AGUA Y SALES MINERALES AGUA Y SALES MINERALES

Clase 3

Ana C vallejo Galleguillos

IMPORTANCIA DEL AGUA IMPORTANCIA DEL AGUA PARA LOS SERES VIVOSPARA LOS SERES VIVOS

•   El agua es el líquido más abundante El agua es el líquido más abundante de la corteza.de la corteza.

• El agua es el componente más El agua es el componente más abundante en los medios orgánicos, abundante en los medios orgánicos, los seres vivos contienen por término los seres vivos contienen por término medio un 70% de agua.medio un 70% de agua.

• Se encuentra tanto dentro de la Se encuentra tanto dentro de la celula como fuera de ella.celula como fuera de ella.

• Contenido en agua deContenido en agua de diferentes diferentes órganosórganos

• Cerebro.................85%Cerebro.................85%

• Sangre..................79%Sangre..................79%• Músculo ..............75%Músculo ..............75%• Hígado..................70%Hígado..................70%• Cartílago....... ......55%Cartílago....... ......55%• Huesos..................22%Huesos..................22%• Dientes..................10%Dientes..................10%

propiedadespropiedades

• El agua no es un simple medio ni una mera El agua no es un simple medio ni una mera fase inerte, es un líquido muy reaccionable. fase inerte, es un líquido muy reaccionable.

• Interviene en muchas reacciones químicas, Interviene en muchas reacciones químicas, bien como reactivo o como producto de la bien como reactivo o como producto de la reacciónreacción

• Es esencial para las reacciones bioquímicas Es esencial para las reacciones bioquímicas de los seres vivosde los seres vivos

• Por ello no es posible la vida en ausencia de Por ello no es posible la vida en ausencia de agua agua

•   

ALGUNAS PROPIEDADES ALGUNAS PROPIEDADES DEL AGUADEL AGUA

• Masa Masa molecular..........           18 damolecular..........           18 da

• Punto de fusión......... Punto de fusión.........                         0ºC (a 1 atm)0ºC (a 1 atm)

• Punto de ebullición ....            100ºC (a 1 Punto de ebullición ....            100ºC (a 1 atm)atm)

• Densidad (a 4Densidad (a 4ººC)........           1g/cm3C)........           1g/cm3

• Densidad (Densidad (a a 00ººC)..........         0'97g/cm3C)..........         0'97g/cm3

• Además, el átomo de oxígeno atrae hacia sí Además, el átomo de oxígeno atrae hacia sí los electrones del enlace covalente. Esto los electrones del enlace covalente. Esto hace que la molécula presente un exceso hace que la molécula presente un exceso de carga negativa en las proximidades del de carga negativa en las proximidades del átomo de oxígeno y un exceso de carga átomo de oxígeno y un exceso de carga positiva en los átomos de hidrógeno. Por lo positiva en los átomos de hidrógeno. Por lo tanto, cada molécula de agua es un tanto, cada molécula de agua es un dipolo eléctricodipolo eléctrico..

• Los enlaces involucrados en la formacion Los enlaces involucrados en la formacion del agua son de tipo covalente y en la union del agua son de tipo covalente y en la union de moleculas entre si el enlace es de tipo de moleculas entre si el enlace es de tipo puente de hidrogenopuente de hidrogeno

Propiedades macroscópicas Propiedades macroscópicas del aguadel agua

**Punto de ebullición elevado (100 Punto de ebullición elevado (100 C)C): debido a que en : debido a que en estado líquido las moléculas de agua se unen entre estado líquido las moléculas de agua se unen entre sí por puentes de H, a causa de la elevada sí por puentes de H, a causa de la elevada electronegatividad del O. Coexisten las moléculas electronegatividad del O. Coexisten las moléculas unidas por puentes de H y las libres.unidas por puentes de H y las libres.

• **Punto de fusión elevado (0 Punto de fusión elevado (0 C)C).. **Calor de vaporización elevado (539'5 cal/g)Calor de vaporización elevado (539'5 cal/g): evita la : evita la

evaporación masiva y la consiguiente deshidratación evaporación masiva y la consiguiente deshidratación de los organismos vivos.de los organismos vivos.

**Calor de fusión elevado (79'7 cal/g)Calor de fusión elevado (79'7 cal/g): dificulta la : dificulta la congelación y los los trastornos biológicos que ésta congelación y los los trastornos biológicos que ésta traería consigo.traería consigo.

**Calor específico elevado (1 cal/gCalor específico elevado (1 cal/gC)C): hace que el agua : hace que el agua actúe como tampón o regulador de la temperatura actúe como tampón o regulador de la temperatura en los seres vivos.en los seres vivos.

