Transcript EL AGUA.
EL AGUA. EL AGUA • ES UN COMPONENTE MUY IMPORTANTE DE LOS SERES VIVOS. ES LA MOLECULA QUE SE ENCUENTRA EN MAYOR PROPORCION EN TODOS LOS ORGANISMOS. ESTA ENTRE EL 50 Y 95 % DE SU PESO. • CUANTA MAYOR ACTIVIDAD FISIOLOGICA REALICE UN ORGANISMO MAYOR ES SU CONTENIDO EN AGUA. • LA CANTIDAD DE AGUA EN LOS SERES VIVOS DEPENDE DE TRES FACTORES: • 1. LA ESPECIE. • 2 LA EDAD DEL INDIVIDUO. • 3 EL TIPO DE TEJIDO U ORGANO. • EL AGUA SE ENCUENTRA EN LA MATERIA VIVA EN TRES FORMAS DISTINTAS. • AGUA CIRCULANTE. • AGUA INTERSTICIAL. • AGUA INTRACELULAR. LA MOLECULA DE AGUA • CONSTA DE DOS ÁTOMOS DE HIDRÓGENO Y UN ÁTOMO DE OXÍGENO. • LA UNIÓN ENTRE LOS ÁTOMOS SE REALIZA MEDIANTE ENLACES COVALENTES. • LA ELECTRONEGATIVIDAD DEL OXÍGENO ES MAYOR QUE LA DEL HIDRÓGENO, POR LO CUAL LOS PARES DE ELECTRONES COMPARTIDOS SE VEN ATRAÍDOS CON MÁS FUERZA POR EL NÚCLEO DEL ÁTOMO DE OXÍGENO. • POR OTRA PARTE EL OXÍGENO TIENE 4 ELECTRONES MÁS SIN COMPARTIR LO QUE TIENE DOS CONSECUENCIAS: • LA PRESENCIA DE UNA CARGA NEGATIVA DÉBIL EN LA ZONA DONDE SE SITUAN LOS ELECTRONES NO COMPARTIDOS. • LA GEOMETRIA TRIANGULAR QUE POSEE LA MOLÉCULA DE AGUA DE MANERA QUE LOS ÁTOMOS DE HIDRÓGENO FORMAN RESPECTO AL UN ÁNGULO DE 104,5º TODO ESTO CREA UNA ASIMETRIA ELECTRICA EN LA MOLÉCULA DE AGUA QUE HACE QUE APAREZCAN CARGAS PARCIALES OPUESTAS DE FORMA LA ZONA CON LOS ELECTRONES NO COMPARTIDOS DEL OXÍGENO ES NEGATIVA Y LA ZONA DONDE SE SITÚAN LOS HIDRÓGENOS ES POSITIVA. POR ESTO A PESAR DE SER UNA MOLECULA ELECTRICAMENTE NEUTRA PUES NO TIENE CARGA NETA, SI TIENE CARÁCTER DIPOLAR. • LA POLARIDAD FAVORECE LA INTERACCIÓN ENTRE LAS MOLÉCULAS DE AGUA, DE FORMA QUE LA ZONA CON CARGA ELECTRICA PARCIAL NEGATIVA DE UNA DE ELLAS ES ATRAÍDA POR LA ZONA CON CARGA PARCIAL POSITIVA DE OTRA. • SE ESTABLECE ENTRE AMBAS UN ENLACE LLAMADO POR PUENTE DE HIDROGENO QUE CONVIERTE AL AGUA EN UNA SUSTANCIA ALTAMENTE COHESIVA YA QUE CADA MOLECULA DE AGUA PUEDE FORMAR CUATRO PUENTES DE HIDROGENO CON OTRAS MOLÉCULAS. • ESTOS ENLACES POR PUENTE DE HIDRÓGENO CONVIERTEN AL AGUA EN UNA SUSTANCIA ALTAMENTE COHESIVA. • TAMBIEN PUEDE FORMAR ESTOS ENLACES ENTRE EL AGUA Y OTRAS MOLECULAS POLARES. • LOS ENLACES DE HIDROGENO SON MUY DÉBILES, SU TIEMPO DE VIDA ES MUY CORTO. • SE FORMAN Y SE ROMPEN DE MANERA CONSTANTE. PROPIEDADES DEL AGUA. 1. ELEVADA FUERZA DE COHESIÓN ENTRE LAS MOLÉCULAS: GRACIAS A LOS ENLACES DE HIDRÓGENO ES UN FLUIDO DENTRO DE UN AMPLIO MARGEN DE TEMPERATURAS. ESTO LE PERMITE SER CASI INCOMPRESIBLE. LE DA VOLUMEN A LAS CÉLULAS, TURGENCIA A LAS PLANTAS Y FORMA ESQUELETOS HIDROSTÁTICOS. 