APUNTE 1 BIOQUIMICA

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el agua es un compuesto que se forma a partir 
de la unión, mediante enlaces covalentes, de 
dos átomos de hidrogeno y uno de oxígeno; su 
fórmula molecular es H2O y se trata de una 
molécula muy estable. 
❖ Esencial para la supervivencia de todas las 
formas vivas conocidas 
❖ Soporte donde surgió la vida 
❖ Constituye del 70-90% del peso de la mayoría de los organismos vivos 
❖ Sustancia con gran capacidad de reaccionar y que posee 
distintas propiedades físicas y químicas. 
❖ Agua superficial y subterránea 
❖ Agua marina 
PROPIEDADES FISICAS: 
- Color, olor y sabor: el agua pura es incolora, inodora e insípida 
- Densidad: 1 g/cc (a 4oC). 
- Punto de fusión o de congelación: 0oC. 
- Punto de ebullición: 100oC. 
- Fuerzas de cohesión: La Cohesión es la atracción de las moléculas de agua 
entre sí. Las moléculas 
están unidas 
fuertemente por los 
enlaces de hidrógeno, 
forman una estructura 
casi incompresible. 
- Fuerza de adhesión: la 
Adhesión es la 
atracción de las 
moléculas de agua por 
las moléculas de otras sustancias en la interfase agua-sólido o agua-aire. 
 
- Tensión superficial: Fenómeno por el cual 
la superficie de un líquido tiende a 
comportarse como si fuera una película 
elástica. Se debe a la fuerza con que son 
atraídas entre sí las moléculas de la 
superficie. 
- Capilaridad: Es el resultado de las fuerzas 
de adhesión y tensión superficial. La 
adhesión originará una fuerza hacia arriba 
en los 
bordes 
del líquido y, por lo tanto, ascenso del 
mismo y, por otro lado, la tensión 
superficial procura mantener intacta la 
superficie del líquido así que, no solo los 
bordes sino toda la superficie del líquido es 
arrastrada hacia 
arriba. 
- Calor de vaporización: Es la cantidad de calor (energía) 
que hay que darle al agua para calor de vaporización del 
agua es 540 cal/g. 
- Calor de fusión: Es la cantidad de 
calor (energía) que hay que darle al agua 
para derretirla. A temperatura constante (en su temperatura de 
congelamiento), el calor de fusión del agua es 80 cal/g. 
- Capacidad calorífica: Indica la dificultad 
que tiene un cuerpo o sustancia para cambiar su 
temperatura cuando se le suministra calor. Es la 
cantidad de calor necesario para elevar la 
temperatura de un gramo de una substancia un 
grado Celsius. La cantidad de calor necesario 
para elevar la temperatura de 1 gr de agua 1 °C, 
tiene su propio nombre: caloría. 
- Presión de vapor 
El agua es un regulador térmico porque se requiere de 4.18 Joules 
para elevar su temperatura 1°C mientras que, 1 g de cobre solo 
necesita 3.8 Joules para aumentar su temperatura 1°C 
PROPIEDADES QUIMICAS 
- pH 
- densidad 
- hidrolisis 
- capilaridad 
- incomprensible 
- punto de fusión 
- punto de ebullición 
ESTRUCTURA MOLECULAR: 
❖ electrones en una molécula de agua 
❖ distribución de las cargas parciales en 
una molécula de agua 
❖ su disposición tetraédrica 
determina un ángulo entre los 
átomos de hidrogeno 
El agua es una molécula dipolar ya que posee una región 
electronegativa (oxígeno) y otra electropositiva 
(hidrógeno) que se encuentran unidad por enlaces 
covalentes 
Cada molécula de agua forma puentes de hidrógeno con la molécula de agua más 
próxima. Entre el hidrógeno de una de ellas con el oxígeno de la otra. 
PUENTE DE HIDROGENO: 
Atracción dipolo – dipolo, brinda elevada cohesión molecular interna y define las 
propiedades físicas y químicas 
Esta característica es la que hace al agua un líquido muy especial 
ESTADOS FISICOS DEL AGUA: 
- Cambio de temperatura → cambios físicos 
- Se denomina fase de una sustancia a su estado, (sólido, líquido o gaseoso) 
- Cambios de fase: Temperaturas y presiones definidas. 
Cambio de estado Nombre Ejemplos 
Solido -> liquido Fusión Fusión de la nieve o hielo 
Solido -> gas Sublimación Sublimación de nieve 
carbónica 
Liquido ->solido Congelación, 
solidificación 
Congelación del agua o 
solidificación de un 
metal fundido 
Liquido -> gas Vaporización, 
evaporización 
Evaporización de agua 
Gas -> liquido Licuefacción, 
condensación, licuación 
Formación de rocío o 
licuefacción de dióxido 
de carbono 
 