**Elevada tensión superficialElevada tensión superficial..**Menor densidad del hielo que del agua líquidaMenor densidad del hielo que del agua líquida: en el : en el

hielo, cada átomo de O se rodea tetraédricamente de hielo, cada átomo de O se rodea tetraédricamente de 4 de H: de dos le separa una distancia de 1'00 A, y 4 de H: de dos le separa una distancia de 1'00 A, y de los otros dos una de 1'76 A. Por eso, entre los O de los otros dos una de 1'76 A. Por eso, entre los O hay una distancia de 2'76 Ahay una distancia de 2'76 A

IONIZACIÓN y pHIONIZACIÓN y pH  

Parte de las moléculas (10-7 Parte de las moléculas (10-7 moles por litro de agua) están moles por litro de agua) están disociadasdisociadas en iones en iones H+H+ e iones e iones OH-. (hidroxilo)OH-. (hidroxilo)

  En el agua pura (neutra) la En el agua pura (neutra) la concentración de protones es de concentración de protones es de 10-7 moles por litro lo que nos 10-7 moles por litro lo que nos indica que su pH=7. Por lo tanto: indica que su pH=7. Por lo tanto: es una sustancia neutraes una sustancia neutra

Efecto de ácidos y bases sobre el aguaEfecto de ácidos y bases sobre el agua

Algunas sustancias y su pHAlgunas sustancias y su pH

Estados del agua Estados del agua

Funciones biológicas del Funciones biológicas del aguaagua

• **

DisolventeDisolvente..

• Se conoce al agua como el disolvente universal. En Se conoce al agua como el disolvente universal. En realidad es el disolvente realidad es el disolvente másmás universal de las universal de las sustancias nutritivas, tanto orgánicas como sustancias nutritivas, tanto orgánicas como inorgánicas. Así actúa como vehículo para dichas inorgánicas. Así actúa como vehículo para dichas sustancias.sustancias.

• La naturaleza bipolar del agua hace de ella el La naturaleza bipolar del agua hace de ella el disolvente ideal para los disolvente ideal para los compuestos iónicoscompuestos iónicos ,así ,así como para las como para las sustancias no iónicas pero con sustancias no iónicas pero con polaridad molecularpolaridad molecular (es el caso de azucares, (es el caso de azucares, alcoholes, aldehídos, etc).alcoholes, aldehídos, etc).

• Las Las sustancias no solublessustancias no solubles (algunas proteínas y (algunas proteínas y

polisacáridos, y las grasas) forman polisacáridos, y las grasas) forman dispersiones dispersiones coloidalescoloidales con el agua. con el agua.

• . Todas las reacciones metabólicas se . Todas las reacciones metabólicas se realizan en presencia de agua. Pero realizan en presencia de agua. Pero además ella actúa como además ella actúa como reactivo reactivo químicoquímico (como ácido o como base, (como ácido o como base, como oxidante o como reductor).como oxidante o como reductor).

• CC33HH88  +  5 O  +  5 O22  ===  3 CO  ===  3 CO22   +  4 H   +  4 H22O   + CALORO   + CALOR

•   NaOH  +  HCl  ===   NaCl  +  HNaOH  +  HCl  ===   NaCl  +  H22O   O   

•   NHNH33   +   HCl  ===   NH   +   HCl  ===   NH44Cl  +   HCl  +   H22O O 

• COCO22 + H + H22O===  {CHO===  {CH22O} + OO} + O22

**ReactivoReactivo

**EstructuralEstructural

• . Por su elevada tensión superficial provoca . Por su elevada tensión superficial provoca cambios en el citoplasma: deformaciones y cambios en el citoplasma: deformaciones y movimientos protoplasmáticos que se dan en las movimientos protoplasmáticos que se dan en las células; y mantiene el volumen y la forma celular.células; y mantiene el volumen y la forma celular.

•

**Mecánica-Mecánica-amortiguadoraamortiguadora

• . Su reducida viscosidad favorece el . Su reducida viscosidad favorece el desplazamiento de órganos desplazamiento de órganos lubricados por líquidos ricos en agua lubricados por líquidos ricos en agua (en músculos y articulaciones).(en músculos y articulaciones).

**TermorreguladorTermorregulador

• . Tiene el agua un importante papel como . Tiene el agua un importante papel como agente regulador de la temperatura en los agente regulador de la temperatura en los seres vivos por:seres vivos por:

• -su elevado calor específico que la convierte en -su elevado calor específico que la convierte en amortiguador de los bruscos cambios térmicosamortiguador de los bruscos cambios térmicos..

• -su gran conductividad térmica, por la que -su gran conductividad térmica, por la que distribuye las temperaturasdistribuye las temperaturas en los seres vivos. en los seres vivos.

• -su calor de vaporización elevado que -su calor de vaporización elevado que frena la frena la elevación de la temperatura corporalelevación de la temperatura corporal..