2. ELEVADA FUERZA DE ADHESION: PRESENTAN GRAN CAPACIDAD DE ADHERIRSE A LAS PAREDES DE LOS CONDUCTOS DE PEQUEÑO DIAMETRO, ASCENDIENDO CONTRA LA GRAVEDAD, ES LA CAPILARIDAD. ESTO HACE QUE ASCIENDA LA SAVIA EN LOS VEGETALES. • 3. ELEVADA TENSIÓN SUPERFICIAL: SU SUPERFICIE OPONE RESISTENICA A ROMPERSE, LO CUAL PERMITE VIVIR A ALGUNOS ORGNISMOS. • LAS MOLÉCULAS DE AGUA SITUADAS EN LA SUPERFICIE SOLO ESTAN SOMETIDAS A LA ACCIÓN DE LAS MOLÉCULAS DE AGUA DEL INTERIOR DEL LÍQUIDO. • TIENE QUE VER CON LAS DEFORMACIONES CELULARES Y CON LOS MOVIMIENTOS CITOPLASMÁTICOS. • 4. ELEVADO CALOR ESPECÍFICO: ES EL CALOR NECESARIO PARA ELEVAR LA TEMPERATURA DE UNA SUSTANCIA. • EL AGUA TIENE UN CALOR ESPECÍFICO ALTO PORQUE PARA ELEVAR SU TEMPERATURA HAY QUE ROMPER LOS ENLACES QUE HAY ENTRE ELLAS, HAY QUE SUMINISTRAR MUCHO CALOR. • ES ENERGIA CINÉTICA. • EL AGUA ES CAPAZ DE ABSORBER CALOR SIN ELEVAR MUCHO SU TEMPERATURA. • 5 ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN: PARA CAMBIAR DE ESTADO ES NECESARIO ROMPER TODOS LOS ENLACES DE HIDROGENO, PARA ELLO SE NECESITA MUCHA ENERGIA. • EL AGUA ACTUA COMO REFRIGERANTE. • 6. DENSIDAD MÁS ALTA EN ESTADO LÍQUIDO QUE EN ESTADO SÓLIDO. EN ESTADO SÓLIDO LAS MOLÉCULAS DE AGUA SE ORDENAN FORMANDO UN RETÍCULO QUE OCUPA MAYOR VOLUMEN QUE EN ESTADO LÍQUIDO, POR ESTO EL HIELO ES MENOS DENSO QUE EL AGUA. • PERMITE QUE EXISTA LA VIDA EN ZONAS FRIAS Y CUANDO LAS TEMPERATURAS BAJAN. • 7. ELEVADA CONSTANTE DIELÉCTRICA: EL AGUA DISUELVE LOS COMPUESTOS IÓNICOS COMO LAS SALES MINERALES Y COMPUESTOS COVALENTES POLARES. • LAS MOLÉCULAS DE AGUA SE DISPONEN ALREDEDOR DE LOS GRUPOS POLARES DEL SOLUTO. • REACCIONES DE HIDRÓLISIS. • 8. BAJO GRADO DE IONIZACIÓN: SOLO UNA DE CADA DIEZ MILLONES DE MOLÉCULAS DE AGUA ESTA IONIZADA. • INTERVIENEN EN REACCIONES BIOLÓGICAS. FUNCIONES DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS 1. 2. 3. 4. 5. 6. DISOLVENTE. REACTIVO. TRANSPORTADOR. ESTRUCTURAL. AMORTIGUADOR MECÁNICO. TERMORREGULADOR LAS SALES MINERALES • SON COMPUESTOS INORGÁNICOS QUE PUEDEN SER SOLUBLES O INSOLUBLES EN AGUA. • SI SON INSOLUBLES SE ENCUENTRAN PRECIPITADAS FORMANDO LAS PARTES DURAS DE LOS SERES VIVOS, COMO ESQUELETOS, CAPARAZONES, ETC. • LOS MAS COMUN ES QUE APAREZCAN DISUELTAS Y DISOCIADAS EN SUS IONES COMPONENTES QUE SERAN ANIONES SI TIENEN CARGA NEGATIVA Y CATIONES SI TIENEN CARGA POSITIVA. SUSTANCIAS MINERALES PRECIPITADAS • FORMAN