Están presentes en la materia viva y en la mineral
Componente más abundante en los seres vivos, aproximadamente un 70 por ciento de un ser vivo es agua, aunque este porcentaje varía según se trate de una célula animal o una vegetal, dentro de los diferentes tejidos, en diferentes formas de vida, etc.
Posee una manifiesta reaccionabilidad y posee unas extraordinarias propiedades físicas y químicas que van a ser responsables de su importancia biológica.
Hizo posible el origen de los seres vivos hace más de 3600 millones de años. No hay vida activa sin agua.
La fuerza de atracción existente éntrelas moléculas de agua forma un enlace que se conoce como Puente de Hidrógeno.
El agua en estado líquido está formada por moléculas que se unen y separan continuamente, haciéndose y deshaciéndose los puentes de H.
Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incomprensible.
Los enlaces por puentes de hidrógeno aseguran una cohesión entre las moléculas que se traduce a 0ºC (punto de congelación del agua) en la formación de cristales de hielo.
Alrededor de una molécula de agua hay otras 4 moléculas ocupando cada una el vértice de un tetraedro en el que la primera molécula estaría en el centro.
Propiedades del agua. Consecuencias biológicas:
- DENSIDAD: El agua tiene una densidad máxima a los 4ºC y comienza a expandirse conforme disminuye su temperatura
- Contribuye a la formación de suelo.
- La expansión del agua sucede antes del congelamiento, razón por la cual las masas de agua se congelan de arriba hacia abajo y permiten continuar la vida a los organismos que habitan en ella cuando el ambiente se enfría notablemente.
- El hielo flota sobre el agua por lo que se encuentra en la superficie de esta.
- CALOR ESPECÍFICO: Presenta un elevado calor específico (cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura del agua en un grado centígrado), se debe a la presencia de puentes de hidrógeno entre sus moléculas lo cual favorece el hecho de que los océanos, los lagos, las plantas y animales terrestres con alto contenido de agua puedan mantener su temperatura relativamente constante.
- COHESIVIDAD: Como las moléculas de agua se mantienen juntas por puentes de hidrógeno, el agua tiene elevado calor de vaporización, de tal manera que para convertir un gramo de agua en un gramo de vapor se necesitan más de 500 calorías. Debido a que el agua absorbe calor al cambiar de su estado líquido a gas, el cuerpo humano disipa el exceso de calor mediante la evaporación del sudor y las hojas de las plantas se mantienen frescas a los rayos del sol por la evaporación del agua en su superficie. La elevada conductividad calorífica del agua hace posible la distribución uniforme del calor en todo el cuerpo.
- CAPILARIDAD: Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que se establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares. A este fenómeno se debe en parte la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas, a través de los vasos leñosos.
- ACCIÓN DISOLVENTE: El agua es el disolvente universal. Esta propiedad, tal vez es la más importante para la vida. La polaridad de las moléculas de agua es la responsable de su capacidad disolvente
- IONIZACIÓN DEL AGUA: En el agua una pequeña cantidad de moléculas se encuentra ionizada:
El pH del agua es 7. En los líquidos biológicos, pese a estar constituidos por agua en su mayoría, la adición de ácidos o bases no varía apenas la concentración de iones H3O+ y OH- . Este efecto se denomina efecto tampón.
Funciones biológicas del agua
- 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
- Interviene como reactivo en reacciones del metabolismo.
En función de su solubilidad en agua se distinguen dos tipos:
-
Sales insolubles en agua. Forman estructuras sólidas, que suelen tener función de sostén o protectora:
Esqueleto interno de vertebrados, en el que encontramos : fosfatos, cloruros, y carbonatos de calcio.
Caparazones de carbonato cálcico de crustáceos y moluscos.
Endurecimiento de las paredes de las células vegetales, como en gramíneas (impregnación con sílice). Etc..
-
Sales solubles en agua.
Se encuentran disociadas en sus iones (cationes y aniones) que son los responsables de su actividad biológica.
- Regular la actividad enzimática
- Regular la presión osmótica y el volumen celular
- Función tamponadora
Biomoléculas orgánicas: Carbohidratos o glúcidos