Gas -> solido Condensación, 
sublimación inversa 
Formación de escarcha y 
nieve 
PROPIEDADES DISOLVENTES DEL AGUA 
- Disolvencia: Capacidad de 
oponerse a la atracción 
electrostática entre iones 
positivos y negativos del 
soluto al que disuelve, es 
decir, dispersa las moléculas. 
- Solvatación iónica: 
combinación de las 
moléculas del agua con los 
iones o moléculas polares del 
soluto en el proceso de disolución. Se realiza mediante interacciones 
electrostáticas o a través de puentes de hidrógeno. 
- Hidratación: Las moléculas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los 
grupos polares del soluto, llegando a desdoblar los compuestos iónicos en 
aniones y cationes, que quedan así rodeados por moléculas de agua 
CONSTANTE DIELECTRICA: 
El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), debido a: 
1. Su característica polar. 
2. Su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias polares 
y iónicas. 
3. Su alto valor de constante dieléctrica (a temperatura ambiente vale 80). 
Indica la capacidad de acumular carga eléctrica. 
Constantes dieléctricas a 20° C 
Liquido Constante dieléctrica 
Agua 80 
Metanol 33 
Etanol 24 
Acetona 21,4 
Benceno 2,3 
Hexano 1,9 
 
REACCIONES CON OTRAS ESPECIES QUIMICAS 
❖ Reacciona con los óxidos 
ácidos: Los anhídridos u 
óxidos ácidos reaccionan con 
el agua y forman ácidos 
oxácidos. 
❖ Reacciona con los óxidos 
básicos: Los óxidos básicos 
reaccionan con el agua para 
formar hidróxidos. 
❖ Reacciona con los metales. 
❖ Reacciona con los no metales: 
halógenos, por ejemplo: 
Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una 
mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua). 
❖ Se une en las sales formando hidratos 
INTERACCIONES HIDROFOBICAS: 
En un medio acuoso, las moléculas hidrofóbicas 
tienden a asociarse por el simple hecho de que 
evitan interaccionar con el agua. Este fenómeno es 
el responsable de que determinados lípidos formen 
agregados supramoleculares. 
Son ejemplos de fuerzas hidrofóbicas: 
• Las que se establecen entre los fosfolípidos que forman las membranas celulares 
(forman bicapas) 
• Las que se establecen en el interior de una micela durante la digestión de los 
lípidos 
• Las que hacen que los aminoácidos hidrofóbicos se apiñen en el interior de las 
proteínas globulares. 
EFECTOS DE LOS SOLUTOS SOBRE LAS PROPIEDADES DEL AGUA: 
Los solutos ejercen un cambio considerable en la 
estructura tridimensional y en las propiedades del 
agua líquida, debido a que rompen sus puentes de 
hidrogeno y forman nuevos enlaces. 
Se manifiesta con las PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS 
DISOLUCIONES: 
Son aquellas propiedades de las disoluciones y sus componentes que dependen 
únicamente del número de moléculas de soluto no volátil en relación al número de 
moléculas de solvente y no de su naturaleza. Son 4: 
1. Descenso crioscópico (punto de congelación o solidificación) 
2. Ascenso ebulloscópico 
3. La presión osmótica 
