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INTRODUCCIÓN

El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos

átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O) Es esencial para la super!i!encia

de todas las formas conocidas de !ida

"a forma en que estas moléculas se unen entre sí dará lugar a la forma en que

encontramos el agua en nuestro entorno# como líquido$ en llu!ias$ ríos$ océanos$

etc$ como sólido en témpanos y nie!es o como gas en las nu%es

&orma la Hidrosfera y está presente desde hace ' millones aos$ ocupando las

* partes de la superficie terrestre

El agua es la %iomolécula más a%undante en el ser humano +onstituye un ,-./

por 0 del peso total del cuerpo Este contenido de%e mantenerse próximo a

estos !alores$ pues de lo contrario$ al fallar la homeostasis (regulación) hídrico$

pasan reacciones ad!ersas

En su uso más com1n$ con agua nos referimos a la sustancia en su estado líquido$

pero la misma puede hallarse en forma sólida (hielo)$ y en forma gaseosa que

llamamos !apor El agua cu%re el /0 de la superficie terrestre En nuestro

planeta$ se locali3a principalmente en los océanos donde se concentra el 4,$-

del agua total$ los glaciares y casquetes polares tiene el 0$/5$ los depósitos

su%terráneos en (acuíferos)$ los permafrost y los glaciares continentales suponen

el 0$/2 y el restante $5 se reparte en orden decreciente entre lagos$ la

humedad del suelo$ atmósfera$ em%alses$ ríos y seres !i!os

"a a%undancia y u%icuidad del agua en la materia !i!a no de%en conducirnos al

error de considerarla como un líquido inerte con la 1nica misión de rellenar 

espacios !acíos en los organismos !i!os 6uy por el contrario$ el agua participa

acti!amente como reacti!o en muchas reacciones químicas celulares y$ lo que es

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más importante$ la estructura y propiedades de muchas %iomoléculas y otros

componentes celulares dependen de su interacción con las moléculas de agua

que los rodean

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GENERALIDADES

El agua es la sustancia mas a%undante en los seres !i!os 7eg1n la %ioquímica$ el

agua tiene una importancia esencial en %iología$ porque es el medio en el cual se

reali3an procesos  !itales 8odos los organismos !i!ientes contienen agua  En

efecto$ tanto en los animales  como en las plantas el contenido del agua !aría$

dentro de los límites comprendidos entre la mitad y los 490 del peso total del

organismo 8am%ién el cuerpo humano  esta constituido por agua$ seg1n un

porcenta:e en peso que es máximo en los primeros meses de !ida em%rionaria

(cerca del 4/)$ y disminuye con la edad

Esta molécula se encuentra tanto en las células como en el espacio intercelular

 ;simismo es el medio de transporte de nutrientes$ hormonas y meta%olitos$ y

participa en la catálisis en3imático y en los procesos relacionados con la

transferencia de energía química

En el ser humano$ la a%sorción de agua esta regulada por el mecanismo de la sed

"as mem%ranas celulares son permea%les$ por lo que es importante que las

concentraciones de sustancias disueltas permane3can en equili%rio esta%le a

am%os lados de las mismas esto consigue se consigue mediante la regulación del

aporte y la eliminación de agua por el cuerpo el mecanismo fisiológico de la sed

regula el suministro$ por medio del liquido ingerido$ que es eliminado por el rión

+uando el ni!el de agua celular disminuye$ los receptores cere%rales detectan el

cam%io y ordenan por medio de impulsos ner!iosos la %a:a de la eliminación de

agua por los riones y de la sección de sali!a$ que a su !e3 pro!oca sequedad

%ucal y deseos de %e%er

<na pri!ación prolongada de agua pro!oca además de una sed intensa y de

sequedad de la piel y de las mucosas$ fie%re$ colapso cardiaco y$ en las cosas mas

gra!es coma y la muerte pero tam%ién la ingestión excesi!a de agua pro!ocar 

trastornos que$ en casos extremos$ resultan mortales

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=esde el punto de !ista físico$ el agua circula constantemente en un ciclo de

e!aporación o transpiración (e!apotranspiración)$ precipitación$ y despla3amiento

hacia el mar "os !ientos transportan tanto !apor de agua como el que se !ierte en

los mares mediante su curso so%re la tierra$ en una cantidad aproximada de

5- >m? al ao En tierra firme$ la e!aporación y transpiración contri%uyen con

/5 >m? anuales a causar precipitaciones de 004 >m? al ao

7e estima que aproximadamente el / del agua dulce se consume en la

agricultura@-A El agua en la industria a%sor%e una media del 2 del consumo

mundial$ empleándose como medio en la refrigeración$ el transporte y como

disol!ente de una gran !ariedad de sustancias químicas El consumo doméstico

a%sor%e del orden del 0 restante@,A

El agua pota%le es esencial para todas las formas de !ida$ incluida la humana El

acceso al agua pota%le se ha incrementado sustancialmente durante las 1ltimas

décadas en la práctica totalidad de la superficie terrestre 7in em%argo estudios de

la &;O$ estiman que uno de cada cinco países en !ías de desarrollo tendrá

pro%lemas de escase3 de agua antes del 2'# en esos países es urgente un

menor gasto de agua en la agricultura moderni3ando los sistemas de riego

El agua se puede presentar en tres estados siendo de las pocas sustancias que

pueden encontrarse en sus tres estados de forma natural El agua adopta formas

muy distintas so%re la tierraB como !apor de agua$ conformando nu%es en el aire#

como agua marina$ e!entualmente en forma de ice%ergs en los océanos# en

glaciares y ríos en las montaas$ y en los acuíferos su%terráneos su forma líquida

