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El agua
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Osmosis
Proceso por el que el agua atraviesa una membrana semipermeable, como las membranas biológicas, que separa dos soluciones de concentraciones diferentes de solutos.
El agua tiene una propensión leve a disociarse hacia iones hidróxido y protones. La concentración de protones, o acidez, de soluciones acuosas por lo general se reporta usando la escala de pH logarítmica.
Presión
osmótica
Es la fuerza que debe aplicarse para contrarrestar el flujo del agua del sitio de menor concentración de solutos al de mayor, o flujo osmótico.
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El agua es el componente químico predominante de los organismos vivos. Sus singulares propiedades físicas, que incluyen la capacidad para solvatar una amplia gama de moléculas orgánicas e inorgánicas, se derivan de su estructura bipolar y de su excepcional capacidad para formar enlaces de hidrógeno.
La regulación del equilibrio del agua depende de mecanismos hipotalámicos que controlan la sed, de la hormona antidiurética (ADH), de la retención o excreción de agua por los riñones, y de la pérdida por evaporación.
La capacidad del agua para ionizarse, si bien es leve, tiene importancia fundamental para la vida. Dado que el agua tiene la capacidad de actuar como un ácido y como una base, su ionización puede representarse como una transferencia de protón intermolecular que forma un ion hidronio (H3O1) y un ion hidróxido (OH2)
pH
El término pH fue introducido en 1909 por Sörensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de la concentración de ion hidrógeno.
Los valores de pH bajos corresponden a concentraciones altas de H+, y los valores de pH altos corresponden a concentraciones bajas de H+.
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Los ácidos fuertes se disocian por completo hacia aniones y protones, incluso en soluciones fuertemente acídicas (pH bajo).
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De modo similar, las bases fuertes pero no así las bases débiles que están por completo disociadas a pH alto.
Las soluciones de ácidos o bases débiles y sus conjugados muestran amortiguación, la capacidad para resistir a un cambio del pH después de la adición de un ácido o una base fuerte. Muchas reacciones metabólicas se acompañan de liberación o captación de protones.
El metabolismo oxidativo produce CO2, el anhídrido del ácido carbónico, que de no amortiguarse produciría acidosis grave.
El mantenimiento biológico de un pH constante comprende amortiguación mediante fosfato, bicarbonato y pro teínas, que aceptan o liberan protones para resistir a un cambio del pH.
Amortiguadores.
El bicarbonato y otros amortiguadores en circunstancias normales mantienen el pH del liquido extracelular entre 7.35 y 7.45. las alteraciones sospechadas del equilibrio ácido básico se verifican al medir el pH de la sangre arterial y el contenido de CO2 de la sangre venosa.
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Mantener el pH en los fluidos intra y extracelulares es fundamental puesto que ello influye en la actividad biológica de las proteínas, enzimas, hormonas, la distribución de iones a través de membranas.
Los tampones fisiológicos son la primera línea de defensa frente a los cambios de pH de los líquidos corporales, entre los que destacan: el tampón fosfato, el tampón bicarbonato y el tampón hemoglobina. Cualquier desviación tiene efectos muy negativos en la estabilidad de las membranas celulares, las estructuras de las proteínas ye n las actividades de las enzimas.
El principal amortiguador “natural” del agua es el ion bicarbonato. Dado que la capacidad amortiguadora de una solución es proporcional a la concentración del amortiguador, la susceptibilidad del agua a acidificarse dependerá en gran medida de su capacidad amortiguadora
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Referencias.
Fuentes, A., & Amábile Cuevas, C. (2013). El agua en bioquímica y fisiología. Perinatología y Reproducción Humana, 27 (1) (pp.7-17) Disponible en:
https://www.medigraphic.com/pdfs/inper/ip-2013/ips131b.pdf
Rodwell, V., Bender, B., Botham, K. (2019). Harper bioquímica ilustrada (31.a ed.). CDMX, México: McGraw-Hill.
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