EL AGUA: ESTRUCTURA Y FUNCION

El agua es el principal componente del medio intracelular, ya que la mayoría de las reacciones químicas se realizan en su presencia; constituye aproximadamente el 70% de la masa total de un organismo vivo. Las funciones biológicas del agua se deben a sus propiedades estructurales.

Polaridad de lo molécula de agua.

La molécula de agua es eléctricamente neutra, aunque los electrones están distribuidos de un modo desigual sobre los átomos de oxígeno e hidrógeno. Como los electrones se encuentran durante más tiempo sobre el oxígeno, la molécula presenta polaridad electrostática: un polo positivo sobre átomos de hidrógeno y un polo negativo sobre los átomos de oxígeno.

Formación de los puentes de hidrógeno.

La presencia de cargas parciales sobre los átomos de hidrógeno y oxígeno hace posible que entre las moléculas de agua se formen puentes de hidrógeno. Una molécula de agua puede formar hasta cuatro de estos puentes: un par a través de los dos átomos de hidrógeno y el otro par a través del átomo de oxígeno. Estos tipos de enlaces se pueden establecer, además, entre la molécula de agua y cualquier otra molécula que tenga polaridad o carga eléctrica.

	Puentes de Hidrógeno.

   El agua en estado sólido, líquido y gaseoso.

Cuando la temperatura es baja, la agitación térmica de las moléculas de agua es pequeña, las partículas se mueven lentamente y se pueden formar los cuatro posibles puentes de hidrógeno; en esta situación, el agua se encuentra en estado sólido. Si la temperatura sube, la agitación térmica de las moléculas asciende y llega un momento en que los puentes de hidrógeno comienzan a romperse; entonces se pasa del estado sólido al líquido. En esta nueva situación, los enlaces entre las moléculas de agua se forman y se rompen a gran velocidad y dichas moléculas se pueden desplazar a lo largo del medio en virtud de su agitación térmica. Por encima de determinado límite, la agitación térmica es tan importante que los enlaces por puentes de hidrógeno entre las partículas no llegan a formarse y las moléculas de agua se encuentran totalmente libres. En este punto se pasa al estado gaseoso.

En el caso del agua, la transición del estado sólido al líquido se produce a 0º C y del líquido al gaseoso a 100º C, a la presión de 1 atmósfera. Cuando se alcanzan las temperaturas anteriores, auque se suministre calor, la temperatura permanece constante hasta que el cambio de estado se haya completado. Este hecho es debido a que el calor que se suministra al agua es utilizado para romper los puentes de hidrógeno.

Dos funciones del agua en los seres vivos.

En los seres vivos, el agua participa de manera activa desarrollando las funciones que se explican a continuación:

1. El agua como disolvente. Las moléculas de agua poseen la capacidad de rodear a cualquier molécula que presente algún grupo polar o carga eléctrica. De este modo, al quedar rodeadas por moléculas de agua, las partículas de sal o moléculas con grupos polares se separan o dispersan, disolviéndose.

2. Estabilización de la temperatura. Al formarse los enlaces por puentes de hidrógeno son capaces de absorber desde el ambiente energía en forma de calor. Así, cuando se comunica calor a un sistema acuoso, los puentes de hidrógeno absorben parte de dicho calor. De igual manera, cuando se enfría el sistema, los puentes de hidrógeno se rompen, liberando el calor necesario para que no varíe la temperatura. Por ello, el agua es uno de los principales factores estabilizantes le la temperatura.