Agua y sales minerales - ies "poeta claudio rodríguez"

EL
PROPIEDADES Y FUNCIONES BIOLÓGICAS

Puentes de H
δ = densidad de carga
104,5º
Aunque es eléctricamente
neutra, las moléculas de
agua tienen carácter
polar debido a un exceso
de carga negativa sobre
el átomo de oxígeno.
LA MOLÉCULA DE AGUA
Enlace
covalente

ENLACES DE PUENTE DE H ENTRE LAS MOLÉCULAS DE AGUA
Enlaces de
hidrógeno
Enlace de puente de hidrogeno
+
-
+
Debido a su
polaridad, las
moléculas de agua
establecen enlaces
de puente de H
entre ellas.

LOCALIZACIÓN DEL AGUA EN LOS SERES VIVOS
▪ Como agua intracelular (en el citosol e interior de los orgánulos
celulares).
▪ Como agua circulante (sangre, savia,…).
▪ Como agua intersticial (entre las células), a veces como agua
de inhibición (adherida a la sustancia intercelular, como por
ej., en el tejido conjuntivo)

PROPIEDADES DEL AGUA

Puentes de H entre las
moléculas de agua
COHESIÓN
De ésta dependen
otras de sus propiedades:
- Da volumen a las células
- Da turgencia a las plantas
- Esqueleto hidrostático (estrella de mar)
- Deformaciones citoplasmáticas
- Lubricante y protección (articulaciones)
- Alta tensión superficial
ELEVADA COHESIÓN MOLECULAR
Pseudópodo

ELEVADA COHESIÓN MOLECULAR
Adhesión del agua
a una telaraña
Efectos de la cohesión

ALTA TENSIÓN SUPERFICIAL
Aguja en la superficie del agua
El “zapatero” puede caminar sobre el agua
debido a la tensión superficial..

Capilaridad
ELEVADA FUERZA DE ADHESIÓN
Fuerza que mantiene unidas las moléculas de sustancias diferentes
Influye en el
ascenso de la
savia bruta.
Capilar de
vidrio
Moléculas
de agua
Vidrio
Fuerzas de
adhesión
Las fuerzas de adhesión entre las moléculas de agua y
el vidrio, son mayores que las de las moléculas de agua
entre sí. Por esto el líquido asciende por las paredes del
capilar.

Separación de una mezcla de sustancias puras por cromatografía
Una muestra (mezcla de moléculas coloreadas azul y rojo en el gráfico)
se siembra en un soporte fijo o estacionario. El flujo de una fase móvil
arrastra de diferente manera (separa) los distintos tipos de moléculas.

ELEVADA FUERZA DE ADHESIÓN. Aplicación: CROMATOGRAFÍA

Regula la temperatura:
ELEVADO CALOR ESPECÍFICO
Conductividad térmica alta
- Amortigua los cambios térmicos bruscos (tampón térmico).
- Distribuye el calor en el organismo.

ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN
Calor latente de vaporización del agua: 540 cal/g/ºC (a 20 ºC)
Curva de los cambios de estado del agua

Refrigera la T corporal
mediante la sudoración.
ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN

ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN

ELEVADO CALOR DE VAPORIZACIÓN
Refrigera la T de las plantas
mediante la tanspiración.

EL AGUA TIENE UNA DENSIDAD MÁXIMA A LOS 4 ºC
El agua, al enfriarse, contrae su V, pero a los 4 ºC cesa la
contracción y se dilata hasta transformarse en hielo.

EL AGUA TIENE UNA DENSIDAD MÁXIMA A LOS 4 ºC
Estructura del hielo
Iceberg
Coeficiente de dilatación negativo entre 0-4 ºC,
por lo que tiene la máx. densidad a los 4 ºC.

BAJO GRADO DE IONIZACIÓN DEL AGUA
En el agua una pequeña cantidad de moléculas se encuentran ionizadas según
la siguiente ecuación:
H 2O + H 2O H 3O + + OH -
+
El agua puede actuar como reactivo químico.
+
+
-

GRAN PODER DISOLVENTE DEL AGUA

MOLECULARES
IÓNICAS
TIPOS DE DISOLUCIONES
Los solutos son moléculas orgánicas de pequeña
masa molecular polares o con carga iónica
(alcoholes, azúcares, aminoácidos,…).
Los solutos son electrolitos (sustancias salinas), que, al
disolverse, se disocian en iones, rodeados de moléculas
de agua o capa de solvatación (→ iones hidratados o
solvatados).
DISPERSIONES COLOIDALES
Los solutos son macromoléculas de gran masa molecular
(proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos,…), y forman
partículas grandes (de 1 nm a 1 μm),con grupos polares
y carga eléctrica, por lo cual no sedimentan, ya que
establecen puentes de H con las moléculas de agua
(manto de hidratación).

