1. PROPIEDAD PROPIEDADES ES FISOQUIMICA FISOQUIMICAS S DEL DEL AGUA
El agua presenta las siguientes propiedades físico-químicas: a)Acción disolvente. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de idrógeno con otras sustancias, !a que estas se disuelven cuando interaccionan con las mol"culas polares del agua.
#a capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las ma!orías de las reacciones del metabolismo, ! el aporte de nutrientes ! la eliminación de desecos se reali$an a trav"s de sistemas de transporte acuosos.
b)%uer$a de coesión entre sus mol"culas. #os puentes de idrógeno mantienen a las mol"culas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible.
c) Elevada fuer$a de adesión. &e nuevo los puentes de idrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos ! otras mol"culas polares, ! es responsable, 'unto con la coesión de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces asta las o'as.
d) ran calor específico. El agua absorbe grandes cantidades de calor que utili$a en romper los puentes de idrógeno. u temperatura desciente más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de proteccción para las mol"culas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura.
e) Elevado calor de vapori$ación. A *+ se precisan /+ calorías para evaporar un gramo de agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de idrógeno establecidos entre las mol"culas del agua líquida !, posteriormente, para dotar a estas mol"culas de la energía cin"tica suficiente para abandonar la fase líquida ! pasar al estado de vapor.
f) Elevada constante diel"ctrica. 0or tener mol"culas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, ! de compuestos covalentes polares como los gl1cidos.
#as mol"culas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares del soluto, llegando a desdoblar los compuestos iónicos en aniones ! cationes, que quedan así rodeados por mol"culas de agua. Este fenómeno se llama solvatación iónica.
g) 2a'o grado de ioni$ación. &e cada 3+ 4 de mol"culas de agua, sólo una se encuentra ioni$ada.
5*6
5768 8 65-
Esto e9plica que la concentración de iones idronio (5 768) ! de los iones idro9ilo (65 -) sea mu! ba'a. &ado los ba'os niveles de 5 768 ! de 65 -, si al agua se le aade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.
2. PROPIEDADES DEL AGUA
Acción disolvente El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez la más importante para la vida, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno. En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua, quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados.
a capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo.
•
Elevada fuerza de cohesión.
os puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. !l no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático.
•
Gran calor específico.
ambién esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. !sí se mantiene la temperatura constante . •
Elevado calor de vaporización.
#irve el mismo razonamiento, también los puentes de hidrógeno son los responsables de esta propiedad. $ara evaporar el agua , primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa. $ara evaporar un gramo de agua se precisan %&' calorías, a una temperatura de (') * y presión de + atmósfera.
3. COMO SE DISTRIBUYE EL AGUA EN LA NATURALEZA
Di s t r i buc i ónac t ua ldela guae nl aTi er r a
3 Repr es ent ac i óngr áfi cadel adi s t r i buc i óndeaguat er r es t r e.
Losocéanos c ubr enel 71 % del asu pe r fi c i et e r r es t r e :s uag uas al a das up oneel 9 6, 5 % del aguadel pl ane t a.
