el agua en la bioquimica
El
agua es una biomolécula inorgánica. Se trata de la biomolécula más
abundante en los seres vivos. Formas de vidas acuaticas yterresetre
presentan gran acntidad de agua en su composición por ejemplo en las
medusas, puede alcanzar el 98% del volumen del animal y en la lechuga,
el 97% del volumen de la planta. Estructuras como el líquido interno de
animales o plantas, embriones o tejidos conjuntivos suelen contener gran
cantidad de agua. Otras estructuras, como semillas, huesos, pelo,
escamas o dientes poseen poca cantidad de agua en su composición.
El
agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de
Oxígeno. La unión de esos elementos con diferente electronegatividad
proporciona unas características poco frecuentes. Estas características
son:
· La molécula de agua forma un ángulo de 104,5º.
· La molécula de agua es neutra.
·
La molécula de agua, aun siendo neutra, forma un dipolo, aparece una
zona con un diferencial de carga positivo en la región de los
Hidrógenos, y una zona con diferencial de carga negativo, en la región
del Oxígeno.
·
El dipolo facilita la unión entre moléculas, formando puentes de
hidrógeno, que unen la parte electropositiva de una molécula con la
electronegativa de otra.
El agua tiene propiedades especiales, derivadas de su singular estructura. Estas propiedades son:
ELEVADO
CALOR ESPECÍFICO: para aumentar la temperatura del agua un grado
centígrado es necesario comunicarle mucha energía para poder romper los
puentes de Hidrógeno que se generan entre las moléculas.
ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN: el agua absorbe mucha energía cuando pasa de estado líquido a gaseoso.
ELEVADA
TENSIÓN SUPERFICIAL: las moléculas de agua están muy cohesionadas por
acción de los puentes de Hidrógeno. Esto produce una película de agua en
la zona de contacto del agua con el aire. Como las moléculas de agua
están tan juntas el agua es incompresible.
CAPILARIDAD:
el agua tiene capacidad de ascender por las paredes de un capilar
debido a la elevada cohesión o adhesión molecular.
ALTA
CONSTANTE DIELÉCTRICA: la mayor parte de las moléculas de agua forman
un dipolo, con un diferencial de carga negativo y un diferencial de
carga positivo.
BAJO
GRADO DE IONIZACIÓN: la mayor parte de las moléculas de agua no están
disociadas. Sólo un reducido número de moléculas sufre disociación,
generando iones positivos (H+) e iones negativos (OH-). En el agua pura,
a 25ºC,
sólo una molécula de cada 10.000.000 está disociada, por lo que la
concentración de H+ es de 10-7. Por esto, el pH del agua pura es igual a
7.
LA DENSIDAD DEL
AGUA: en estado líquido, el agua es más densa que en estado sólido. Por
ello, el hielo flota en el agua. Esto es debido a que los puentes de
Hidrógeno formados a temperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua
ocupando mayor volumen.
Las
propiedades del agua permiten aprovechar esta molécula para algunas
funciones para los seres vivos. Estas funciones son las siguientes:
· Disolvente polar universal:
el agua, debido a su elevada constante dieléctrica, es el mejor
disolvente para todas aquellas moléculas polares. Sin embargo, moléculas
apolares no se disuelven en el agua. Esta propiedad, tal vez la más
importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de
hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar grupos polares o con
carga iónica (alcoholes, azúcares con grupos R-OH , aminoácidos y
proteínas con grupos que presentan cargas + y - , lo que da lugar a
disoluciones moleculares También las moléculas de agua pueden disolver a
sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.
· Lugar donde se realizan reacciones químicas: debido a ser un buen disolvente, por su elevada constante dieléctrica, y debido a su bajo grado de ionización.
· Función estructural: por su elevada cohesión molecular, el agua confiere estructura, volumen y resistencia.
· Función de transporte:
por ser un buen disolvente, debido a su elevada constante dieléctrica, y
por poder ascender por las paredes de un capilar, gracias a la elevada
cohesión entre sus moléculas, los seres vivos utilizan el agua como
medio de transporte por su interior.
· Función amortiguadora: debido a su elevada cohesión molecular, el agua sirve como lubricante entre estructuras que friccionan y evita el rozamiento.
· Función termorreguladora:
al tener un alto calor específico y un alto calor de vaporización el
agua es un material idóneo para mantener constante la temperatura,
absorbiendo el exceso de calor o cediendo energía si es necesario.
PROPIEDADES BIOQUÍMICAS DEL AGUA:
Como
ya se dijo anteriormente los procesos de la vida requieren que una gran
variedad de iones y moléculas se muevan en proximidad, es decir, que
sean solubles en un medio común. El agua funciona como disolvente
universal en los medios intracelular y extracelular gracias a su
destacada capacidad como disolvente.
Por
lo tanto esta capacidad disolvente es la responsable de dos funciones
importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las
mayorías de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y
la eliminación de desechos metabólicos se realizan a través de sistemas
de transporte acuosos. “No existe proceso vital alguno que pueda concebirse independientemente de la participación directa o indirecta del agua”.
BALANCE DEL AGUA
El
agua constituye la sustancia cuantitativamente más abundante del
organismo. Representa aproximadamente el 60% del peso corporal. Esta
cantidad varía en relación con la edad, sexo, el estado nutricional,
etc.
El
porcentaje señalado corresponde al del varón adulto; en la mujer adulta
el agua constituye el 55% del peso corporal. Esta diferencia se debe
fundamentalmente a la mayor proporción de tejido adiposo en la mujer;
(el tejido adiposo posee muy escasa cantidad de agua).En el lactante
(niño menor a 1 año) el agua alcanza a 77% del peso corporal.
La
proporción de agua contenida en diferentes tejidos varía marcadamente.
Por ejemplo, la piel posee 72%, el músculo 75%, el hueso 22%, el hígado
68%, el riñón 82%, el tejido adiposo 10%, etcétera.
En
el individuo normal, el contenido de agua total se mantiene más o menos
estable dentro de estrechos límites y puede considerárselo una
constante con mecanismos de regulación propios.
DISTRIBUCIÓN DEL AGUA EN EL ORGANISMO:
La gran masa de agua constituyente del organismo puede considerarse repartida en diferentes “compartimientos”. Por lo que se distingue un compartimiento intracelular y otro extracelular. A su vez el compartimiento extracelular puede ser subdividido en intersticial e intravascular.
El líquido intracelular
está delimitado por las membranas celulares, cuya permeabilidad
selectiva permite que la composición química del líquido encerrado en
las células difiera sustancialmente del extracelular.
El líquido extracelular constituye
lo que se denominó como medio interno. Todas las células se encuentran
inmersas en este líquido, del cual reciben los nutrientes necesarios
para sus procesos anabólicos (de síntesis) y al cual vierten sus
desechos catabólicos.
El compartimiento extracelular comprende el líquido intravascular y el intersticial. El líquido intravascular o plasma sanguíneo se encuentra en el sistema canicular de los vasos sanguíneos. El líquido intersticial
toma contacto directo con los cuerpos celulares, a los cuales puede
considerárselo bañados por él. A través de la pared de los capilares se
realiza el intercambio entre los líquidos intravascular e intersticial
A los compartimientos mencionados se debe agregar otro, el transcelular, que comprende el líquido contenido en la luz de los tractos gastrointestinal, tracto urinario, y respiratorio; el líquido cefalorraquídeo y el humor acuosos del globo ocular.
N° CAS
110-16-7
( d-ribosa)
( d-fructosa)