El agua puede disol!er muchas sustancias$ dándoles diferentes sa%ores y olores

+omo consecuencia de su papel imprescindi%le para la !ida$ el ser humano .entre

otros muchos animales. ha desarrollado sentidos capaces de e!aluar la

pota%ilidad del agua$ que e!itan el consumo de agua salada o putrefacta "os

humanos tam%ién suelen preferir el consumo de agua fría a la que está ti%ia$

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puesto que el agua fría es menos propensa a contener micro%ios El sa%or 

percepti%le en el agua de deshielo y el agua mineral se deri!a de los minerales

disueltos en ella# de hecho el agua pura es insípida Cara regular el consumo

humano$ se calcula la pure3a del agua en función de la presencia de toxinas$

agentes contaminantes y microorganismos El agua reci%e di!ersos nom%res$

seg1n su forma y característicasB

7eg1n su estado físicoB

Hielo (estado sólido)

 ;gua (estado líquido)

Dapor (estado gaseoso)

7eg1n su posición en el ciclo del aguaB

Hidrometeoro

Crecipitación

Crecipitación seg1n despla3amiento

Crecipitación seg1n estado

precipitación !ertical

llu!ia

llu!ia congelada

llo!i3na

llu!ia helada

nie!e

grani3o %lando

gránulos de nie!e

perdigones de hielo

aguanie!e

pedrisco

cristal de hielo

precipitación hori3ontal (asentada)

rocío

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escarcha

congelación atmosférica

hielo glaseado

precipitación líquida

llu!ia

llu!ia helada

llo!i3na

llo!i3na helada

rocío

precipitación sólida

ne!asca

grani3o %lando

gránulos de nie!e

perdigones de hielo

llu!ia helada

grani3o

prismas de hielo

escarcha

congelación atmosférica

hielo glaseado

aguanie!e

precipitación mixta

con temperaturas cercanas a los +

partículas en suspensión

nu%es

nie%la

%ruma

partículas en ascenso (impulsadas por el !iento)

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En cualquier caso$ la importancia del estudio de esta %iomolécula radica en el

hecho de que la práctica totalidad de las reacciones %ioquímicas del organismo

tienen lugar en el seno del agua

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ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA

En 0/0 el químico %ritánico Henry +a!endish sinteti3ó agua detonando uname3cla de hidrógeno y aire 7in em%argo$ los resultados de este experimento no

fueron interpretados claramente hasta dos aos más tarde$ cuando el químico

francés ;ntoine "aurent de "a!oisier propuso que el agua no era un elemento sino

un compuesto de oxígeno e hidrógeno En un documento científico presentado en

05$ el químico francés Ioseph "ouis Jay."ussac y el naturalista alemán

 ;lexander !on Hum%oldt demostraron con:untamente que el agua consistía en dos

!ol1menes de hidrógeno y uno de oxígeno$ tal como se expresa en la fórmula

actual H2O

"a molécula de agua está formada por dos átomos de H unidos a un átomo de O

por medio de dos enlaces co!alentes "a disposición tetraédrica de los or%itales

sp' del oxígeno determina un ángulo entre los enlaces H.O.H aproximadamente

de 05K-B$ además el oxígeno es más electronegati!o que el hidrógeno y atrae con

más fuer3a a los electrones de cada enlace

El resultado es que la molécula de agua aunque

tiene una carga total neutra (igual n1mero de protones que de electrones)$

presenta una distri%ución asimétrica de sus electrones$ lo que la con!ierte en una

molécula polar$ alrededor del oxígeno  se concentra una densidad de carga

negati!a$ mientras que los n1cleos de hidrógeno quedan desnudos$ despro!istos

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parcialmente de sus electrones y manifiestan$ por tanto$ una densidad de carga

positi!a

Cor eso en la práctica la molécula de agua se comporta como un dipolo

 ;sí se esta%lecen interacciones dipolo.dipolo entre las propias moléculas de agua$

formándose enlaces o puentes de hidrógeno$ la carga parcial negati!a del oxígeno

de una molécula e:erce atracción electrostática so%re las cargas parciales

positi!as de los átomos de hidrógeno de otras moléculas adyacentes

 ;unque son uniones dé%iles$ el hecho de que alrededor de cada molécula de agua

se dispongan otras cuatro molécula unidas por puentes de hidrógeno permite que

se forme en el agua (líquida o sólida) una estructura de tipo reticular $ responsa%le

