agua y sales minerales

AGUA Y SALES MINERALES
Clase 3
Ana C vallejo Galleguillos
IMPORTANCIA DEL AGUA
PARA LOS SERES VIVOS
• El agua es el líquido más abundante de la
corteza.
• El agua es el componente más abundante
en los medios orgánicos, los seres vivos
contienen por término medio un 70% de
agua.
• Se encuentra tanto dentro de la celula
como fuera de ella.
• Contenido en agua de diferentes
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órganos
Cerebro.................85%
Sangre..................79%
Músculo ..............75%
Hígado..................70%
Cartílago....... ......55%
Huesos..................22%
Dientes..................10%
propiedades
• El agua no es un simple medio ni una mera fase
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•
•
inerte, es un líquido muy reaccionable.
Interviene en muchas reacciones químicas, bien
como reactivo o como producto de la reacción
Es esencial para las reacciones bioquímicas de
los seres vivos
Por ello no es posible la vida en ausencia de
agua
ALGUNAS PROPIEDADES DEL
AGUA
• Masa molecular..........
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•
•
•
Punto de fusión.........
Punto de ebullición ....
Densidad (a 4ºC)........
Densidad (a 0ºC)..........
18 da
0ºC (a 1 atm)
100ºC (a 1 atm)
1g/cm3
0'97g/cm3
• Además, el átomo de oxígeno atrae hacia sí los
electrones del enlace covalente. Esto hace que
la molécula presente un exceso de carga
negativa en las proximidades del átomo de
oxígeno y un exceso de carga positiva en los
átomos de hidrógeno. Por lo tanto, cada
molécula de agua es un dipolo eléctrico.
• Los enlaces involucrados en la formacion del
agua son de tipo covalente y en la union de
moleculas entre si el enlace es de tipo puente
de hidrogeno
Propiedades macroscópicas del
agua
*Punto de ebullición elevado (100 C): debido a que en estado
líquido las moléculas de agua se unen entre sí por puentes
de H, a causa de la elevada electronegatividad del O.
Coexisten las moléculas unidas por puentes de H y las
libres.
•
*Punto de fusión elevado (0 C).
*Calor de vaporización elevado (539'5 cal/g): evita la
evaporación masiva y la consiguiente deshidratación de los
organismos vivos.
*Calor de fusión elevado (79'7 cal/g): dificulta la congelación
y los los trastornos biológicos que ésta traería consigo.
*Calor específico elevado (1 cal/g C): hace que el agua actúe
como tampón o regulador de la temperatura en los seres
vivos.
*Elevada tensión superficial.
*Menor densidad del hielo que del agua líquida: en el hielo,
cada átomo de O se rodea tetraédricamente de 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 hay una distancia de 2'76 A
IONIZACIÓN y pH
Parte de las moléculas (10-7 moles por
litro de agua) están disociadas en
iones H+ e iones OH-. (hidroxilo)
En el agua pura (neutra) la
concentración de protones es de 10-7
moles por litro lo que nos indica que
su pH=7. Por lo tanto: es una
sustancia neutra
Efecto de ácidos y bases sobre el agua
Algunas sustancias y su pH
Estados del agua
• *
Funciones biológicas del agua
Disolvente.
• Se conoce al agua como el disolvente universal. En
realidad es el disolvente más universal de las sustancias
nutritivas, tanto orgánicas como inorgánicas. Así actúa
como vehículo para dichas sustancias.
• La naturaleza bipolar del agua hace de ella el disolvente
ideal para los compuestos iónicos ,así como para las
sustancias no iónicas pero con polaridad molecular (es el
caso de azucares, alcoholes, aldehídos, etc).
• Las sustancias no solubles (algunas proteínas y
polisacáridos, y las grasas) forman dispersiones
coloidales con el agua.
*Reactivo
• . Todas las reacciones metabólicas se
realizan en presencia de agua. Pero
además ella actúa como reactivo químico
(como ácido o como base, como oxidante
o como reductor).
•
C3H8 + 5 O2 === 3 CO2 + 4 H2O + CALOR
• NaOH + HCl === NaCl + H2O
• NH3 + HCl === NH4Cl + H2O
• CO2 + H2O=== {CH2O} + O2
*Estructural
• . Por su elevada tensión superficial provoca cambios en
•
el citoplasma: deformaciones y movimientos
protoplasmáticos que se dan en las células; y mantiene
el volumen y la forma celular.
*Mecánica-amortiguadora
• . Su reducida viscosidad favorece el
desplazamiento de órganos lubricados por
líquidos ricos en agua (en músculos y
articulaciones).
*Termorregulador
• . Tiene el agua un importante papel como
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•
agente regulador de la temperatura en los seres
vivos por:
-su elevado calor específico que la convierte en
amortiguador de los bruscos cambios térmicos.
-su gran conductividad térmica, por la que
distribuye las temperaturas en los seres vivos.
-su calor de vaporización elevado que frena la
elevación de la temperatura corporal.
*Transporte
• . El transporte de nutrientes y de otras sustancias en la materia viva
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•
se desarrolla a través del agua:
-Difusión: de gases y de moléculas sólidas por el citoplasma celular.
-Intercambio gaseoso: en aparatos respiratorios adaptados al agua
(branquias) y en aparatos aéreos (pulmones y tráqueas) que deben
permanecer húmedos para desarrollar su función.
-Circulación: por sistemas circulatorios, abiertos o cerrados, que
transportan sustancias a distintas partes del organismo gracias al
agua.
-Excreción: del N formando parte de moléculas (ác. úrico, urea y
amoniaco) cuya toxicidad queda remitida al encontrarse disueltas en
agua.
Sales minerales
Las sales minerales
• Dentro de los seres vivos se encuentran
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importantes cantidades de sales minerales
Cloruros
Fosfatos
carbonatos
bicarbonatos de sodio potasio, calcio y magnesio
En las plantas y en algunos animales también
son importantes los nitratos, sulfatos y silicatos.
a) Sustancias salinas
insolubles y sus funciones
• Algunas sales son insolubles y precipitan.
– fosfato cálcico y del carbonato cálcico:Forman
parte de órganos esqueléticos y dientes
– sílice forma esqueletos en animales inferiores
y endurece hojas.
– cristales de oxalato se almacena en vacuolas
vegetales
b) Sustancias salinas solubles y
sus funciones
• Cuando las sales están disueltas, se encuentran disociadas en iones.
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Los principales aniones y cationes que se forman como
consecuencia de esta ionización son:
Aniones: Cl-, PO4H=, PO4H2-, CO3H-, CO3=, SO4= y NO3Cationes: Na+, K+, Ca++, Mg++ y NH4+
Estos iones mantienen unas concentraciones constantes y un
equilibrio entre ellos dentro de los organismos..
Entre las funciones que desempeñan las sales ionizadas dentro de
los seres vivos destacan las siguientes:
-Mantienen la salinidad del medio interno.
-Regulan los fenómenos osmóticos.
-Regulan el equilibrio ácido-base y mantienen constante el pH del
organismo.
• -Los cationes intervienen en funciones
•
•
específicas variadas: enzimáticas, transmisión
del impulso nervioso y contracción muscular,
transporte de electrones, etc.
-También hay sales minerales asociadas a
moléculas orgánicas: los fosfatos forman parte
de los adenosín-fosfatos (ADP, ATP, AMPc),
ácidos nucléicos, fosfolípidos, etc.