4. Descenso de la presión de 
vapor. 
DESCENSO CRIOSCOPICO: 
- Es la disminución del punto de congelamiento de un disolvente puro por la 
presencia de solutos. 
- Es directamente proporcional a la molalidad, lo que hace que sea más importante 
para solutos iónicos, como los que predominan en el agua de mar. Es decir, se 
requieren temperaturas más bajas de lo usual (0°C en el caso del agua) para 
congelar el líquido (disolvente) 
- Así se forma un agregado compacto de hielo puro de agua flotando sobre una 
masa de agua líquida a menos de 0°C (hasta un límite de –1,9 °C para una 
salinidad del 3,5%). 
- La razón por la cual permanece en estado líquido es la elevada concentración de 
sales disueltas (unos 35 g de sales,principalmente cloruro sódico, por L de 
agua). 
- Ojo: en las aguas dulces, menor de 5 g/L 
AGUA Y PRESION OSMOTICA: 
- Cuando una disolución (soluto + disolvente) 
se pone en contacto con su disolvente, o con 
una disolución más diluida, a través de una 
membrana 
semipermeable que sólo 
deje pasar las moléculas 
del disolvente (agua), la 
- homogeneización del 
sistema se puede realizar 
y tiene lugar un flujo neto 
de disolvente hacia la 
disolución más concentrada. Este fenómeno se conoce como ósmosis directa. 
- Entonces la Presión Osmótica es aquella que sería necesaria para detener el flujo 
de agua a través de la membrana semipermeable. 
- La presión osmótica es una propiedad de tipo coligativa, es decir, depende del 
número de partículas. 
- Las soluciones hipertónicas son aquellas, que, con referencias al interior de la 
célula, contienen mayor cantidad de solutos. 
- Las hipotónicas son aquellas, que en cambio contienen menor cantidad de 
solutos. 
- Las soluciones isotónicas tienen concentraciones equivalentes de solutos y, en 
este caso, al existir igual cantidad de movimiento de agua hacia y desde el 
exterior, el flujo neto es nulo. 
- Una de las principales 
funciones del cuerpo de los 
animales es el 
mantenimiento de la 
isotonicidad del plasma 
sanguíneo, 
- Organismos unicelulares 
como Paramecium, y otros 
organismos de vida libre 
en agua dulce, tienen el 
problema de que son 
usualmente hipertónicos 
con relación a su medio 
ambiente, pero sufren una 
adaptación 
IONIZACION: 
La ionización es el fenómeno químico o físico mediante 
el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente 
debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. 
AUTOIONIZACION DEL AGUA: 
❖ Es la reacción química en la que dos moléculas de agua reaccionan para producir 
un ion hidronio (H3O+) y un ion hidróxido (OH−). 
❖ El oxígeno atrapa un hidrógeno 
❖ Las dos especies iónica del agua son: 
❖ Hidronio (H3O+): Acepta un protón 
y funciona como ácido 
❖ Hidroxilo (OH-): Especie que queda 
cuando el agua cede su protón 
❖ Por lo que hemos visto anteriormente podemos afirmar que el agua es un 
compuesto anfótero, es decir, se puede comportar como ácido o como base. 
PRODUCTO IONICO DEL AGUA: ESCALA DE PH 
 