en gran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus

propiedades fisicoquímicas

Colaridad

"a estructura de una molécula de agua H2O$ no es lineal$ sino que tiene forma

de D

El ángulo entre los dos enlaces co!alentes O.H es 05-L

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"a forma angular de las moléculas de agua le permite formar uniones

intermoleculares que dan al agua sus propiedades poco comunes

"a polaridad le permite al agua rodearse de moléculas con carga

El extremo que corresponde al oxigeno$ que es mas negati!o se orienta hacia los

iones con carga positi!a mientras que los hidrógenos más positi!os se orientan

hacia los negati!os

"a polaridad de las moléculas de agua permite que se formen puentes de

hidrogeno con otras moléculas polares ;demás de su interacción con el agua las

moléculas polares pueden formar enlaces de hidrogeno entre si$ estos puentes de

hidrogeno mantienen la esta%ilidad estructural de proteínas car%ohidratos y ácidos

nucleicos

"as moléculas hidrocar%onadas no polares que no pueden formar enlaces de

hidrogeno tienden a agregase le:os de moléculas mas polares Esto se conoce

como interacción hidrófo%a "as moléculas de este tipo$ forman gotitas o capas

cuando están en un medio acuoso "a interacción hidrófo%a es importante para la

estructura de las mem%ranas celulares$ el plegamiento de las proteínas y la

estructura secundaria de los ácidos nucleicos

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"a fuer3a de interacción de la tensión superficial del agua es la fuer3a de !an der 

Naals entre moléculas de agua "a aparente elasticidad causada por la tensión

superficial explica la formación de ondas capilares ; presión constante$ el índice

de tensión superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura 8am%ién

tiene un alto !alor adhesi!o gracias a su naturale3a polar

"a capilaridad se refiere a la tendencia del agua de mo!erse por un tu%o estrecho

en contra de la fuer3a de la gra!edad Esta propiedad es apro!echada por todas

las plantas !asculares$ como los ár%oles

Otra fuer3a muy importante que refuer3a la unión entre moléculas de agua es el

enlace por puente de hidrógeno

El punto de e%ullición del agua (y de cualquier otro líquido) está directamente

relacionado con la presión atmosférica Cor e:emplo$ en la cima del E!erest$ el

agua hier!e a unos ,L +$ mientras que al ni!el del mar este !alor su%e hasta

0L =el mismo modo$ el agua cercana a fuentes geotérmicas puede alcan3ar 

temperaturas de cientos de grados centígrados y seguir siendo líquida 7u

temperatura crítica es de '/'- + (,5/$05L )$ su !alor específico de fusión es

de $''5 >I9g y su índice específico de !apori3ación es de 2$2'>I9g

El agua es un disol!ente muy potente$ al que se ha catalogado como el disol!ente

uni!ersal$ y afecta a muchos tipos de sustancias distintas "as sustancias que se

me3clan y se disuel!en %ien en agua .como las sales$ a31cares$ ácidos$ álcalis$ y

algunos gases (como el oxígeno o el dióxido de car%ono$ mediante car%onación).

son llamadas hidrófilas$ mientras que las que no com%inan %ien con el agua .como

lípidos y grasas. se denominan sustancias hidrofó%icas 8odos los componentes

principales de las células de proteínas$ ;=P y polisacáridos se disuel!en en agua

Cuede formar un a3eótropo con muchos otros disol!entes

El agua es misci%le con muchos líquidos$ como el etanol$ y en cualquier 

proporción$ formando un líquido homogéneo Cor otra parte$ los aceites son

inmisci%les con el agua$ y forman capas de !aria%le densidad so%re la superficie

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desprendida por la recom%inación de hidrógeno y oxígeno Esto hace que el agua$

en contra de lo que sostienen algunos rumores$ no sea una fuente de energía

efica3

"os elementos que tienen mayor electropositi!idad que el hidrógeno .como el litio$

el sodio$ el calcio$ el potasio y el cesio. despla3an el hidrógeno del agua$ formando

hidróxidos =ada su naturale3a de gas inflama%le$ el hidrógeno li%erado es

peligroso y la reacción del agua com%inada con los más electropositi!os de estos

elementos es una !iolenta explosión

El agua en el <ni!erso

"a mayoría del agua que existe en el uni!erso puede ha%er surgido como deri!ado

de la formación de una estrella El nacimiento de las estrellas suele causar un

fuerte flu:o de gases y pol!o cósmico +uando este material colisiona con el gas

de las 3onas exteriores$ las ondas de choque producidas comprimen y calientan el

gas 7e piensa que el agua es producida en este gas cálido y denso7e ha

detectado agua en nu%es interestelares dentro de nuestra galaxia$ la Día "áctea

Estas nu%es interestelares pueden condensarse e!entualmente en forma de una

ne%ulosa solar ;demás$ se piensa que el agua puede ser a%undante en otras

galaxias$ dado que sus componentes (hidrógeno y oxígeno) están entre los más

comunes del uni!erso

7e ha detectado !apor de agua enB

Jotas de rocío suspendidas de una telaraa6ercurio . <n '$5 de su atmósfera

contiene agua$ y grandes cantidades en la exosfera

Denus . 2 en la atmósfera

8ierra . cantidades reducidas en la atmósfera (su:eto a !ariaciones climáticas)