ESTRUCTURAS SÓLIDAS CON FUNCIÓN ESQUELÉTICA. • EL CARBONATO DE CALCIO FORMA LOS CAPARAZONES DE LOS MOLUSCOS. SALES MINERALES DISUELTAS. DAN LUGAR A ANIONES Y CATIONES. ANIONES: CLORURO, CARBONATO, BICARBONATO, FOSFATO Y SULFATO. CATIONES: SODIO, POTASIO, CALCIO, MAGNESIO , FERRICO Y FERROSO. ESTOS IONES MANTIENEN EL GRADO DE SALINIDAD DENTRO DEL ORGANISMO. AYUDAN A MANTENER CONSTANTE EL PH. FUNCIONAN COMO DISOLUCIONES TAMPÓN O AMORTIGUADORAS. REGULAN LA PRESIÓN OSMÓTICA Y EL VOLUMEN CELULAR. • LOS CATIONES MÁS ABUNDANTES EN LA COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS SON: Na+, K+, Ca2+, Mg2+... • LOS ANIONES MÁS REPRESENTATIVOS EN LA COMPOSICIÓN DE LOS SERES VIVOS SON: Cl-, PO43-, CO32-... FUNCIONES DE LAS SALES DISUELTAS • Las sales disueltas en agua pueden realizar funciones tales como: • Mantener el grado de grado de salinidad. • Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto tampón. • Controlar la contracción muscular • Producir gradientes electroquímicos • Estabilizar dispersiones coloidales. SALES MINERALES ASOCIADAS A MOLÉCULAS ORGÁNICAS. • SUELEN UNIRSE A PROTEINAS FORMANDO FOSFOPROTEÍNAS O A LÍPIDOS FORMANDO FOSFOLÍPIDOS. • TAMBIEN PUEDEN HABER IONES FORMANDO PARTE DE OTRAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS COMO EL HIERRO EN LA HEMOGLOBINA, EL MAGNESIO EN LA CLOROFILA, LOS FOSFATOS EN LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. LAS DISOLUCIONES Y LAS DISPERSIONES COLOIDALES. • LOS FLUIDOS EN LOS SERES VIVOS PRESENTAN UNA FASE DISPERSANTE QUE ES EL AGUA Y UNA FASE DISPERSA QUE ES EL SOLUTO FORMADA POR PARTÍCULAS QUE PUEDEN TENER DIVERSOS TAMAÑOS. • SEGÚN EL TAMAÑO DEL SOLUTO HAY: • 1. DISOLUCIONES: SI EL TAMAÑO ES MENOR DE 5nm. LAS MOLECULAS DISUELTAS SON IONES O MOLÉCULAS PEQUEÑAS. • 2. DISPERSION COLOIDAL: SI EL TAMAÑO ESTA ENTRE 5 Y 200 nm. SE FORMA UNA MEZCLA CON PROPIEDADES PARTICULARES FRENTE A LA LUZ. PROPIEDADES DE LAS DISOLUCIONES VERDADERAS. • 1. DIFUSIÓN. • 2. ÓSMOSIS. • 3.ESTABILIDAD DEL GRADO DE ACIDEZ O PH DIFUSIÓN • ES LA REPARTICIÓN HOMOGENÉA DE LAS PARTÍCULAS DE UN FLUIDO (GAS O LÍQUIDO) EN EL SENO DE OTRO FLUIDO AL PONERLOS EN CONTACTO. • SE DEBE AL MOVIMIENTO CONSTANTE DE LAS PARTICULAS DE LÍQUIDOS Y GASES. OSMOSIS. • ES EL PASO DEL DISOLVENTE A TRAVÉS DE UNA MEMBRANA SEMIPERMEABLE ENTRE DOS DISOLUCIONES DE DIFERENTE CONCENTRACIÓN. EL PASO DEL DISOLVENTE SE PRODUCE DESDE LA DISOLUCIÓN MÁS DILUIDA A LA MAS CONCENTRADA HASTA QUE SE IGUALAN LAS CONCENTRACIONES