DISOCIACION DEL AGUA 
El agua es un electrolito débil y es capaz de disociarse en una proporción muy escasa 
y originar tanto H+ como OH- 
Esta es una reacción reversible por lo que se alcanza un equilibrio. 
CONCEPTO DE PH: 
El valor del producto iónico del agua es: 
En el caso del agua pura: 
Entonces: 
Se denomina pH a: 
De este modo a 298 °K el pH del agua pura es 7 
EL AGUA EN EL EQUILICRIO ACIDO-BASE 
Los ácidos y las bases son dos tipos de compuestos 
químicos que 
presentan 
características 
opuestas. 
Los ácidos tienen sabor agrio, colorean de rojo el 
tornasol (tinte rosa que se obtiene de determinados 
líquenes) liberan iones hidrógeno (H+). 
Las bases tienen sabor amargo, colorean el tornasol de 
azul y tienen tacto jabonoso. Cuando están en 
solución recibe iones hidrógeno (H+) o dan iones 
hidroxilo (OH-). 
TAMPON O BUFFER: 
Sistema formado por un ácido débil (donador de protones) y su base conjugada 
(aceptador de protones). 
Resisten la adición de ácidos o bases fuertes. 
Previene cambios extremos en la concentración de H+ 
Los seres vivos no soportan variaciones del pH mayores de unas décimas de unidad, 
por lo que han desarrollado a lo largo de la evolución los sistemas de tampón o 
buffer, los cuales mantienen el pH constante. 
El tampón bicarbonato mantiene el pH en valores próximos a 7,4 gracias al 
equilibrio entre el ión bicarbonato y el ácido carbónico, que a su vez se disocia en 
dióxido de carbono y agua. 
RAZON DEL FUNCIONAMIENTO DE UN TAMPON: 
- Principio de Le Chatelier 
Si un sistema, inicialmente, se perturba al modificar alguna condición experimental, 
se observa en la una evolución que le lleva de nuevo al equilibrio. 
Este principio permite predecir el sentido de dicha evolución: “un sistema en 
equilibrio químico, sometido a una perturbación externa reacciona en el sentido 
necesario para que la causa perturbadora quede, en lo posible, contrarrestada” 
FUNCION DE UN TAMPON: 
• Resistir cambios de PH 
• Importante en los sistemas químicos y biológicos 
• Los procesos que requieran un cierto valor de pH que no sea modificable con 
facilidad. 
• Funcionamiento adecuado de las enzimas en el sistema digestivo o de los 
glóbulos blancos en el torrente sanguíneo 
EFECTOS DE CAMBIO DE PH: 
• Afectan a la estabilidad de las proteínas 
• La actividad catalítica de los enzimas 
• No siempre un sistema buffer es 
apropiado 
• Los iones de algunas sales hidrolíticas 
pueden dañar a los peces y/o plantas 
acuáticas 
MECANISMOS DE CONTROL DE PH 
EN EL CUERPO HUMANO: 
- Amortiguadores 
- Regulación pulmonar 
(componente respiratorio) 
- Regulación renal (componente 
metabólico) 
TIPOS DE AMORTIGUADORES O 
BUFFER: 
EQUILIBRIO ACIDO-BASE EN 
EL ORGANISMO HUMANO: 
El 
valor normal del pH en sangre arterial es de 7,4 y el 
de sangre venosa es de 7.35 debido a las 
concentraciones de ácido carbónico producto del 
metabolismo. 
Una disminución del este valor se considera acidosis 
y un aumento alcalosis 
REGULACION DE PH A NIVEL CELULAR, NECESARIA PARA LA 
SUPERVIVENCIA: 
- Los ácidos y bases entran continuamente en la sangre procedentes de la dieta, 
del metabolismo y de los medicamentos. 
- El metabolismo genera iones hidrogeno 
- La concentración de estos iones influye en casi todos los sistemas enzimáticos 
del organismo. 
AMORTIGUADORES INORGANICOS: 
1. Sistema amortiguador de bicarbonato 
• Esta solución está formada por una mezcla de ácido carbónico (H2 CO3) y 
bicarbonato sódico (NaHCO3) basando su principio en convertir una base y un 
ácido fuerte en base y ácido débil, veamos que ocurre al mezclar un ácido fuerte 
en una solución amortiguadora: 
HCl + NaHCO3-------------> H2 CO3 + NaCl 
• Como podemos observar el ácido clorhídrico (HCl) es fuerte y al reaccionar con 
la sustancia amortiguadora se convierte en ácido carbónico (H2 CO3), muy 
débil. Ahora, si añadimos una base fuerte a este sistema quedaría de la siguiente 
forma: 
NaOH + H2 CO3 -------------- NaHCO3 + H2O 
• El hidróxido de sodio (NaOH) es una base fuerte al reaccionar con el sistema se 
convierte en bicarbonato de sodio (NaHCO3), base débil. Este sistema 
amortiguador constituye una de las formas en que el organismo regula el pH. 
 
