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AGUA - Coggle Diagram
AGUA
AMORTIGUADORES
Los amortiguadores ayudan a mantener una concentración de iones hidrógeno relativamente constante. Los amortiguadores (disoluciones amortiguadoras) más ha-bituales consisten en ácidos débiles y sus bases conjugadas
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AMORTIGUADOR DE FOSFATO
Podría pensarse que el amortiguador fosfato, con un pKa de 7.2, es una elección excelente para amortiguar la sangre. Aunque el pH de 7.4 de la sangre encaja muy bien dentro de la capacidad de este sistema amortiguador, las concentraciones de H2PO4− y de HPO42− de la sangre son demasiado bajas como para tener un efec-to importante. En cambio,
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ENLACES DE HIDROGENO
Los enlaces covalentes entre el hidrógeno y el oxígeno o el nitrógeno son tan polares que el núcleo de hidrógeno es débilmente atraído hacia el par de electrones solitarios de un oxígeno o de un nitrógeno de una molécula vecina
En la molécula de agua, cada par de electrones sin compartir del oxígeno puede generar una atracción elec-trostática débil a un átomo de hidrógeno en una interacción, conocida como enlace de hidrógeno, con moléculas de agua cercanas. .
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ACIDOS
Se dice que un grupo lateral de una molé-cula es ácido si actúa como donante de protones y básico si lo hace como aceptor.
Los ácidos orgánicos (compuestos con grupos carboxilo) no se disocian en su totalidad en el agua y se denominan ácidos débiles.
Los ácidos fuertes (p. ej., el HCl) y las bases fuertes (p. ej., el NaOH) se ionizan casi por completo en el agua
BASES
as bases fuertes (p. ej., el NaOH) se ionizan casi por completo en el agua
Las bases orgánicas poseen una capacidad pequeña, aunque cuantifi cable, para combinarse con los iones hidrógeno.
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Observe que el producto que ha perdido protones en la reacción de disociación se denomina base conjugada.
PH Y ESCALA DE PH
La regulación del pH es una actividad universal y esencial de los seres vivos. La concentración de iones hidrógeno debe mantenerse dentro de unos límites muy estre-chos.
En la escala de pH, la neutralidad se defi ne como pH 7; es decir, [H+] es igual a 1 × 10−7 M. Las soluciones ácidas tienen valores de pH menores de 7; es decir, [H+] es mayor de 1 × 10−7 M. Aquellas con valores de pH mayores de 7 son básicas o alcalinas.
ACIDOSIS Y ALCALOSIS
Cuando el pH aumenta por encima de 7.45, se produce un estado de alcalosis.Este trastorno, causado por vómitos prolongados o por la ingestión de cantidades excesivas de fármacos alcali-nos, sobreexcita al sistema nervioso central y los músculos entran en un estado de espasmo. Si no se corrige, se producen convulsiones y paro respiratorio.
La acidosis,un trastorno que se produce cuando el pH de la sangre humana desciende por debajo de 7.35, es consecuencia de una producción excesiva de ácidos en los tejidos, de pérdida de bases de los líquidos cor-porales o de incapacidad de los riñones para excretar metabolitos ácidos.
ESTRUCTURA MOLECULAR
La molécula de agua (H2O) está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxí-geno. El agua tiene una geometría tetraédrica debido a la hibridación sp3 de su átomo de oxígeno situado en el centro del tetraedro.
. La distribución de los electrones en los enlaces oxígeno-hidrógeno se desplaza hacia el oxígeno y, por ello, el enlace es polar.Si las moléculas de agua fueran lineales, como las del dióxido de carbono (O=C=O), las polaridades de los enlaces se equilibrarían entre sí y el agua sería no polar.
ENLACES NO COVALENTES
Las interacciones iónicas que ocurren entre átomos o grupos cargados no son di-rigidas (p. ej., suceden de manera uniforme en el espacio alrededor del centro de la carga). Los iones de carga opuesta,
Por otra parte, los iones con cargas similares, como el Na+ y el K+ (pota-sio), se repelen. En las proteínas, determinadas cadenas laterales de los aminoácidos contienen grupos ionizables.
La atracción de las cadenas laterales de los aminoácidos cargados de forma positiva y negativa forma puentes salinos (—COO−+H3N—) y las fuerzas de repulsión creadas cuando las especies cargadas de forma semejante se aproximan son una característica importante de mu-chos procesos biológicos como el plegamiento de proteínas
FUERZAS DE VAN DER WAALS
Las fuerzas de van der Waals son interacciones electrostáticas relativamente débiles que se originan cuando las biomoléculas que contienen dipolos permanentes neutros se aproximan entre sí o a un dipolo inducible (como una nube ). Cuanto más po-lares y colineales son los grupos involucrados, más fuerte es la interacción de van der Waals.
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MOLECULAS ANFIPATICAS
Un gran número de biomoléculas denominadas anfi páticas contienen grupos polares y apolares. Esta propiedad afecta de forma signifi cativa su comportamiento en el agua. Por ejemplo, los ácidos grasos ionizados son moléculas anfi páticas porque con-tienen grupos carboxilato hidrófi los y grupos hidrocarbonados hidrófobos
MICELAS
. En las micelas,las entidades cargadas (los grupos carboxilato), denominadas cabezas polares,se orientan de tal forma que hacen contacto con el agua. Las “colas” hidrocarbonadas apolares quedan secuestradas en el interior hidró-fobo.
ESFERAS DE SOLVATACION
Dado que las moléculas de agua son polares, experimentan atracción hacia iones cargados como el Na+ y el Cl−. Alrededor de los iones positivos y de los negativosse forman capas de moléculas de agua, denominadas esferas de solvata-ción (fi g. 3.9). El tamaño de la esfera de solvatación depende de la densidad de carga del ion