1 AGUA Y FUNCIONES

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. . . . . . . . . . AGUA . . . . . . . . . .
1. Importancia del agua en el organismo
Biomolécula más abundante: 65-70% del peso humano.
Casi todas las reacciones bioquímicas del organismo tienen lugar en medios acuosos.
2. Estructura molecular del agua 
Carácter tetraédrico, con una hibridación sp3 del oxígeno (en el centro) y dos hidrógenos (en los vértices).
Las dos restantes direcciones de enlace corresponden a los otros dos orbitales, ocupados en uno de ellos por una pareja de electrones.
· Orbitales híbridos sp3:
Hibridación de un orbital s + tres orbitales p = cuatro orbitales híbridos sp3
Sp3: geometría tetraédrica y ángulos de enlace: 109,5º
· Carácter tetraédrico:
El ángulo formado entre (H-O-H) es de 104.5º
La distancia entre el oxígeno y el hidrógeno es de 0.096nm	
· Carga del agua:
La mayor electronegatividad del oxígeno, determina una distribución asimétrica de la carga electrónica, con mayor densidad electrónica sobre el oxígeno y un déficit electrónico sobre los hidrógenos. 
La molécula de agua tiene una carga negativa (en el centro) y una carga positiva (en sus extremos).
La molécula de agua es un dipolo eléctrico, sin carga neta.
 Así se establecen interacciones dipolo-dipolo entre las propias moléculas de agua, formando enlaces o puentes de hidrógeno.
· Puente de Hidrógeno:
Un enlace por puente de hidrógeno se efectúa entre un átomo electronegativo y el átomo de hidrogeno (unido covalentemente a otro átomo electronegativo).
Este enlace es mucho mas débil que los enlaces covalentes (formándose y rompiéndose con mayor rapidez).
Cada molécula de agua puede se ligar por puentes de hidrogeno con otras cuatro moléculas de agua.
3. Propiedades físico-químicas del agua
1) Densidad máxima a 4 C:
Permite que el hielo flote en el agua.
El agua tiene una densidad máxima a los 4ºC y comienza a expandirse conforme disminuye su temperatura, esto se debe a que los puentes de hidrógeno se vuelven más rígidos y ordenados.
Esta densidad anómala permite la existencia de vida en los casquetes (icebergs), ya que el hielo flotante actúa como aislante térmico, impidiendo que la masa oceánica se congele.
2) Elevado Calor Específico (1 cal/g x °C) (calor necesario para elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 °C concretamente desde 15 a 16 °C)
Este alto valor permite al organismo importantes cambios de calor con escasa modificación de la temperatura corporal.
El agua se convierte en un mecanismo regulador de la temperatura, evitando alteraciones peligrosas.
3) Elevada temperatura de ebullición:
La temperatura de ebullición del agua es 100 °C a 1 atm.
Esto hace que el agua se mantenga liquida en un amplio margen de temperatura (0-100 °C), lo que posibilita la vida en diferentes climas.
4) Elevado Calor de Vaporización: (calor necesario para vaporizar 1 g de agua: 536 cal/g) 
Este valor elevado permite eliminar el exceso de calor, evaporando cantidades relativamente pequeñas de agua.
Ello posibilita (cuando necesario) mantener la temperatura del organismo mas baja que la del medio ambiente.
5) Elevada Conductividad Calórica:
Permite una adecuada conducción de calor en el organismo.
Contribuyendo a la termorregulación, al mantener constante e igualar la temperatura en las diferentes zonas corporales.
6) Disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica:
Capacidad del agua de establecer puentes de hidrogeno con grupos polares de otras moléculas no iónicas.
Puede disolver compuestos tales como: alcoholes, ácidos, aminas y glúcidos.
7) Capacidad de Hidratación o Solvatación de Iones:
El carácter dipolar del agua determina que sus moléculas rodeen a los distintos iones, aislándolos del resto.
A este fenómeno se le denomina hidratación o Solvatación de iones y facilita a su vez la separación de iones de diferentes cargas, lo que contribuye a la solubilización de compuestos iónicos.