ALCANZANDO EL EQUILIBRIO • LOS PROCESOS OSMÓTICOS SON IMPORTANTES A NIVEL CELULAR: LAS RAICES ABSORBEN AGUA Y LA CÉLULA INTERCAMBIA MUCHAS SUSTANCIAS CON EL MEDIO DONDE SE ENCUENTRA A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS CELULARES. • LAS MEMBRANAS CELULARES SON SEMIPERMEABLES. • EN UN MEDIO EXTERNO ISOTÓNICO RESPECTO AL MEDIO INTERNO CELULAR, ES DECIR, QUE TIENEN LA MISMA CONCENTRACIÓN, LA CÉLULA NO SE DEFORMA. • EN MEDIO EXTERNO HIPOTÓNICO O MENOS CONCENTRADO QUE EL MEDIO EXTERNO LA CÉLULA SE PONE TURGENTE, SE HINCHA AL ENTRAR EL AGUA AL INTERIOR. • EN UN MEDIO HIPERTÓNICO MAS CONCENTRADO QUE EL MEDIO INTERNO LA CÉLULA PIERDE AGUA Y SE ARRUGA. A ESTE FENOMENO SE LLAMA PLASMOLISIS. ESTABILIDAD DEL GRADO DE ACIDEZ O PH • LOS FLUIDOS BIOLÓGICOS INTRA O EXTRACELULARES MANTIENEN CONSTANTE EL PH. • LA MAYORIA DE LOS PROCESOS BIOLÓGICOS DEPENDEN DEL PH, UN PEQUEÑO CAMBIO EN EL PH SUPONE UN GRAN CAMBIO EN EL PROCESO. • SI EL PH VARIARA MUCHO LAS REACCIONES NO OCURRIRIAN DE MANERA CORRECTA Y LAS ENZIMAS Y PROTEINAS PRECIPITARIAN. • EL PLASMA SANGUÍNEO SE DEBE MANTENER CONSTANTE ENTRE UNOS ESTRECHOS MARGENES DE PH ENTRE 7,35 Y 7,45 • PARA MANTENER CONSTANTE ESTE PH INTERVIENEN SALES MINERALES DISUELTAS QUE FORMAN LAS LLAMADAS DISOLUCIONES TAMPÓN O AMORTIGUADORAS . • ACTUAN COMO ACEPTORES O DADORES DE IONES HIDROGENO PARA COMPENSAR EL EXCESO O DEFICIT DE ESTOS IONES EN EL MEDIO Y MANTENER CONSTANTE EL PH. SISTEMA TAMPON FOSFATO • ESTE SISTEMA ACTUA EN EL INTERIOR DE LA CÉLULA. • CONSTITUIDO POR IONES DIHIDROGENO FOSFATO Y MONOHIDROGENO FOSFATO. • MANTIENE EL PH INTERNO CELULAR CONSTANTE EN 7,2 • H2PO4 -------- HPO42- + H+ • SI EN LA CÉLULA AUMENTA LA ACIDEZ LA REACCIÓN SE DESPLAZARÍA HACIA LA IZQUIERDA. • SI LA ACIDEZ DISMINUYERA LA REACCIÓN SE DESPLAZARÍA HACIA LA DERECHA. SISTEMA TAMPON BICARBONATO • FORMADO POR IONES MONOHIDROGENO CARBONATO Y ACIDO CARBÓNICO EN EQUILIBRIO. • ACTUA EN EL EXTERIOR CELULAR Y TAMBIEN EN LA SANGRE PROPIEDADES DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES 1. CAPACIDAD DE PRESENTARSE EN FORMA GEL. FORMA DE SOL: LA FASE DISPERSA ES UN SÓLIDO Y LA FASE DISPERSANTE ES UN LÍQUIDO. PARECE LÍQUIDO. FORMA DE GEL: LA FASE DISPERSA ES UN LÍQUIDO Y LA FASE DISPERSANTE ES UN CONJUNTO DE FI BRAS ENTRELAZADAS. SU ASPECTO ES GELATINOSO. • • • • • • 2 ELEVADO PODER ADSORBENTE. 3. SEPARACION POR DIALISIS. 4. ELEVADA VISCOSIDAD. 5 EFECTO TYNDALL. 6 CAPACIDAD DE SEDIMENTACION. 7. CAPACIDAD DE RESPUESTA A LA ELECTROFORESIS.