El Agua

El agua
Entre el 65% y el 75% del peso de los organismos es agua. En el pueden disolverse todos los componentes químicos y en el que ocurren la mayoría de reacciones químicas. Es una molécula polar porque cuenta con una distinción de cargas.
Tiene gran electronegatividad clara entre el O y los H motivo por el cual se dice que se comporta como un dipolo. Los átomos de H se unen al O mediante fuertes enlaces covalentes pero pueden unirse a otras moléculas formando puentes de H con el átomo electronegativo de otra molécula. La capacidad de formar y romper enlaces rápidamente hace que sea un buen disolvente.
Cada H puede unirse pero es el O que tienen sus dos H unidos, aumenta su electronegatividad y es capaz de unirse a dos hidrógenos por puentes.
Propiedades Físico-químicas del agua
1ª Presenta una elevada temperatura de ebullición, que permite la vida a elevadas temperaturas.
2ª Su densidad máxima se encuentra a 4ºC, esto permite la vida en los polos, cuando el agua se congela aumenta su volumen y la densidad disminuye, por eso el hielo flota permitiendo la vida por debajo de la capa.
3ª Tiene un elevado calor específico. Este calor es la cantidad que hay que administrar a 1g de agua para aumentar 1ºC. Al ser elevado permite que el agua pueda actuar como un buen termorregulador y se mantenga constante la temperatura del ambiente evitando que se evapore.
4ª Tiene un elevado calor de vaporización. Calor necesario para vaporizar 1g de líquido. Este es un mecanismo de autoregulación del organismo que permite eliminar el exceso de calor evaporando pequeñas cantidades de agua.
5ª Tiene una elevada capacidad de conductividad calorífica, transmite fácilmente calor de una fracción del cuerpo a otra. Es un sistema de amortiguación de temperatura, controla cambios bruscos en el organismo.
6ª Tiene una constante dieléctrica elevada, es un buen disolvente de compuestos iónicos y sales cristalizadas. La constante es la capacidad de las disoluciones de que haya un flujo de electrones. El agua es un buen conductor de la electricidad.
7ª Tiene una excelente capacidad de hidratación o solvatación iónica. Las sales se disuelven en agua porque se solvatan, quedan completamente rodeados de agua y por ello se disuelven. Las moléculas de agua se orientan de manera que el extremo de carga opuesta se dirige al ion para neutralizar parcialmente su carga.
8ª Es un buen disolvente de moléculas anfipáticas. En agua pueden llegar a disolverse todas las moléculas. Anfipáticas, con una parte hidrofóbica y otra hidrofílica, y anfóteras, que pueden actuar como ácido y como base dependiendo de las circunstancias. Las moléculas anfipáticas se disuelven en forma de micelas quedando en la parte interna las partes apolares y en la externa las cabezas polares.
9ª Es un buen disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica, gracias a la formación de puentes de H. Alcoholes, aminas o glúcidos.
POR ELLO el agua es considerada el DISOLVENTE UNIVERSAL
10ª Tiene una elevada tensión superficial, En su superficie tiende a formar una capa cohesionada que permite que organismos floten. Esta cohesión se rompe por el efecto de jabones y en animales. Esto ocurre por una molécula existente en los alveolos derivada de la lectina.
11ª Presenta transparencia que permite que pase la luz permitiendo la vida en las profundidades.
12ª El agua es un electrolito débil, tiene la capacidad de comportarse como un enfolito (anfótera). Puede disociarse dando protones H+ o hidróxilos OH-.

Papel del agua en los procesos biológicosPuede actuar como componente estructural de macromoléculas estabilizando su estructura a través de la formación de puentes de hidrógeno.
 En su seno se producen la mayoría de las reacciones biológicas y es el medio de transporte para estas substancias en el organismo.
Puede actuar como sustrato o cosustrato en una reacción enzimática.
Por su carácter termorregulador permite conseguir un equilibrio de temperatura en todo el organismo.
Sistemas Tampones o Disoluciones Amortiguadoras
Las soluciones tampones hacen posible que los niveles de pH se mantengan constante. En el agua encontramos una molécula anfótera que actúa como ácido o base conjugada y de esta forma amortiguar los cambios de pH. Ecuación de Henderson-Hasselbalch

Esta ecuación nos permite calcular la concentración de ácido y la concentración de base sabiendo el pH de la solución. [HA] es la forma ácida [A-] es la forma base conjugada.
Estos sistemas resisten cambios de pH y están compuestas por un ácido débil y su base conjugada.
Para obtener una curva de titulación de una disolución ácida a la que añadimos una base hasta que lleguemos a un límite.
Existe un rango en el que las adiciones de sosa no generan cambios de pH, en este grado la solución es tampón.
El punto medio es el pKa, en el que la concentración de ác es la misma que de base y existe el equilibrio. El pK se define como la constante de equilibrio (Keq) cuando la concentración de ác y base conjugada es la misma. El pH de un tampón es igual al pK cuando tenemos la misma concentración de ác y base en el punto intermedio de la curva.
En el medio extracelular el tampón carbonato-bicarbonato es el que regula el nivel de pH.