8) Elevada Constante Dieléctrica ( = 80 a 20 °C):
Implica que el agua sea un buen disolvente de compuestos iónicos y sales cristalizadas.
Este elevado valor de la constante supone que las moléculas de agua se oponen a la atracción electrostática entre los iones positivos y negativos, debilitando dichas fuerzas de atracción.
9) Disolvente de Moléculas Anfipáticas:
El agua solubiliza compuestos anfipáticos (aquellos que presentan en su estructura grupos polares y apolares).
Esta propiedades determinan que el agua sea considerada como el disolvente universal, permitiendo la realización de procesos de transporte, nutrición, osmosis, cuya ausencia haría imposible el desarrollo de la vida.
10) Elevada Tensión Superficial:
Determina una elevada cohesión entre las moléculas de su superficie y facilita su función como lubricante en las articulaciones.
La tensión superficial disminuye con la presencia en el líquido de ciertos compuestos que reciben el nombre genérico de tensoactivos (jabones, detergentes) que facilitan la mezcla y emulsión de grasas en el medio acuoso.
Así, las sales biliares ejercen esta acción tensoactiva en el intestino delgado, facilitando la emulsión de grasas y, con ello, la digestión.
11) Transparencia:
Es importante para que se origine el proceso de fotosíntesis en la masa oceánica y fondos marinos.
Como este es el comienzo de una cadena trófica que finaliza en la nutrición humana, la transparencia acuosa contribuye al adecuado desarrollo de la vida.
12) El agua es un electrolito débil:
Ello se debe a la naturaleza de su estructura molecular. Libera el mismo catión que los ácidos (H+; ion hidrógeno o protón, o ion hidronio) y el mismo anión que las bases (OH-; ion hidroxilo). 
Por tanto, el agua es un anfolito o sustancia anfótera (puede actuar como ácido o como base).
4. Funciones bioquímicas
· Estructural de macromoléculas:
(proteínas, polisacáridos) ya que estabiliza su estructura, fundamentalmente a través de la formación de puentes de hidrógeno.
· Disolvente universal: 
permite que en su seno se produzcan casi todas las reacciones bioquímicas
medio de trasporte
· Metabólica: 
Producto de diversas reacciones enzimáticas: 
puede actuar como sustrato en reacciones catalizadas por hidrolasas e hidratasas, o puede ser el producto de reacciones catalizadas por oxidasas.
· Termorreguladora: 
Consigue un equilibrio de temperatura en todo el cuerpo. 
Participa en activación de osmorreceptores y otros mecanismos ante bajas concentraciones de agua activando la sensación de la sed.
· Lubricación: 
Articulaciones, cavidad abdominal y vía aérea.
5. Compartimentación Acuosa Corporal
· Agua intracelular:
70% del total del agua existente en el organismo.
En el interior de la célula, tanto en el citosol como en el resto de las estructuras celulares.
Se clasifica en:
I. Agua libre: de la que puede disponer la célula de inmediato y con facilidad.
II. Agua ligada o asociada: se encuentra unida a estructuras y entidades macromoleculares.
· Agua extracelular:
30% del total del agua existente en el organismo.
Se clasifica en:
I. Agua plasmática: agua del plasma y de la linfa. Un 23 a 25% del total.
II. Agua intersticial: agua del líquido intersticial, líquido cefalorraquídeo, humor ocular. Un 7% del total.
6. Ingestión
Ingestión media (2700 mL)
· Bebida: 1300ml
· Alimentos: 900ml
· Oxidación metabólica: 500ml
7. Excreción
Excreción media (2700 mL)
· Respiración: 500 mL
· Transpiración, evaporación: 700 mL
· Orina: 1400 mL
· Heces: 100 mL
8. Deshidratación
Condición en la cual el cuerpo pierde suficiente líquido como para funcionar correctamente. 
Causas: pérdida excesiva de agua del organismo secundario a:
 Vómito, diarrea, poliuria, diaforesis excesiva. 
Síntomas: 
 Cefalea, mareo, tos, vómito pérdida de peso, cambios de estado de ánimo e inversión en el patrón de sueño.