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Estructura e importancia del agua en el metabolismo celular
Sus propiedades están directamente relacionadas con las propiedades de las biomoléculas y el metabolismo.
Propiedades fisicoquímicas del agua
Calor específico
Energía necesaria para elevar la temperatura de 1 g de sustancia en 1°C. Agua: 1cal/g
Calor de vaporización
Energía gastada en la evaporación de 1 mol de un líquido en su punto de evaporación. En el agua, este es alto, por lo que se minimiza las pérdidas de agua en seres vivos.
Tensión superficial
Fuerza de atracción que sufren las moléculas de la superficie de un líquido hacia el seno del líquido.
Constante dieléctrica
Propiedad de los disolventes para separar iones de cargas opuestas. El agua tiene uno de los valores más elevados de CD, generando disociación de moléculas.
Densidad
Se presenta un cambio positivo en el volumen después del congelamiento, permitiendo la vida cuática.
Estructura del agua
El átomo de oxígeno más electronegativo, atrae los electrones no compartidos del átomo de hidrógeno.
Formación de enlaces hidrógenos a partir de las cargas parciales de los átomos, donde cada molécula de agua es potencialmente capaz de unirse mediante estos enlaces a 4 moléculas cercanas.
Geometría tetraédrica, con un ángulo de 104.5° en el enlace H-O-H
Agua como disolvente
Capacidad de disolver biomoléculas
No todos los compuestos con grupos funcionales polares son solubles en agua
Componentes hidrocarbonatos grandes, son insolubles, excepto si presenta un grupo iónico o polar
Compuestos iónicos y polares con mayor preferencia por moléculas de agua
Compuestos no polares, son insolubles en agua, se le conocen como hidrófobos
Su reacción más importante es la auto disociación o ionización reversible para generar iones hidronio e hidroxilo.
Sorensen en 1909 definió el concepto de pH como pH=-log[H+]
Se mide en una escala de pH de 0 a 14
Cada dígito de aumento o disminución representa un cambio de [H+] de diez veces.
Dependerá de las sustancias que se encuentren en disolución
Un ácido se define como una sustancia que libera H+ en agua.
Una base será capaz de aceptar dicho protón.
La fuerza de un ácido para liberar un protón, se le conoce como constante de disociación
Cuanto mayor es Ka más fuerte será el ácido y por tanto, su disociación
pka es una medida cuantitativa de la fuerza de un ácido, entre más pequeño es el valor de pka, más fuerte es el ácido.
Ecuación de Henderson- Hasselbalch
Con esta ecuación podemos calcular la concentración de ácido y base conjugados en todos los puntos de titulación
pH = pKa
Amortiguadores o "buffers"
Una disolución amortiguadora es la mezcla de un ácido débil y su base conjugada, resistiendo cambios bruscos de pH cuando se agregan ácidos o bases fuertes.
