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EL AGUA
El agua es una biomolécula
inorgánica. Se trata de la biomolécula más
abundante en los seres vivos. 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.
Estructura
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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:
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La molécula de agua forma un
ángulo de 104,5º.
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La molécula de agua es
neutra.
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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.
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El dipolo facilita la
unión entre moléculas, formando puentes de
hidrógeno, que unen la parte electropositiva
de una molécula con la electronegativa de
otra.
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Propiedades del agua
El agua tiene propiedades
especiales, derivadas de su singular
estructura. Estas propiedades son:
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Alto 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.
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Alto calor de
vaporización: el agua absorbe mucha
energía cuando pasa de estado líquido a
gaseoso.
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Alta 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.
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Capilaridad: el agua
tiene capacidad de ascender por las paredes
de un capilar debido a la elevada
cohesión molecular.
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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.
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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.
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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.
Importancia biológica del
agua
Las propiedades del agua
permiten aprovechar esta molécula para
algunas funciones para los seres vivos.
Estas funciones son las siguientes:
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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.
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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.
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Función estructural:
por su elevada cohesión molecular, el agua
confiere estructura, volumen y
resistencia.
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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.
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Función amortiguadora:
debido a su elevada cohesión molecular, el
agua sirve como lubricante entre estructuras
que friccionan y evita el rozamiento.
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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.
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