Los bioelementos se combinan entresí para formar las moléculas quecomponen la materia viva. Estasmoléculas reciben el nombrede biomoléculas o principiosinmediatos.

Las biomoléculas se clasifican,atendiendo a su composición: lasbiomoléculas inorgánicas son las queno están formadas por cadenas decarbono e hidrógeno, como sonel agua, las sales minerales o losgases. Las moléculas orgánicas estánformadas por cadenas de carbono y sedenominan glúcidos, lípidos,proteínas y ácidos nucleicos.

Las biomoléculas orgánicas, atendiendo a la longitud ycomplejidad de su cadena, se pueden clasificarcomo monómeros o polímeros. Los monómeros sonmoléculas pequeñas, unidades moleculares que forman partede una molécula mayor. Los polímeros son agrupaciones demonómeros, iguales o distintos, que componen una moléculade mayor tamaño.

El agua esta formado por dos moléculas de hidrógeno y uno deoxígeno, éste es el principal componente de los seres vivos, seencuentran en el 50-90 % de la masa en el organismo, y sirve detransporte de nutrientes. En la sangre esta en la mayoría de losanimales, y la savia en las plantas, sirve de transporte de alimentosque llegan a la célula y desecha productos naturales de nuestrocuerpo como urea, queratina.

El agua es la sustancia más abundante en la biosfera, dónde la encontramos en sus tresestados y es además el componente mayoritario de los seres vivos, pues entre el 65 y el95% del peso de la mayor parte de las formas vivas es agua.En las medusas, puede alcanzar el 98% del volumen del animal y en la lechuga, el 97% delvolumen de la planta. Estructuras como el líquido interno de animales o plantas,embriones o tejidos conjuntivos suelen contener gran cantidad de agua. Otrasestructuras, como semillas, huesos, pelo, escamas o dientes poseen poca cantidad deagua en su composición.

El agua fue además el soporte donde surgió la vida. Molécula con un extrañocomportamiento que la convierten en una sustancia diferente a la mayoría de loslíquidos, posee unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que sonresponsables de su importancia biológica.Durante la evolución de la vida, los organismos se han adaptado al ambiente acuoso yhan desarrollado sistemas que les permiten aprovechar las inusitadas propiedades delagua.

La molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O por medio de dos enlaces covalentes. La disposición tetraédrica de los orbitales sp3 del oxígeno determina un ángulo entre los enlaces H-O-H aproximadamente de 104’5º, además el oxígeno es más electronegativo que el hidrógeno y atrae con más fuerza a los electrones de cada enlace.El resultado es que la molécula de agua aunque tiene una carga total neutra (igual número de protones que de electrones), presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la convierte en una molécula polar, alrededor del oxígeno se concentra una densidad de carga negativa, mientras que los núcleos de hidrógeno quedan desnudos, desprovistos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de carga positiva. Por eso en la práctica la molécula de agua se comporta como un dipolo (como un imán molecular).

El agua es el líquido que más sustancias disuelve, por eso decimos que esel disolvente universal. Esta propiedad, muy importante para la vida, se debe a lapolaridad de la molécula de agua y su capacidad para interaccionar con otrassustancias que presenten grupos polares o con carga iónica (alcoholes, azúcares congrupos -OH, aminoácidos y proteínas con grupos que presentan cargas positivas ynegativas), lo que da lugar a disoluciones moleculares. También las moléculas de aguapueden disolver sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.

La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones:

Ser el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo.

Servir como sistema de transporte.

Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertementeunidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquidocasi incompresible. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunosanimales como un esqueleto hidrostático, como ocurre en algunos gusanosperforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión generada porsus líquidos internos.

Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que seestablecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y esresponsable, junto con la cohesión del llamado fenómeno de la capilaridad.Cuando se introduce un capilar (tubo muy delgado) en un recipiente con agua,ésta asciende por el capilar como si trepase agarrándose por las paredes,hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente, donde la presión que ejercela columna de agua, se equilibra con la presión capilar. A este fenómeno sedebe en parte la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas, através de los vasos leñosos.

Las moléculas de agua, como se ha visto, están muy cohesionadas poracción de los puentes de hidrógeno. Esto produce una película de agua enla zona de contacto del agua con el aire, que cuesta relativamente deromper.Esto es utilizado por algunos organismos para desplazarse por la superficiedel agua sin hundirse.

También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógenoque se forman entre las moléculas de agua. El agua puede absorbergrandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes dehidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. Estopermite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambiosde temperatura. Así se mantiene la temperatura constante.

Sirve el mismo razonamiento, también los puentes de hidrógeno son losresponsables de esta propiedad. Para evaporar el agua , primero hay que romperlos puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficienteenergía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa.Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de20º C.

En estado líquido, el agua es más densa que en estado sólido. Por ello, el hieloflota en el agua. Esto es debido a que los puentes de hidrógeno formados atemperaturas bajo cero unen a las moléculas de agua ocupando mayor volumen.

La mayor parte de las moléculas de agua no están disociadas. Sólo un reducidonúmero de moléculas sufre disociación, generando iones positivos (H+) e ionesnegativos (OH-). En el agua pura, a 25ºC, sólo una molécula de cada 10.000.000 estádisociada, por lo que la concentración de H+ es de 10-7. Por esto, el pH del agua puraes igual a 7 (neutro). Más adelante se ampliará este punto.

Las funciones del agua se relacionan íntimamente con las propiedades anteriormentedescritas. Se podrían resumir en los siguientes puntos:Soporte o medio donde ocurren las reacciones metabólicas .Amortiguador térmico.Transporte de sustancias.Lubricante, amortiguadora del roce entre órganos.Favorece la circulación y turgencia.Da flexibilidad y elasticidad a los tejidos.Puede intervenir como reactivo en reacciones del metabolismo, aportandohidrogeniones o hidroxilos al medio.

Ayuda en la reconstrucción de los tejidos corporales y participa en acciones enzimáticas como:• Contracciones musculares• Reacciones nerviosas• Coagulación de la sangre

En función de su solubilidad en agua se distinguen dos tipos: insolubles y solubles.

Forman estructuras sólidas, que suelen tener función de sostén o protectora, como:Esqueleto interno de vertebrados, en el que encontramos: fosfatos, cloruros, ycarbonatos de calcio.Caparazones de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos.Endurecimiento de células vegetales, como en gramíneas (impregnación con sílice).Otolitos del oído interno, formados por cristales de carbonato cálcico (equilibrio).

Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son los responsablesde su actividad biológica. Desempeñan las siguientes funciones:Funciones catalíticas. Algunos iones, como el Cu+, Mn 2+, Mg2+, Zn+,...actúancomo cofactores enzimáticos.Funciones osmóticas. Intervienen en los procesos relacionados con la distribución deagua entre el interior celular y el medio donde vive esa célula. Los iones de Na, K, Cl yCa, participan en la generación de gradientes electroquímicos, imprescindibles en elmantenimiento del potencial de membrana y del potencial de acción y en la sinapsisneuronal.Función taponadora. Se lleva a cabo por los sistemas carbonato-bicarbonato, ytambién por el monofosfato-bifosfato.