El 70 % de la gu ad ul c ed el aTi e r r as een cu en t r ae nf o r masó l i da( Gl ac i arGr e y,Chi l e) . El t o t al del aguapr es ent eenel pl ane t a,ent odass usf or mas ,s edenomi nahi dr os f er a. El ag uac ubr e3 / 4p ar t es( 7 1%)del as up er fi c i edel aTi er r a.Sep ued ee nc on t r a re s t a s us t anc i aenpr ác t i c ament ec ual qui erl ugardel abi os f er a yenl ost r ese s t a do sd e ag r eg ac i ó ndel amat er i a: s ól i do,l í qui doygaseoso. El 97porc i ent oesaguas al ada,l ac ual s eenc uent r apr i nc i pal ment eenl osoc éanosy mar es ;s ól oel 3porc i ent odes uv ol umenesdul c e.Dees t aúl t i ma,un1porc i ent o es t áenes t adol í qui do.El 2% r es t ant es eenc uent r aenes t ados ól i do encapas , c ampo sypl at af or masdehi el oob an qu i s a senl asl at i t udes pr ó xi masal o s pol os .Fuer adel asr egi onespol ar esel aguadul c es eenc uent r apr i nc i pal ment e enhumedal es y ,s ubt er r áneament e,ena c u í f e r o s. El ag uar e pr e se nt aen t r eel 50yel 90 %d el amas adel oss er e sv i v o s ( a pr o x i ma da me nt eel 7 5% d el c u er p oh uma noesa gu a;e ne lc a s od el a sal g as ,e l po r c en t a j er o ndael 90 %) . 3
Enl as uper fi c i edel aTi er r a h ayu no s1. 3 86 . 0 00 . 0 00k m deagua( Si l at i er r af ues e pl ana, s i nt opogr af í a-es t ar í ac ompl e t ament ec ubi er t aporunac apadeunos2. 750m) , 3 ques edi s t r i buy endel as i gui ent ef or ma:
Di s t r i buc i ónde laguaenl aTi e r r a
Vol umenenkm³
Por cent aj e
Si t ua ci ónde la gua
Océanosymar es
Agua dul c e
Aguasal ada
deagua dul c e
deagua t ot al
-
1. 338. 000. 00 0
-
96, 5
Ca sque t e sygl a ci a r e s pol a r e s
24. 064. 000
-
68, 7
1, 74
Aguasubt er r áneasal ada
-
12. 870. 000
-
0, 94
Aguasubt er r áneadul ce
10. 530. 000
-
30, 1
0, 76
Gl a ci a r e scont i nent a l e s yPer maf r ost
300. 000
-
0, 86
0, 022
Lagosdeaguadul ce
91. 000
-
0, 26
0, 007
Lagosdeaguasal ada
-
85. 400
-
0, 006
Humedaddelsuel o
16. 500
-
0, 05
0, 001
At mósf er a
12. 900
-
0, 04
0, 001
Embal ses
11. 470
-
0, 03
0, 0008
Rí os
2. 120
-
0, 006
0, 0002
Aguabi ol ógi ca
1. 120
-
0, 003
0, 0001
Tot alaguadul ce
35. 029. 110
100
-
Tot alaguaenl at i er r a
1. 386. 000. 000
-
100
Lama y orpar t edel aguat er r es t r e,port ant o,es t ác ont eni daenl osmar es ,ypr es ent a unel e v adoc ont e ni d oe ns al es .La sagu ass u bt e r r á ne ass eenc ue nt r a ne ny a c i mi e nt os s ubt e r r á ne osl l ama do sa c u í f e r o sys o npo t e nc i a l me nt eút i l e sal h omb r ec omor e c u r s o s .
Enest adol í qui docomponemasasdeagua c omoocéanos ,mar es ,l agos ,r í os ,a r r o y o s , c ana l e s,man ant i a l e sye s t a nq ue s. El a gu ad es e mp eñ au np ap el mu yi mp or t a nt ee nl o spr o c e s osge ol ó gi c o s .L as c or r i ent ess ubt er r áneasdeaguaaf ec t andi r ec t ament eal asc apasgeol ógi c as , i nfl uy e ndoenl af o r ma ci ó nd ef al l as .El agual oc al i z adaenelmant o t er r es t r et ambi én af ec t aal af or mac i óndev o l c an es .Enl as up er fi c i e ,e la gu aa c t ú ac o mounag en t emu y ac t i v os obr epr oc es osquí mi c osyf í s i c osdeer os i ón.El aguaens ues t adol í qui doy , en menormedi da,enf or madehi el o,t ambi énesunf ac t ores enc i al enel t r ans por t e des e di me nt o s.El depós i t o dees osr es t osesunaher r ami ent aut i l i z adapor l ageol ogí a p ar aes t udi arl osf enómenosf or mat i v oss uc edi dosenl aTi er r a. 4.- ¿Cómo se distribuye el agua en el ser humano, dependiendo de la etapa de vida en que se encuentre?
5.- Describa el ciclo del agua.
¿Cómo participa el ser humano en el ciclo del agua? l hombre utili!a directamente el agua para su consumo "proveniente de r#os o napas subterr$neas%, o lo hace en &orma indirecta a trav's del consumo de vegetales o carnes. (arte de esta agua retorna al ciclo hidrológico a trav's de la transpiración, orina, l$grimas y otras &ormas de p'rdida de agua de nuestro cuerpo. )dem$s, en este *equilibrio h#drico* in&luyen todas las modi&icaciones que introduce el ser humano, tales como la e+pansión de las ciudades, la construcción de carreteras, la deforestación , la contaminación, etc'tera.