Cristal de NaCl
Na +
Cl -
Molécula
de agua
DISOLUCIONES IÓNICAS. SOLVATACIÓN
Iones solvatados
Capa de solvatación

CONSECUENCIAS BIOLÓGICAS DEL PODER DISOLVENTE DEL AGUA
- El agua actúa como vehículo de transporte de sustancias disueltas.
- Facilita el intercambio entre las células y el medio.
- En seno del agua transcurren las reacciones metabólicas.

DISPERSIONES COLOIDALES

PROPIEDADES DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES
Elevada viscosidad
La viscosidad aumenta al pasar del
estado del sol al de gel.

PROPIEDADES DE LAS DISPERSIONES COLOIDALES
Carbón activado
Elevado poder adsorbente
Adhesión de las part. a una
superficie

SALES MINERALES
Aniones: Cl - , PO 4 3- , CO3 2- , NO3,…
Cationes: Na + , Ca 2+ , Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , K +

SALES PRECIPITADAS

Vieira
SALES PRECIPITADAS: CaCO 3
Exoesqueleto de Ca

Sales de Ca: caparazones de radiolarios

Sales de Si: diatomeas,
espículas de algunas
esponjas,…

Forma la matriz mineral de los huesos
Fémur
SALES PRECIPITADAS: Ca 3(PO 4) 2

SALES DISUELTAS
- Estabilizan dispersiones coloidales.
- Mantienen la salinidad en el m.i., regulando la P osmótica.
- Regulan el pH, formando soluciones amortiguadoras.
- Realizan acciones específicas en ciertos órganos.
- Intervienen en la regulación de las reacciones metabólicas.
- Generan potenciales eléctricos a ambos lados de la membrana.

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA EN LA SOLUBILIDAD

TIPOS DE DISOLUCIONES

DIFUSIÓN

MEMBRANAS PERMEABLES
Dejan pasar tanto el soluto como el disolvente, mediante el proceso de difusión,
hasta que se igualan las concentraciones de ambas disoluciones.

MEMBRANAS SEMIPERMEABLES

Membrana semipermeable
BAJA
CONCENTRACIÓN
Medio hipotónico
Presión osmótica baja.
ALTA
CONCENTRACIÓN
Medio hipertónico
Presión osmótica alta.
ÓSMOSIS
Permite el paso de
disolventes pero no
de solutos.
El disolvente atraviesa la membrana hasta
igualar las concentraciones en ambos lados.
Membrana semipermeable
Medios isotónicos
Igual presión osmótica.

CONSECUENCIAS BIOLÓGICAS DE LA ÓSMOSIS

Situación 1
CONSECUENCIAS BIOLÓGICAS DE LA ÓSMOSIS
Célula en solución
hipertónica
Veamos qué ocurre en las células animales
La célula pierde agua y se
arruga
Al fenómeno se le conoce como plasmólisis (crenación en los eritrocitos).
H 20
H 20
H 20

CONSECUENCIAS BIOLÓGICAS DE LA ÓSMOSIS
Situación 2
Célula en solución
hipotónica
La célula se hinchará por
ingreso de agua en su
interior
Al fenómeno se le conoce como turgencia (hemólisis en los eritrocitos).
H 20
H 20
H 20

OSMORREGULACIÓN
Todos los seres vivos están obligados a regular la presión osmótica.
Los distintos grupos han desarrollado estrategias diferentes.
SERES VIVOS UNICELULARES
Procariotas
Bebe
agua
salada
Pared celular
Estomas
Peces marinos Peces de agua dulce Mamíferos
Pérdida de agua
Excreta el
exceso de sal
Pared celular
Dulceacuícolas Vacuolas pulsátiles
ANIMALES PLURICELULARES
Orina isotónica
escasa
Entrada de agua
No
bebe
Abundante
orina hipotónica
VEGETALES
Riñones
Intestino grueso
Piel