Agua - Bioquímica - Tema 2 PDF

BIOQUIMICA TEMA 2 Agua I. Estructura de la molécula de agua Es la molécula inorganica mas abundante de nuestro organismo. 70% de nuestro peso es agua...

BIOQUIMICA TEMA 2 Agua I. Estructura de la molécula de agua Es la molécula inorganica mas abundante de nuestro organismo. 70% de nuestro peso es agua, en otras especies puede ser mas (ex : medusas). Cuando los humanos envejecen el agua diminuye. H2O → es una estructura stable, y los átomos de hidrógenos se separan por un angulo de 104,5°. El agua es una molécula neutra, la carga total = 0. Pero en cambio la molécula de agua es un dipolo electrico. Porque una parte de la molécula tiene carga positiva (debido a los hidrogenos) y otra parte tiene carga negativa (oxigeno). Esa característica permite que las moléculas de agua se unen entre ellas mendiante puentes de hidrogenos (la parte positiva de una molécula con la parte negativa de otra molecula). → Una molécula de agua puede tener hasta 4 puentes de hidrógenos con otras moléculas de agua. II. Propriedades del agua A. Estados y enlaces de hidrogeno El agua puede tener diferentes estados, cada uno se caracteriza por los puentes de hidrógenos que forma : - liquido : continuamente se forman y rompen puentes de hidrogeno - hay ≃ 3,4 puentes de hidrógenos - solido : 4 puentes de hidrógenos en cada molécula de agua, structure rigida (hielo) - gaz : 0 puente de hidrógenos, por tanto las moléculas se vuelven volatiles (humo) B. Solvante Una de las funciones mas importante del agua de nuestro organismo es de poder disolver, por eso clasificamos las moléculas en función de como se comportan ante del agua. - polares - hidrofilicas : se disuelven en el agua, tienen carga positiva o negativa - apolares - hidrofobicas : no se disuelven en el agua, no suelen tener carga (cadenas de carbono, o estructura cíclica) - amfipaticas : tienen una parte polar y otra parte apolar, esas moléculas forman micelas y bicapas (ex : membrana plasmatica). 1 BIOQUIMICA TEMA 2 El agua disuelve algunas moléculas. Como disuelve ? El agua tiene la capacidad de solvatacion, significa que es capaz de separar las moléculas en iones y envolver cada uno de los iones, impidiendo que se vuelvan a juntar. Entonces la molécula esta disuelta, no la podemos ver. Ex : NaCl es una sal, cuando la tiramos al agua → Na+ / Cl- , el agua mantene esos dos iones separados porque los Na positivos se encuentran rodeados del oxigenos, y los Cl negativos rodeados del hidrogeno. Lista de propriedades del agua : - elevada fuerza de cohesión : gracias a la presencia de los puentes de hidrógenos - incompresible (no se puede comprimir) - elevado calor especifico : hace falta mucha temperatura para romper los puentes de hidrógenos, 100° = cuando empieza a hervir - alto calor de vaporización - Densidad solido < densidad liquido (por eso el hielo flota encima del agua) - elevada capacidad para disolver substancia (buen disolvente) = buena solvatacion - bajo grado de ionización (el agua se puede ionizar en H+ y OH- pero es raro, una molécula por diez millones que están sueltas, 1/107) III. Osmolaridad (puede cruzar las membranas) La osmosis es un fenómeno físico-químico : es el paso de agua a travez una membrana semi permeable desde la solución mas diluida hacia la mas concentrada. La finalidad es que se equilibren las concentraciones entre ambos compartimientos. Dentro de nuestro cuerpo el agua tiene tendencia a equilibrar los diferentes compartimientos. Presión osmótica : es la fuerza que se aplica para que el agua vuelva a su recipiente inicial (= para evitar el proceso de osmosis). En el caso de las células, el concepto existe entre los medio interiores y exteriores separados por la membrana plasmatica. - Medio hipotonico: baja concentración de solutos - Medio isotonico : las concentraciones son iguales Ex : boisson isostar - Medio hipertónico : muchos solutos Por tanto cuando la célula esta un medio hiperT el agua sale de la célula, y en caso extremo las células se pueden romper : plasmolisis. En medio hipoT el agua entra en la célula, se incha, es la turgencia. En medio isoT, el agua no se mueve o entra y sale ligeramente sin problema. 2 BIOQUIMICA TEMA 2 IV. Ionizacion A. pH pH = - log [H] = - log [10-7] = 7 El agua, en condiciones normales, tiene un pH de 7 = neutro. Si estamos en una solución que tiene mas protones que lo normal, pH < 7 (cuando ↗ [H], el pH disminuye). pH = 4 = acido Al contrario en una solución que tiene menos protones que lo normal, pH > 7 (cuando ↘︎ [H], el pH aumenta). pH = 10 = básico B. Acidos, bases y tampones (buffers) El cuerpo humano tiene maneras de arreglar cambios de pH anormales con los tampones. Tampon : substancias que permiten aumentar o disminuir el pH de una solución para que vuelva a su estado neutro, cediendo o cogiendo protones (H) del medio. Cuando un tampon es : - acido (= mas protones que la normal), cede protones al medio - basico, coge protones del medio V. Water as a reactant - El agua es un buen disolvente. - Es un medio que permite que haya distintas reacciones químicas - Función estructural : le da volumen a la células…etc. - Permite el transporte de las moléculas Ex : la sangre - Amortiguar - Termorreguladora : regula la temperatura del cuerpo 3 BIOQUIMICA TEMA 2 Questions 8. (diapo 3) Formada por dos hidrogenos y un oxigeno, angulo de 104,5° entre los dos H. Es una molécula neutra pero es un dipolo electrico. 9. (diapo 4) Puentes de hidrógenos, le dan la propiedad de tener hasta 4 puentes de hidrogeno por molecula, lo que permite describir 3 estados según la temperatura (hay mas o menos puentes de hidrogeno dependiente del estado). 10. (diapo 5) polares = hidrofilicas (se disuelven sin problema) apolares = hidrofobicas (sin cargas) amfipaticas = 2 partes → polare + apolare (forman micelas o bicapas en agua) 11. (diapo 6) Es capaz de ionizar las moléculas, y mantenerlas alegadas entre ellas. Ex : NaCl 12. Paso de agua a travez de una membrana semi permeable del compartimiento mas diluido al mas concentrado hipoT : concentración baja de solutos hiperT : concentración alta de solutos 13. (diapo 10) pH = - log (H) Acida : pH < 7, alta concentración de protones Basica : pH > 7, baja concentración de protones Neutra : pH = 7, concentración normal de protones 14. (diapo 11) Substancia que cede o coge protones al medio para equilibrar las concentraciones y aumentar o bajar el pH (modifican el pH). 4