6arte . ' en la atmósfera

I1piter . 5 en la atmósfera

7aturno . sólo en forma de indlandsis

Encélado (luna de 7aturno) . 40 de su atmósfera

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Exoplanetas conocidos$ como el H= 04/'' % y H= 245- %

El agua en su estado líquido está presente enB

8ierra . /0 de su superficie

"una . en 2 se encontraron pequeas cantidades de agua en el interior de

perlas !olcánicas traídas a la 8ierra por la expedición del ;polo 0-$ de 04/0

Encélado (luna de 7aturno) y en Europa (luna de I1piter) existen indicios de que el

agua podría existir en estado líquido

7e ha detectado hielo enB

8ierra$ so%re todo en los casquetes polares

6arte$ en los casquetes polares

8itán

Europa

Encélado

En cometas y o%:etos de procedencia meteórica$ llegados por e:emplo desde el

+inturón de uiper o la Pu%e de Oort

Codría aparecer en estado de hielo en la "una$ +eres y 8etis

Es pro%a%le que el agua forme parte de la estructura interna de planetas como

<rano y Peptuno

Orlando lo ro:o

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+indy a3ul

EL AGUA Y LA ZONA HABITABLE

Rona ha%ita%le en el 7istema 7olar donde el sol genera unas condiciones de

presión y temperatura que permite la existencia de agua en sus tres estados

(marcada en a3ul) Snterpolación de la 3ona ha%ita%le en otros sistemas

planetarios con soles de diferentes tamaos "a existencia de agua en estado

líquido .en menor medida en sus formas de hielo o !apor. so%re la 8ierra es !ital

para la existencia de la !ida tal como la conocemos "a 8ierra está situada en un

área del sistema solar que re1ne condiciones muy específicas$ pero si

estu!iésemos un poco más cerca del 7ol .un -$ o sea millones de >ilómetros.

ya %astaría para dificultar enormemente la existencia de los tres estados de agua

conocidos "a masa de la 8ierra genera una fuer3a de gra!edad que impide que

los gases de la atmósfera se dispersen El !apor de agua y el dióxido de car%ono

se com%inan$ causando lo que ha dado en llamarse el efecto in!ernadero ;unque

se suele atri%uir a este término connotaciones negati!as$ el efecto in!ernadero es

el que mantiene la esta%ilidad de las temperaturas$ actuando como una capa

protectora de la !ida en el planeta 7i la 8ierra fuese más pequea$ la menor 

gra!edad e:ercida so%re la atmósfera haría que ésta fuese más delgada$ lo que

redundaría en temperaturas extremas$ e!itando la acumulación de agua excepto

en los casquetes polares (tal como ocurre en 6arte) ;lgunos teóricos han

sugerido que la misma !ida$ actuando como un macroorganismo$ mantiene las

condiciones que permiten su existencia "a temperatura superficial de la tierra ha

estado en relati!amente constante !ariación a tra!és de las eras geológicas$ a

pesar de los cam%iantes ni!eles de radiación solar Este hecho ha moti!ado que

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algunos in!estigadores crean que el planeta está termorregulado mediante la

com%inación de gases del efecto in!ernadero y el al%edo atmosférico y superficial

Esta hipótesis$ conocida como la teoría de Jaia$ no es sin em%argo la posición

más adoptada entre la comunidad científica El estado del agua tam%ién depende

de la gra!edad de un planeta 7i un planeta es lo %astante grande$ el agua que

exista so%re él permanecería en estado sólido incluso a altas temperaturas$ dada

la ele!ada presión causada por la gra!edad

EL AGUA EN LA TIERRA

Tepresentación gráfica de la distri%ución de agua terrestre

"os océanos cu%ren el /0 de la superficie terrestreB su agua salada supone el

4,$- del agua del planeta

El / del agua dulce de la 8ierra se encuentra en forma solida (Jlaciar Jrey$

+hile)El agua es fundamental para todas las formas de !ida conocida "os

humanos consumen agua pota%le "os recursos naturales se han !uelto escasos

con la creciente po%lación mundial y su disposición en !arias regiones ha%itadas

es la preocupación de muchas organi3aciones gu%ernamentales

El total del agua presente en el planeta$ en todas sus formas$ se denomina

hidrosfera El agua cu%re '95 partes (/0) de la superficie de la 8ierra 7e puede

encontrar esta sustancia en prácticamente cualquier lugar de la %iosfera y en los

tres estados de agregación de la materiaB sólido$ líquido y gaseoso

El 4/ por ciento es agua salada$ la cual se encuentra principalmente en los

océanos y mares# sólo el ' por ciento de su !olumen es dulce =e esta 1ltima$ un 0

por ciento está en estado líquido El 2 restante se encuentra en estado sólido en

capas$ campos y plataformas de hielo o %anquisas en las latitudes próximas a los

polos &uera de las regiones polares el agua dulce se encuentra principalmente en

humedales y$ su%terráneamente$ en acuíferos

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El agua representa entre el - y el 4 de la masa de los seres !i!os