2. Sistema amortiguador de fosfato 
• Actúa de manera similar al bicarbonato variando sus compuestos dihidrógeno 
fosfato (H2 PO4) y monohidrógeno fosfato (HPO), veamos un ejemplo de este 
sistema amortiguador al reaccionar con una base y un ácido fuerte. 
HCl + Na2HPO4---------> NaH2PO4 + NaCl. 
• El ácido clorhídrico fuerte (HCl) es convertido en (Na H2 PO4), un ácido débil. 
NaOH + NaH2PO4 -----------> Na2HPO4 + H2O 
• En este caso el hidróxido de sodio (NaOH) es descompuesto para formar agua 
y Na2 HPO4 que es una base débil. Este sistema de fosfato tiene gran 
importancia sobre todo en los líquidos 
intracelulares. 
AMOTIGUADORES ORGANICOS: 
3. Sistema amortiguador de proteínas 
• Es el más potente, opera de manera similar al del 
bicarbonato, recordemos que las proteínas están 
formadas por aminoácidos unidos con radicales 
libres ácidos que pueden disociarse mitigando la 
acción fuerte del ácido o de la base. 
• Es el sistema amortiguador más importante en el LÍQUIDO INTRACELULAR. 
REGULACION RESPIRATORIA: 
Diferentes concentraciones de CO2 influyen en el valor del pH, por ello a través de 
la respiración se controla y equilibra los iones H+ 
Si existe un aumento del CO2 disminuye el pH y viceversa, en otras palabras, son 
inversamente proporcionales. 
El CO2 es producto del 
metabolismo del organismo, los 
niveles en sangre regulan a travésdel centro respiratorio la frecuencia 
e intensidad de las respiraciones. 
ENTONCES: Tanto el CO2 como 
los iones hidrógeno influyen en el 
centro respiratorio regulando de 
manera automática y, más eficaz 
que los sistemas amortiguadores, el 
pH del organismo. 
REGULACION RENAL: 
El riñón colabora en el mantenimiento del 
equilibrio ácido-base a través de tres 
mecanismos básicos tubulares, que tienen 
como denominador común la eliminación 
de hidrogeniones y la reabsorción y 
regeneración de bicarbonato: 
1. Reabsorción de la casi totalidad del bicarbonato filtrado por el glomérulo 
2. Excreción de acidez titulable 
3. Excreción de amonio 
PH EN EL CUERPO HUMANO: 
 
 
 
 
 
ALTERACIONES DEL PH EN EL ORGANISMO: 
• La estabilidad del equilibrio ácido- básico es un factor importante para la salud. 
• El aumento de acidez es la acidosis y el de alcalinidad es la alcalosis, las 
desviaciones moderadas de los parámetros normales de forma crónica son 
perjudiciales para la salud. 
• Un aporte exagerado de ácidos en la dieta 
• Una inadecuada transformación y neutralización de los ácidos 
• La fatiga, el exceso de actividad física y tensión muscular produce acidosis 
láctica. 
• La suboxigenación de los tejidos en las personas sedentarias, aires 
contaminados, mala respiración por motivos funcionales o por enfermedad, 
dificulta la eliminación de los ácidos. 
• El mal funcionamiento de los riñones, hígado y páncreas, así como las malas 
digestiones. 
• Los procesos infecciosos 
también pueden alterar el 
equilibrio ácido-base. 
• Factores hereditarios y 
genéticos. 
EXCESO DE ACIDEZ: 
- Agresión por ácido 
- Desmineralización 
- Formación de depósitos. 
Por debajo de 5,5 se 
produce precipitación 
de ácido úrico que 
puede derivar en 
cálculos. 
- Si hay exceso de 
alcalinidad también 
pueden producirse estos 
fenómenos, generados 
por otras sales que como 
los fosfatos. 
- Disminución de las 
defensas orgánicas. 
 
COMPENSACION: