de l’H2O degudes als ponts d’hidrògen
Elevada força de cohesió.Elevada calor específica.Elevada calor de vaporització.Densitat més alta en estat líquid que en sòlid.Elevada constant dielèctrica.Baix grau d’ionització.
Coh
esiv
itat
Es deguda als ponts d’hidrogen.
Incompressible:
Elevada tensió superficial:
Capil·laritat:
Para ver esta película, debedisponer de QuickTime™ y de
un descompresor .
Elevada calor específica
Calor específica: Quantitat de calor que s’ha de donar a una substància química determinada per augmentar-ne la temperatura
L’aigua en estat líquid està formada per molècules que es desplacen continuament xocant entre si.
Les molècules d’aigua formen polímers, perquè estiguin lliures I agitades cal trencar molts enllaços
d’hidrogen
Formula Pes molecular
Estat a 20ºC
CO2 44 Gas
O2 32 Gas
CO 28 GasN2 28 Gas
H2O 18 Liquid
CH4 16 Gas
H2 2 Gas
L’aigua és líquida a temperatura ambient
gràcies als ponts d’hidrogen (cohesió).
Elevada calor de vaporització
Densitat més alta en estat líquid que en estat sòlid Gràcies als ponts
d’H el gel ocupa menys volum que l’aigua
Elevada constant dielèctrica
Pel fet de tenir molècules dipolars, l’aigua és un gran
dissovent de compostos iònics.Aquest fenòmen
s’anomena solvatació iònica
-+
Baix grau d’ionització
De cada 107 molècules d’aigua, només una es troba ionitzada
Funcions de l’aigua en els éssers viusFunció dissolvent i de transport de substàncies.
Funció bioquimica.
Funció estructural. Funció termoreguladora.
Funció mecànica amortidora
Les sals minerals• Sals minerals precipitades:
– Funció esquelètica• Sals minerals dissoltes:
– Funció homeostàtica:• Constància del grau de salinitat.• Constància del pH. Dissolucions tampó
o amortidores.
• Sals minerals associades a substàncies orgàniques.– Funció plàstica: fosfoproteïnes,
fosfolípids, agar.
Cations: Na+, K+, Ca+2 y Mg+2.Anions : Cl-, SO4
-2, PO4-3, CO3
-2, HCO3- y
NO3-
Les dissolucions i les dispersions col·loidals
• El dissolvent universal de les biomolècules és l’aigua.
• Soluts: – Cristal·loides (PM baix).– Col·loides
• Macromolècules.• Micel·les.
Els compostos polars com la
glucosa són molt solubles en
aigua.
La glucosa conté molts
grups alcohol
L’aigua en ser una molècula dipolar forma
ponts d’H amb ions o d’altres molècules que
presenten càrregues
elèctriques.
Cristal·loides o dissolucions veritables
Molècules hidrofòbiquesSón apolars, no presenten càrrega elèctrica i per això no poden formar ponts d’H amb l’aigua.Els àcids grasos són insolubles en aigua
Els fosfoglicèrids, lípids de les membranes cel·lulars tenen una part polar i una altra apolar
Exterior hidrofílic de la proteïna
Interior hidrofòbic d’una proteïna globular
Les propietats de dissolvent de l’aigua fant possible l’existència de
membranes cèl·lulars
Importància per a la vida
Propietats de les dissolucions
• Difusió: Repartició homogènia de les partícules d’un fluid en el si d’un altre en posar-los en contacte.
• Osmosi: Pas del dissolvent entre dues solucions de concentració diferent a través d’una membrana semipermeable.
• Estabilitat del pH:– Dissolucions tampó.
DifusióDifusió a través de membrana
Difusió
Difusió d’un solut
Difusió de dos soluts
Osmosi
Tipus de membranes:Permeables.
ImpermeablesSemipermeables
Permeable: hi passa tot Impermeable: no hi passa res Semipermeable: hi passa el dissolvent (aigua).
Tipus de dissolucions
OsmosiTenim dues dissolucions separades per una membrana semipermeble.Les molècules vermelles no poden travesar la membrana, les blaves si.
Quan s’iguala la concentració de molècules blaves a amdos costats la pressió osmòtica és més gran a l’esquerra.
OsmosiMedi hipertònic Medi hipotònic
OsmosiSolució hipertònica
Solució hipotònica
Membrana semipermeable
Osmosi
Medi hipertònic
Medi isotònicMedi hipotònic
Plasmòlisi Turgència
OsmosiMedi isotònic Medi hipertònicMedi hipotònic
Cèl·lula animal
Cèl·lula vegetal
-+
De cada 107 molècules d’aigua, només una es troba ionitzada
Estabilitat del grau d’acidesa o pH
Estabilitat del grau d’acidesa o pH
• Tots els éssers vius mantenen constant el pH del seu medi intern.
• Ho aconssegueixen gràcies a les sals minerals dissoltes, que constitueixen les dissolucions tampó.– Sistema tampó fosfat.– Sistema tampó bicarbonat.
Tampó fosfat
H2PO4- <===> H+ + HPO4 -2
Tampó bicarbonat
Aplicacions de les propietats osmòtiques: la diàlisi