(aproximadamente el /- del cuerpo humano es agua# en el caso de las algas$ el

porcenta:e ronda el 4)

En la superficie de la 8ierra hay unos 0', >m' de agua que se

distri%uyen de la siguiente formaB

A

=istri%ución del agua en la 8ierra

7ituación del agua

Dolumen en >m? Corcenta:e

 ;gua dulce ;gua salada

de agua

dulce

de agua

total

Océanos y mares . 0'' . 4,$-

+asquetes y glaciares

polares25,5 . ,$/ 0$/5

 ;gua su%terránea salada . 02/ . $45

 ;gua su%terránea dulce 0-' . '$0 $/,

Jlaciares continentales y

Cermafrost' . $, $22

"agos de agua dulce 40 . $2, $/

"agos de agua salada . -5 . $,

Humedad del suelo 0,- . $- $0

 ;tmósfera 024 . $5 $0

Em%alses 005/ . $' $

Tíos 202 . $, $2

 ;gua %iológica 002 . $' $0

8otal agua dulce '-2400 0 .

8otal agua en la tierra 0', . 0

"a mayor parte del agua terrestre$ por tanto$ está contenida en los mares$ y

presenta un ele!ado contenido en sales "as aguas su%terráneas se encuentran

en yacimientos su%terráneos llamados acuíferos y son potencialmente 1tiles al

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hom%re como recursos En estado líquido compone masas de agua como

océanos$ mares$ lagos$ ríos$ corrientes$ canales$ manantiales$ y estanques

El agua desempea un papel muy importante en los procesos geológicos "as

corrientes su%terráneas de agua afectan directamente a las capas geológicas$

influyendo en la formación de fallas El agua locali3ada en el manto terrestre

tam%ién afecta a la formación de !olcanes En la superficie$ el agua act1a como un

agente muy acti!o so%re procesos químicos y físicos de erosión El agua en su

estado líquido y$ en menor medida$ en forma de hielo$ tam%ién es un factor 

esencial en el transporte de sedimentos El depósito de esos restos es una

herramienta utili3ada por la geología para estudiar los fenómenos formati!os

sucedidos en la 8ierra

E" +S+"O =E" ;J<;

El ciclo del agua implica una serie de procesos físicos continuos

+on ciclo del agua  .conocido científicamente como el ciclo hidrológico. se

denomina al continuo intercam%io de agua dentro de la hidrosfera$ entre la

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atmósfera$ el agua superficial y su%terránea y los organismos !i!os El agua

cam%ia constantemente su posición de una a otra parte del ciclo de agua$

implicando %ásicamente los siguientes procesos físicosB

• e!aporación de los océanos y otras masas de agua y transpiración de los

seres !i!os (animales y plantas) hacia la atmósfera$

• precipitación$ originada por la condensación de !apor de agua$ y que puede

adaptar m1ltiples formas$

• escorrentía$ o mo!imiento de las aguas superficiales hacia los océanos

"a energía del sol calienta la tierra$ generando corrientes de aire que hacen que el

agua se e!apore$ ascienda por el aire y se condense en altas altitudes$ para luego

caer en forma de llu!ia "a mayor parte del !apor de agua que se desprende de

los océanos !uel!e a los mismos$ pero el !iento despla3a masas de !apor  hacia la

tierra firme$ en la misma proporción en que el agua se precipita de nue!o desde latierra hacia los mares (unos 5- >m? anuales) Ma en tierra firme$ la

e!aporación de cuerpos acuáticos y la transpiración de seres !i!os contri%uye a

incrementar el total de !apor de agua en otros /5 >m? anuales "as

precipitaciones so%re tierra firme .con un !alor medio de 004 >m? anuales.

pueden !ol!er a la superficie en forma de líquido .como llu!ia.$ sólido .nie!e  o

grani3o.$ o de gas$ formando nie%las o %rumas El agua condensada presente en

el aire es tam%ién la causa de la formación del arco irisB "a refracción de la lu3

solar   en las min1sculas partículas de !apor$ que act1an como m1ltiples y

pequeos prismas El agua de escorrentía suele formar cuencas$ y los cursos de

agua más pequeos suelen unirse formando ríos El despla3amiento constante de

masas de agua so%re diferentes terrenos geológicos es un factor muy importante

en la conformación del relie!e ;demás$ al arrastrar   minerales durante su

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despla3amiento$ los ríos cumplen un papel muy importante en el enriquecimiento

del suelo Carte de las aguas de esos ríos se des!ían para su apro!echamiento

agrícola "os ríos desem%ocan en el mar$ depositando los sedimentos arrastrados

durante su curso$ formando deltas El terreno de estos deltas es muy fértil$ gracias

