Agua y sales minerales - ies "poeta claudio rodríguez"

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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

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