**TransporteTransporte

• . El transporte de nutrientes y de otras sustancias en la . El transporte de nutrientes y de otras sustancias en la materia viva se desarrolla a través del agua:materia viva se desarrolla a través del agua:

• --DifusiónDifusión: de gases y de moléculas sólidas por el citoplasma : de gases y de moléculas sólidas por el citoplasma celular.celular.

• --Intercambio gaseosoIntercambio gaseoso: en aparatos respiratorios adaptados : en aparatos respiratorios adaptados al agua (branquias) y en aparatos aéreos (pulmones y al agua (branquias) y en aparatos aéreos (pulmones y tráqueas) que deben permanecer húmedos para desarrollar tráqueas) que deben permanecer húmedos para desarrollar su función.su función.

• --CirculaciónCirculación: por sistemas circulatorios, abiertos o cerrados, : por sistemas circulatorios, abiertos o cerrados, que transportan sustancias a distintas partes del organismo que transportan sustancias a distintas partes del organismo gracias al agua.gracias al agua.

• --ExcreciónExcreción: del N formando parte de moléculas (ác. úrico, : del N formando parte de moléculas (ác. úrico, urea y amoniaco) cuya toxicidad queda remitida al urea y amoniaco) cuya toxicidad queda remitida al encontrarse disueltas en agua.encontrarse disueltas en agua.

Sales mineralesSales minerales

Las sales mineralesLas sales minerales

• Dentro de los seres vivos se encuentran Dentro de los seres vivos se encuentran importantes cantidades de sales mineralesimportantes cantidades de sales minerales

• ClorurosCloruros• FosfatosFosfatos• carbonatos carbonatos • bicarbonatos de sodio potasio, calcio y magnesiobicarbonatos de sodio potasio, calcio y magnesio• En las plantas y en algunos animales también En las plantas y en algunos animales también

son importantes los son importantes los nitratos, sulfatos y silicatosnitratos, sulfatos y silicatos..

a) a) Sustancias salinas Sustancias salinas insolubles y sus funcionesinsolubles y sus funciones

• Algunas sales son insolubles y precipitan. Algunas sales son insolubles y precipitan. – fosfato cálcico y del carbonato fosfato cálcico y del carbonato

cálcico:Forman parte de órganos cálcico:Forman parte de órganos esqueléticos y dientes esqueléticos y dientes

– sílice forma esqueletos en animales sílice forma esqueletos en animales inferiores y endurece hojas. inferiores y endurece hojas.

– cristales de oxalato se almacena en cristales de oxalato se almacena en vacuolas vegetales vacuolas vegetales

b) b) Sustancias salinas Sustancias salinas solubles y sus funcionessolubles y sus funciones

• Cuando las sales están disueltas, se encuentran disociadas Cuando las sales están disueltas, se encuentran disociadas en iones. Los principales aniones y cationes que se forman en iones. Los principales aniones y cationes que se forman como consecuencia de esta ionización son:como consecuencia de esta ionización son:

• Aniones: Cl-, PO4H=, PO4H2-, CO3H-, CO3=, SO4= y NO3-Aniones: Cl-, PO4H=, PO4H2-, CO3H-, CO3=, SO4= y NO3-• Cationes: Na+, K+, Ca++, Mg++ y NH4+Cationes: Na+, K+, Ca++, Mg++ y NH4+• Estos iones mantienen unas concentraciones constantes y Estos iones mantienen unas concentraciones constantes y

un equilibrio entre ellos dentro de los organismos..un equilibrio entre ellos dentro de los organismos..• Entre las funciones que desempeñan las sales ionizadas Entre las funciones que desempeñan las sales ionizadas

dentro de los seres vivos destacan las siguientes:dentro de los seres vivos destacan las siguientes:• -Mantienen la salinidad del medio interno.-Mantienen la salinidad del medio interno.• -Regulan los fenómenos osmóticos.-Regulan los fenómenos osmóticos.• -Regulan el equilibrio ácido-base y mantienen constante el -Regulan el equilibrio ácido-base y mantienen constante el

pH del organismo.pH del organismo.

• -Los cationes intervienen en funciones -Los cationes intervienen en funciones específicas variadas: enzimáticas, específicas variadas: enzimáticas, transmisión del impulso nervioso y transmisión del impulso nervioso y contracción muscular, transporte de contracción muscular, transporte de electrones, etc.electrones, etc.

• -También hay sales minerales asociadas a -También hay sales minerales asociadas a moléculas orgánicas: los fosfatos forman moléculas orgánicas: los fosfatos forman parte de los adenosín-fosfatos (ADP, ATP, parte de los adenosín-fosfatos (ADP, ATP, AMPc), ácidos nucléicos, fosfolípidos, etc.AMPc), ácidos nucléicos, fosfolípidos, etc.

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