a la rique3a de los minerales concentrados por la acción del curso de agua El

agua puede ocupar la tierra firme con consecuencias desastrosasB "as

inundaciones  se producen cuando una masa de agua re%asa sus márgenes

ha%ituales o cuando comunican con una masa mayor .como el mar. de forma

irregular Cor otra parte$ y aunque la falta de precipitaciones es un o%stáculo

importante para la !ida$ es natural que periódicamente algunas regiones sufran

sequías +uando la sequedad no es transitoria$ la !egetación desaparece$ al

tiempo que se acelera la erosión del terreno Este proceso se denomina

deserti3ación@24A y muchos países adoptan políticas@'A para frenar su a!ance En

2/$ la OP<  declaró el 0/ de :unio como el Día mundial de lucha contra la

desertización y la sequía".

El uso doméstico del agua

Pia en 6alí a%asteciéndose para su consumo doméstico del agua del su%suelo

mediante una %om%a manual

 ;demás de precisar los seres humanos el agua para su existencia precisan del

agua para su propio aseo y la limpie3a 7e ha estimado que los humanos

consumen Udirectamente o indirectamenteV alrededor de un -5 del agua dulce

superficial disponi%le en el mundo Este porcenta:e se desglosa enB

• <n 2$ utili3ado para mantener la fauna y la flora$ para el transporte de

%ienes (%arcos) y para la pesca$ y

• el '5 restante$ utili3ado de la siguiente maneraB El / en irrigación$ un

2 en la industria y un 0 en las ciudades y los hogares

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El consumo humano representa un porcenta:e reducido del !olumen de agua

consumido a diario en el mundo 7e estima que un ha%itante de un país

desarrollado consume alrededor de - litros diarios en forma de alimentos y

%e%idas Estas cifras se ele!an dramáticamente si consideramos el consumo

industrial doméstico <n cálculo aproximado de consumo de agua por persona9día

en un país desarrollado$ considerando el consumo industrial doméstico arro:a los

siguientes datosB

+onsumo aproximado de agua por persona9día

 ;cti!idad +onsumo de agua"a!ar la ropa ,.0 litros

"impiar la casa 0-.5 litros

"impiar la !a:illa a máquina 0.- litros

"impiar la !a:illa a mano 0 litros

+ocinar ,. litros

=arse una ducha '-./ litros

Waarse 2 litros

"a!arse los dientes ' litros

"a!arse los dientes (cerrando el grifo) 0$- litros

"a!arse las manos 0$- litros

 ;feitarse 5./- litros

 ;feitarse (cerrando el grifo) ' litros

"a!ar el coche con manguera - litros

=escargar la cisterna 0.0- litros

6edia descarga de cisterna , litros

Tegar un :ardín pequeo /- litros

Tiego de plantas domésticas 0- litros

We%er 0$- litros

Estos há%itos de consumo sealados y el aumento de la po%lación en el 1ltimo

siglo ha causando a la !e3 un aumento en el consumo del agua Ello ha pro!ocado

que las autoridades han de%ido reali3ar campaas por el %uen uso del agua

 ;ctualmente$ la concienciación es una tarea de enorme importancia para

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!egetales (autótrofos) de manera que sin el agua$ este importante esla%ón de la

cadena !ital$ no sería posi%le la !ida como la conocemos ;sí$ el agua es al mismo

tiempo un insumo y un !ehículo "a circulación tanto de nutrientes como de

desechos utili3a dentro de los organismos al agua como componente %ásico de los

fluidos !itales

E!oluti!amente$ todas las especies existentes tu!ieron un ancestro com1n en el

océano 6uchas de ellas emigraron a la tierra$ sin de:ar de depender del agua

  Otras$ han permanecido en este medio$ desarrollando en él todas su ciclo de

!ida 6uchos de los ecosistemas que conocemos y otros que :amás hemos !isto$

se desarrollan en el agua$ esta%leciendo relaciones comple:as y frágiles =e estos

ecosistemas dependemos todos los organismos terrestres <na %uena parte del

oxígeno que respiramos$ es producido por el fitoplancton que cu%re grandes

extensiones superficiales del océano

  7u dependencia de la lu3$ hace que estas comunidades floten a escasos

centímetros de la superficie$ sin em%rago$ los organismos que !i!en en el océano

dependen de ellos 7on el primer esla%ón de todas las cadenas alimenticias

acuáticas Puestro alimento tam%ién tiene una relación directa con las especies

marinas

=e una u otra forma terminamos dependiendo de estos ecosistemas "os

desechos y restos de los organismos marinos se depositan en los fondos marinos

y dan sustento a las formas marinas más profundas

  "os restos de esqueletos y conchas conforman un gran depósito calcáreo que

almacena grandes cantidades de car%onatos$ que representan óxidos de car%ono

que residirán de esta forma por largo tiempo

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ORIGEN DE LA VIDASally morao

