EL AGUA

EL AGUA

1. Es

   • El componente químico más abundante de los seres vivos. En el ser humano llega a constituir un 45-73% de su peso total. Se encuentra tanto en el espacio intracelular (55%) como en el extracelular (45%).
     • Sus propiedades fisicoquímicas son
       • Densidad máxima a 4°C (1 g/cm³)
         • Este comportamiento anómalo permite que el hielo flote (0,9168 g/cm³) en el agua. Y, con ello, la existencia de vida marina en los casquetes polares ya que el hielo flotante actúa como aislante térmico, impidiendo que la masa oceánica se congele.
       • Elevada temperatura de ebullición
         • En comparación con otros hidruros del grupo del oxígeno, la temperatura de ebullición del H2O es mucho más elevada (100°C a 1 atmósfera, frente a los -60.7°C del H2S). Esto hace que el agua se mantenga líquida en un amplio margen de temperatura (0-100°C), lo que posibilita la vida en diferentes climas, incluso a temperaturas extremas.
       • Elevado calor específico (1 cal/g · °C)
         • Calor necesario para elevar la temperatura de 1g de agua en 1°C concretamente desde 15 a 16°C. Este alto valor permite que en el organismo ocurran importantes cambios de calor con escasa modificación de la temperatura corporal, Por ello, el agua es un excelente mecanismo regulador de la temperatura del organismo.
       • Elevada constante dielétrica ( Є = 80 a 20 °C
         • Implica que el agua sea un buen disolvente de compuestos iónicos y sales cristalizadas. El elevado valor de esta constante supone que las moléculas de agua se oponen a la atracción electrostática entre los iones positivos y negativos, debilitando dichas fuerzas de atracción. La constante dieléctrica determina la capacidad de un disolvente para reducir la atracción.
       • Disolvente de moléculas anfipáticas
         • El agua solubiliza compuestos anfipáticos. Esta solubilización lleva consigo la formación de micelas, con los grupos apolares o hidrófobos en su interior y los grupos polares orientados hacia el exterior para contactar el agua. Permitiendo la realización de procesos de transporte, nutrición, ósmosis, etc, cuya ausencia haría imposible el desarrollo de la vida.
       • Elevada tensión superficial
         • Determina una elevada cohesión entre las moléculas de su superficie y facilita su función como lubricante en las articulaciones. La tensión superficial disminuye con la presencia en el líquido de ciertos compuestos que reciben el nombre de tensioactivos, que facilitan la mezcla y emulsión de grasas en el medio acuoso; así, las sales biliares ejercen esta acción tensioactiva en el intestino delgado, facilitando emulsión de grasas y, con ello, digestión.
       • Transparencia
         • Esta propiedad física no afecta directamente al ser humano, pero es importante para que se origine el proceso de fotosíntesis en la masa oceánica y fondos marinos. Como este es el comienzo de una cadena trófica que finaliza en la nutrición humana, la transparencia acuosa contribuye al adecuado desarrollo de la vida.
       • Elevado calor de vaporización
         • Por término medio el número de enlaces por puentes de hidrógeno, con una energía de enlace de 2.8 Kcal/mol, es 4 para el agua sólida, 3.5 para la líquida y 0 para la gaseosa. Ello significa que su calor de fusión equivale a 80 cal/g y que el de vaporización es de unas 540 cal/g. Este valor elevado permite eliminar el exceso de calor, por evaporación de cantidades relativamente pequeñas de agua.
       • Capacidad de hidratación o solvatación de iones
         • El carácter dipolar del agua determina que sus moléculas rodeen a los distintos iones, aislándolos del resto. A este fenómeno se le denomina hidratación o solvatación de iones y facilita, a su vez, la separación de iones de diferente carga, lo que contribuye a la solubilización de compuestos iónicos.
       • Elevada conductividad calorífica
         • Permite una adecuada conducción de calor en el organismo, contribuyendo a la termorregulación, al mantener constante e igualar la temperatura en las diferentes zonas corporales.
       • Disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica
         • Esto sucede por la capacidad del agua de establecer puentes de hidrógeno con grupos polares de otras moléculas no iónicas. Así, puede disolver compuestos tales como alcoholes, ácidos, aminas y glúcidos.
       • El agua es un electrólito débil
         • Ello se debe a la naturaleza de su estructura molecular. Libera el mismo catión que los ácidos y el mismo anión que las bases. Por tanto, el agua es un anfólito o sustancia anfótera, es decir, puede actuar como ácido o como base.
     • Su relevencia para sus sistemas biológicos radica en que
       • Actúa como componente estructural de macromoléculas, como proteínas y polisacáridos, entre otros, ya que estabiliza su estructura, fundamentalmente a través de la formación de puentes de hidrógeno.
         • Como disolvente universal de sustancias, tanto iónicas como anfipáticas y polares no iónicas, permite que en su seno se produzcan casi todas las reacciones bioquímicas, y es, además, un excelente medio de transporte en el organismo.
           • Es el sustrato o el producto de diversas reacciones enzimáticas. Puede actuar como cosustrato en reacciones catalizadas por hidrolasas e hidratasas, o puede ser el producto de reacciones catalizadas por oxidasas. Asimismo participa como reactante o como producto en infinidad de vías metabólicas,
             • Su carácter termorregulador permite conseguir un equilibrio de temperaturas en todo el cuerpo, la disipación de cantidades elevadas de calor metabólico, la refrigeración corporal tras un ejercicio intenso o la exposición a temperaturas elevadas, entre otros.