Propietats de l'aigua

Propietats de l'aigua

• La cohesió és la tendència de les molècules a estar unides. L'aigua té una cohesió alta a causa dels ponts d'hidrogen que formen les seves molècules.
• L'adhesió és la tendència de dues molècules diferents a unir-se. L'aigua té una alta adhesió cap a compostos iònics i polars.
• L'aigua té una alta tensió superficial, el que significa que les molècules superficials experimenten una atracció neta cap a l'interior del líquid.
• L'aigua és un solvent polar amb una alta constant dielèctrica, la qual cosa significa que pot dissoldre fàcilment molècules iònics i polars.
• L'aigua pot formar capes de solvatació al voltant dels ions, debilitant les forces electrostàtiques que mantenen unides les sals cristal·lines.

Interaccions de l'aigua amb biomolècules

• L'aigua dissol fàcilment compostos hidròfils, com ara les biomolècules polars, mentre que els compostos hidrofòbics, com ara els lípids i les ceres, són insolubles en aigua.
• Les molècules apolars no interactuen amb l'aigua, per la qual cosa no s'orienten específicament envers aquestes.
• Els gasos biològicament importants com el CO2, O2 i N2 són apolars, per la qual cosa són poc solubles en aigua.
• Els àcids grassos són molècules amfipàtiques que s'agrupen en micel·les en dissolució aquosa, exposant la mínima superfície hidrofòbica possible a l'aigua.
• L'etanol i la glucosa són molt solubles en aigua a causa dels seus grups hidroxil.
• La solubilitat dels pèptids varia en funció dels aminoàcids que els conformen, però la majoria presenten certa polaritat.

Tipus d'interaccions no covalents en dissolució aquosa

• Ponts d'hidrogen: Enllaços entre un àtom electronegatiu i un àtom d'hidrogen units covalentment a un altre àtom electronegatiu.
• Interaccions iòniques: Interacció entre dos ions amb càrrega elèctrica.
• Interaccions hidrofòbiques: Forces que mantenen juntes les regions apolars de les molècules.
• Interaccions de van der Waals: Forces entre dos àtoms qualsevol que s'han acostat a una distància determinada d'equilibri.

Distribució de l'aigua a l'organisme

• El percentatge d'aigua a l'organisme varia al llarg de la vida.
• Quan naixem, el percentatge d'aigua pot arribar al 90% i es redueix a l'edat adulta, mantenint-se constant.
• L'aigua és el component més abundant de l'organisme humà, representant aproximadament el 70% del seu pes.

Els grups funcionals

• Els hidrocarburs purs són bioquímicament avorrits, ja que no són reactius.
• La presència de grups funcionals incrementa la reactivitat de les molècules.
• Els grups funcionals més comuns són l'oxigen i el nitrogen, seguit del sofre.
• Els grups funcionals tenen funcions estructurals importants, com ara la formació de parets cel·lulars.
• Els grups funcionals exerceixen funcions clau en les interaccions entre cèl·lules i molècules.

Carbohidrats

• Els carbohidrats són una font d'energia i realitzen funcions estructurals.
• Els monosacàrids són els monòmers dels carbohidrats.
• Tots els monosacàrids presenten un grup carbonil (aldehid o cetona) i dos o més grups hidroxil.
• Segons el número d'àtoms de carboni que presentin, els monosacàrids es classifiquen en trioses, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses, etc.
• Els monosacàrids més senzills són el gliceraldehid i la dihidroxiacetona.
• El D-gliceraldehid i el L-gliceraldehid són enantiòmers, que són la imatge especular l'un de l'altre.
• Els diastereòmers són isòmers que no són imatges especulars l'un de l'altre.
• En la naturalesa dominen els D-enantiòmers.
• A partir del gliceraldehid i la dihidroxiacetona es construeixen la resta de monosacàrids.
• Els monosacàrids més grans que les trioses presenten més d'un centre quiral.
• La nomenclatura D i L depèn del carboni més lluny del grup funcional.
• Els monosacàrids més abundants són les pentoses i les hexoses, que presenten una estructura cíclica.
• En funció del grau de polimerització es diferencia entre els sucres senzills o monosacàrids i els sucres complexos (disacàrids, oligosacàrids i polisacàrids).

Glicoproteïnes

• Les glicoproteïnes són proteïnes conjugades que tenen un o més cadenes de carbohidrats units covalentment.
• Les glicoproteïnes juguen un paper important en el reconeixement cel·lular, la immunitat i altres processos biològics.
• Moltes glicoproteïnes es troben a la membrana plasmàtica, on actuen com a receptors, enzims o components estructurals.

Glicolípids

• Els glicolípids són lípids conjugats que tenen un o més cadenes de carbohidrats units covalentment.
• Els glicolípids es troben a la membrana plasmàtica, on actuen com a receptors, enzims o components estructurals.
• El glicolípid més senzill és el cerebròsid, que conté un únic residu de sucre, glucosa o galactosa.
• Els glicolípids de membrana tenen com a residu diferents oligosacàrids.

Fosfolípids

• Els fosfolípids són lípids que contenen un grup fosfat.
• Els fosfolípids són molt abundants a les membranes biològiques, on formen una bicapa lipídica que envolta la cèl·lula.
• Els fosfolípids poden actuar com a agents tensioactius, com ara als pulmons, on redueixen la tensió superficial de l'aigua als alvèols per facilitar l'intercanvi de gasos.

Colesterol

• El colesterol és un esteroide que es troba a les membranes cel·lulars dels animals.
• La seva estructura consta de quatre anells hidrocarbonats de 17 carbonis.
• El colesterol és amfipàtic, amb una cua hidrocarbonada i un grup hidroxil.
• En les membranes, el colesterol s'orienta paral·lelament a les cadenes dels àcids grassos dels fosfolípids.
• El colesterol aporta rigidesa a la membrana.
• El colesterol és el precursor de les sals biliars i moltes hormones, incloses les hormones sexuals.

Vitamines liposolubles

• Les vitamines liposolubles són aquelles que es poden dissoldre en greixos i olis.
• La seva estructura consta d'una cadena hidrocarbonada unida a diversos anells hidrocarbonats.
• Les vitamines liposolubles són la vitamina A, la vitamina D, la vitamina E i la vitamina K.
• La vitamina A és fonamental en la visió.
• La vitamina D regula l'absorció intestinal del calci.
• La vitamina E és un antioxidant.
• La vitamina K és important per a la coagulació de la sang.