El origen de la !ida fue en el agua$ y dentro del mar como seres anaero%ios ya

que en principio no ha%ía aire respira%le ;1n cuando se !i!e fuera de ella$ todos

consumimos agua a diario$ sin detenernos a pensar en la importancia que tiene

para nuestro organismo Pada menos que el es agua En un principio$

nuestro planeta esta%a constituido solo por agua$ que cu%ría todas las masas de la

tierra "a !ida$ entonces$ surgió del agua El agua es la sustancia más a%undante

so%re la tierra y constituye el medio ideal para la !ida +ada océano$ río$ laguna$

posee su propia flora y fauna adaptada a !i!ir ahí Cor esa ra3ón$ la mayoría de

los organismos marinos no pueden !i!ir en agua dulce$ como tampoco los seres

del río no podrían hacerlo en el medio marino El agua es esencial para todos los

seres !i!os que ha%itan este planeta$ porque forma parte$ en mayor o menor 

proporción$ de la constitución de cada uno de ellos =entro de los recurso hídricos

de nuestro planeta$ el mar es el que encierra las formas más !ariadas de !idaB

microscópicas$ %acterias y !irus$ gran !ariedad de especies !egetales y animales#

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entre los que existen algunos tan simples formados por una sola célula$ como los

proto3oarios$ hasta las gigantescas %allenas

El agua es esencial para la !ida 7in em%argo$ es escasa para millones de

personas en todo el mundo 6uchos millones de nios mueren a diario por 

enfermedades transmitidas por el agua ;demás$ la sequía a3ota periódicamente

algunos de los países más po%res del planeta

  El mundo de%e dar respuestas mucho me:ores Hemos de apro!echar el agua de

una forma más eficiente$ especialmente en la agricultura Hay que li%erar a las

mu:eres y las nias de la tarea diaria de ir a %uscar agua$ a menudo muy le:os$ y

hacerles participar en la adopción de decisiones so%re su ordenación =e%emos

dar una importancia prioritaria al saneamiento$ aspecto en el que el progreso !a

más a la 3aga Hemos de demostrar que los recursos hídricos no de%en ser fuente

de conflicto$ sino un elemento catali3ador para la cooperación 7e han producido

a!ances considera%les$ pero toda!ía queda una gran la%or por hacer

  El o%:eti!o es alcan3ar el ám%ito del agua y el saneamiento y sentar las %ases

para seguir a!an3ando en los aos siguientes Estamos ante un asunto urgente de

desarrollo humano y de dignidad humana Iuntos podemos proporcionar agua

pota%le y apta para el consumo a todas las personas del mundo "os recursos

hídricos del planeta son nuestro 1nico medio de super!i!encia y de desarrollo

sosteni%le en el siglo XXS

 "os productos de desecho de los organismos tam%ién utili3an al agua como un

!ehículo Codríamos decir que cualquier acti!idad meta%ólica está íntimamente

ligada a la molécula de agua Cor otra parte$ los organismos esta%lecen íntimas y

trascendentes relaciones con el medio am%iente El agua$ gracias a su

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capacidad calorífica$ desempea un papel muy importante en la regulación térmica

del clima$ haciendo que las !ariaciones sean menos %ruscas$ de lo que serían si

no existiese el agua =entro del organismo el agua$ tiene tam%ién esta importante

funciónB regular la temperatura "a li%eración de !apor de agua como sudor o

como :adeo son !itales para la conser!ación de la temperatura corporal

  "os organismos tienen estructuras que les permiten YcaptarZ información acerca

del medio que les rodea "os órganos sensoriales no podrían captar seales

olfati!as y gustati!as si las moléculas que perci%en no fueran transportadas por el

agua "as funciones reproductoras y su transporte$ están tam%ién estrechamente

ligadas al agua

FUNCIONES BIOQUÍMICAS Y FISIOLÓGICAS DEL AGUA

=e lo anterior se deduce que las funciones %ioquímicas y fisiológicas del agua son

consecuentes con las propiedades fisicoquímicas que se han estudiado El agua

puede actuar como componente de macromoléculas proteínas$  ácidos nucleicos$

polisacáridos$ pueden esta%ili3ar su estructura a tra!és de la formación de puentes

de hidrogeno

El hecho de que sea considerada como disol!ente uni!ersal de sustancias iónicas$

polares no iónicas y anfipáticas$ facilita que en su seno se puedan lle!ar a ca%o la

totalidad de las reacciones %ioquímicas$ así como el transporte  adecuado de

sustancias en el organismo

El agua puede actuar como sustrato o producto de muchas reacciones como la

hidrólisis o formación de ésteres

El carácter   termorregulador del agua$ permite conseguir un equili%rio de

temperaturas en todo el cuerpo así como la disipación del calor   meta%ólico lo

o%ser!amos en el e:ercicio extenso

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CONTENIDO DE AGUA EN DIFERENTES TE!IDOS