- ¿Cómo participa el agua en las reacciones qu#micas? l agua es el compuesto qu#mico m$s &amiliar para nosotros, el m$s abundante y el de mayor signi&icación para nuestra vida. u e+cepcional importancia, desde el punto de vista qu#mico, reside en que casi la totalidad de los procesos qu#micos que ocurren en la naturale!a, no solo en organismos vivos, sino tambi'n en la super&icie no organi!ada de la tierra, as# como los que se llevan a cabo en el laboratorio y en la industria, tienen lugar entre sustancias disueltas en agua, esto es en disolución. ormalmente se dice que el agua es el disolvente universal, puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en ella. o posee propiedades $cidas ni b$sicas, combina con ciertas sales para &ormar hidratos, reacciona con los ó+idos de metales &ormando $cidos y act/a como catali!ador en muchas reacciones qu#micas.
0- ¿Cómo interact/a el agua con las mol'culas de la vida? 1as biomol'culas polares se disuelven &$cilmente en el agua porque reempla!ar de manera energ'ticamente &avorables las interacciones agua-agua por interacciones agua- soluto a/n m$s &avorables "puente de hidrogeno e interacciones electrost$tica%. (or el contrario las biomol'culas apolares inter&ieren las interacciones agua-agua por los que son muy pocos solubles en la misma. 1os puentes de hidrogeno y los enlaces iónicos, las uniones hidro&óbicas "del griego, 2miedo al agua3% y las interacciones de van der aals, aunque individualmente d'biles, son numerosas en las macromol'culas biológicas por lo que colectivamente tienen una in&luencia muy signi&icativa sobre la estructura tridimensional de las prote#nas, $cidos nucleicos polisac$ridos y l#pidos de membrana. l agua es la sustancia m$s abundante en los sistemas vivos, constituyendo el 06 o m$s del peso de la mayor#a de organismos. l agua est$ presente en todas partes de la c'lula y es el medio en el que tienen lugar el trasporte de nutrientes, las reacciones metabólicas catali!adas por en!imas y trans&erencias de energ#a qu#mica.
7- )gua a nivel celular, ¿mediante qu' mecanismos el agua ingresa o sale de la c'lula? l agua ingresa o sale de la c'lula mediante estos mecanismos8 Flujo global: s el movimiento general, en grupo, de las mol'culas de agua y solutos disueltos, como, por e9emplo, cuando el agua &luye en respuesta a la gravedad. 1a circulación de la sangre a trav's del cuerpo humano es otro e9emplo de &lu9o global. Osmosis: s un &enómeno consistentees el paso de agua a trav's de una membrana semipermeable o de permeabilidad selectiva, presente en la membrana celular, cuando el agua &luye en repuesta a la presión. 1as mol'culas de agua se mueven de acuerdo a la di&erencia de energ#a potencial que es la tendencia del agua a moverse de un $rea de mayor concentración a una de menor concentración. La Permeabilidad celular: l agua pasa de la membrana celular debido a su material poroso que de9a ingresar el &luido de agua dentro de la c'lula. Las Aquaporinas::uncionan como un canal en la membrana, de9ando as# una di&usión libre de agua, de tal &orma que pareciera que no e+istiera membrana. ifusión ! i"lisis del Agua:e de&ine la Di&usión del agua como el movimiento de las mol'culas de agua en una región de alta concentración a otra de menor concentración, producido por la energ#a cin'tica de las mol'culas. ;- ¿% con su equipo de la niversidad de @ohnny AopBins, en el estudio de las prote#nas de las embranas de ritrocitos. Función de las Aquaporinas8 1as C'lulas ienen Capacidad de )bsorber y liberar agua. (ero las membranas plasm$ticas e+hiben permeabilidades di&erentes de agua despla!ando cierta cantidad de mol'culas. stos permeabilidades hacen al uso de canales de agua que son las )quaporinas que tienen la &unción de transportar una EF:ila GndiaFF de H mol'culas de agua en l#nea hacia el e+terior. istribución:1as )quaporinas se encuentran distribuidas en todas las membranas del organismo. Aasta el momento se han identi&icado H> )<( ")quaporinas% en los seres vivos y se encuentran como m$+imo ; en el ser humano. #e clasifican en: )quaporinas8 )quellas prote#nas capaces de transportar agua. •
•
)quagliceroporinas8 stas se di&erencias por dar paso a compuestos como urea o glicerol.
$n el ser humano: )<(-HI> )<(-= )<(-4 )<(-5 )<(- )<(-0 )<(-7
n membranas eritrocitas y v#as respiratorias n el :uncionamiento del JiKón. n el Cerebro. Ll$ndulas salivales, lagrimales y sudor#paras. e encuentran en el epitelio renal. n los test#culos. n el h#gado y ($ncreas.
1inBogra&#a8 http8MMNNN=.uah.esMsanchoM&armaciaMtemas6=;-HMema6=H-biomoleculas 6=A=O6=&armacia.pd&
CA)L, J."=H%
