Composición Del Agua

COMPOSICIÓN DEL AGUA

El agua es un líquido constituido por dos sustancias gaseosas: oxigeno e hidrógeno, un volumen de oxigeno por 2 de hidrógeno; su fórmula química es el H2O.

La composición del agua la podemos comprobar efectuando la electrólisis de dicha sustancia.

Electrólisis

Es un conjunto de fenómenos físicos y químicos que ocurre cuando pasa la corriente eléctrica a través de un electrolito.

Electrólisis del agua

Se efectúa diluyendo en el agua, una gota de ácido sulfúrico o hidrógeno de sodio, descomponiéndose al paso de la corriente eléctrica depositándose oxigeno en el ánodo e hidrógeno en el cátalo.

PROPIEDADES DEL AGUA

Propiedades físicas:

• Es un cuerpo líquido, incoloro, inodoro e insípido.

• En grandes cantidades toma una coloración azul-verdosa.

• Su densidad es igual a 1 g/cm3 cuando se determina a 40°C y al nivel del mar.

• Hierve a la temperatura de 100°C al nivel del Mar.

• Su punto de solidificación es de 0°C (forma el hielo).

• Tiene gran poder disolvente por lo que se les llama "disolvente universal".

Propiedades Químicas

• Se combina con metales y ametales dando oxido.

• Se combina con óxidos metálicos y da bases.

• Se combina con óxidos no metálicos y de ácidos oxácidos.

• Se descompone por electrolisis de hidrógeno y oxigeno.

• Para descomponerse por otro procedimiento necesita temperatura superiores a 27°C

SOLUBILIDAD

Compuestos polares no cargados: son solubles, debido a los puentes de H en los que participan otros átomos electronegativos como O o N.

Compuestos iónicos: son solubles.

Compuestos lipídicos: se asocian entre sí alejados del agua.

Moléculas anfipáticas: forman micelas.

Los gases apolares (O2 y CO2) se disuelven mal en agua.

Los gases NH3, NO y H2S son solubles en agua.

INTERACCIONES EN EL SISTEMA ACUOSO

Puesto que el agua es el disolvente en el que se hallan disueltas la gran mayoría de las biomoléculas, resulta evidente que las propiedades de las disoluciones acuosas serán de una gran importancia para los seres vivos. Analizaremos a continuación qué tipos de disoluciones acuosas se hayan presentes en los seres vivos así como sus propiedades más relevantes desde el punto de vista biológico.

Se reconocen dos tipos de disoluciones acuosas de interés biológico atendiendo al tamaño de las partículas del soluto:

a) Disoluciones moleculares (o verdaderas).- En ellas las partículas del soluto miden menos de 10 nm. Cada partícula es una molécula individual.

b) Disoluciones coloidales.- En ellas el tamaño de las partículas de soluto oscila entre 10 nm y 100 nm. Estas partículas pueden ser agrupaciones de moléculas (por ejemplo micelas) o bien moléculas individuales de gran tamaño (macromoléculas).Dado que las biomoléculas presentan tamaños muy variados podemos concebir el medio celular como una compleja disolución acuosa en la que coexisten multitud de solutos, algunos de tamaño molecular y otros muchos de tamaño coloidal.

las llamadas interacciones débiles entre átomos o grupos de átomos vecinos son de una extraordinaria importancia biológica ya que de ellas dependen muchos de los procesos en los que descansa el fenómeno de la vida. Las circunstancias en que tienen lugar estas interacciones, así como la mayor o menor fortaleza de las mismas, se ven influidas de manera determinante por la naturaleza acuosa del medio en el que tienen lugar.

Las interacciones débiles se caracterizan porque las cantidades de energía que se ponen en juego en su formación o ruptura (energías de enlace) son netamente inferiores a las correspondientes a los verdaderos enlaces químicos: la energía necesaria para romper un enlace covalente de tipo medio es del orden de 100 kcal/mol, mientras que las energías necesarias para romper los diferentes tipos de interacciones débiles oscilan entre 1 y 5 kcal/mol.Consideraremos cuatro tipos de interacciones débiles de importancia biológica: los puentes de hidrógeno, las interacciones iónicas, las interacciones hidrofóbicas y las fuerzas de

Van der Waals.

a) Puentes de hidrógeno.- Como ya hemos visto, son interacciones electrostáticas entre cargas parciales, que aparecen cuando un átomo de hidrógeno unido covalentemente a un átomo electronegativo se halla próximo a otro átomo electronegativo. En las biomoléculas existe una gran variedad de grupos funcionales capaces de establecer puentes de hidrógeno entre sí. Estos puentes pueden ser intramoleculares, si se dan entre grupos funcionales presentes en una misma molécula, o intermoleculares, si dichos grupos se encuentran en moléculas diferentes Interacciones iónicas.- Son interacciones electrostáticas entre átomos o grupos deátomos que presentan carga eléctrica neta. Pueden ser atractivas o repulsivas, siendo aquellas las de mayor importancia biológica. En los diferentes tipos de biomoléculas existen grupos funcionales que presentan carga neta a pH 7 y que por lo tanto son susceptibles de participar en este tipo de interacciones (Figura 4.14).

La razón de que incluyamos a las interacciones iónicas de importancia biológica entre las llamadas débiles y no entre los verdaderos enlaces químicos estriba en que, por tener lugar en medio acuoso, estas interacciones tienen energías de enlace sensiblemente inferiores a las que tendrían de tener lugar en cualquier otro medio.Ello es debido a que el agua, gracias a su elevada constante dieléctrica, tiene el efecto de reducir considerablemente las fuerzas electrostáticas que operan en su seno.

c) Interacciones hidrofóbicas.- Se producen cuando zonas hidrofóbicas de una misma molécula o de moléculas diferentes se aproximan entre sí, excluyendo el agua que las rodeaba, para establecer entre ellas un contacto estable,

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