"a cantidad de agua en el organismo humano$ es de unos 5 lts$ en el hom%re

adulto normal de />g de peso tiende a mantenerse constante siempre que se

especifique el contenido de agua en relación a la masa tisular magra$ o sea del

te:ido sin grasa cuya composición es constanteB / de agua$ 2 de proteínas y

un poco menos de 0 de lípidos

VOLUMEN TOTAL DE LÍQUIDOS EN EL ORGANISMO

El agua existente en todos los te:idos de organismos# en algunos sitios es el

componente mas a%undante$ como en los líquidos extracelulares donde forma de

4' a 44 de su peso# en otros$ la piel o el hueso a , y hasta 2

8e:idos Corcenta:es de agua

"íquido cefalorraquídeo 40.4'

"íquido (plasma) ,.,-

"íquido (gló%ulos ro:os) -

8e:ido ner!ioso (sustancia gris) /-8e:ido ner!ioso (medula) /

SP=SDS=<O7 OWE7O7 --

=E"J;=O7 /

=EP8TO =E ";7 +E"<";7 '.5&<ET; =E ";7 +E"<";7 0,.2

"S[<S=O SP8ET78S+S;" 0-

EP E" C";76; -

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El agua intersticial y el agua intra!ascular forman en con:unto el agua extracelular$

que representa del 0/ al 2 del peso del cuerpo

 ;l comparar estas cifras$ se e!idencia que la mayor parte del peso del agua esta

confinada en las células de los huesos$ !ísceras y m1sculos esqueléticos

FUENTES Y REQUERIMIENTOS DE AGUA

"os ingresos de agua en el cuerpo son endógenos y exógenosB

El ingreso exógeno se produce por la ingestión$ infusiones intra!enosas o el

cata%olismo de los alimentos

<na persona normal %e%e alrededor de 0- a 2 ml de agua por día

El agua li%re de alimento ingerido asciende a 2- ml

Otros 2- a ' ml de agua se li%eran por la oxidación del alimento y constituyen

el agua de oxidación +omo regla general$ aproximadamente 0 ml de agua se

producen por la oxidación de 0 +al de grasa$ car%ohidratos o proteínas

El agua endógena se o%tiene como resultado de la contracción celular$ la

destrucción de células y la oxidación de grasas$ hidratos de car%ono y proteínas

celulares

En otras pala%ras el agua endógena pro!iene del agua li%re de las células y del

agua de oxidación celular

El cuerpo pierde agua por !ía del tracto gastrointestinal$ los pulmones$ los riones

y la pielEstas perdidas son o%ligatorias o aditi!as

"as pérdidas o%ligatorias son las que el cuerpo da de sí en forma cotidiana para la

termorregulación por la piel y los pulmones y el control de los productos tóxicos del

meta%olismo mediante la excreción renal y gastrointestinal

8odas las demás pérdidas de agua son aditi!as porque se suman a las

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o%ligatorias

"a pérdida o%ligatoria se su%di!ide en percepti%le e impercepti%le

"a pérdida impercepti%le del agua se produce por medios in!isi%les$ como la

!apori3ación por los pulmones y la piel

"a pérdida percepti%le tiene lugar por medios !isi%les$ como la micción y la

defecación

"os !alores considerados como normales son los siguientesB

Sngesta media (2/ m")B

• We%ida 0' m"

•  ;limentos 4 m"

• Oxidación meta%ólica - m"

•

Excreción (2/ m")B

• Tespiración - m"

• 8ranspiración$ e!aporación / m"

• Orina 05 m"

• Heces 0 m"

ALTERACIONES DEL EQUILIBRIO HÍDRICO

"as dos alteraciones del equili%rio o meta%olismo hídrico son la deshidratación o

depleción de !olumen acuoso y la hidratación o exceso de !olumen acuoso en el

organismo Estos trastornos hídricos pueden ir  acompaados de alteraciones de la

concentración extracelular de electrólitos ;sí$ se puede ha%lar de hidrataciones o

deshidrataciones isotónicas (si no existe modificación de electrolitos)$ hipertónicas

(si existe aumento en la concentración)$ e hipotónicas (si existe disminución)

En estos casos$ el ión que generalmente sufre modificación en su concentración

normal es el catión sodio En las alteraciones hipertónicas$ se produce un

despla3amiento neto del agua del medio intracelular al extracelular$ en las

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hipotónicas$ el despla3amiento es el contrario$ del compartimiento extracelular al

intracelular$ sin que exista despla3amiento neto de agua en las isotónicas

En la siguiente ta%la$ se pueden o%ser!ar los tipos$ el despla3amiento de agua y

las causas más frecuentes de estas alteraciones del meta%olismo hídrico

=espla3amiento ;lteración 8ipo de agua +ausas

=eshidratación Ssotónica SnexistenteCérdida de líquidos

isotónicos(!ómitos$ diarreas)#

pérdida

de sangre$ plasma$ etc

Hipertónica Hacia el espacio  ;porte insuficiente de

agua#extracelular pérdida de agua a tra!és

de la piel$ pulmones eintestino

Hipotónica Hacia el espacio ;porte insuficiente de ionintracelular sodio# pérdida de ion sodio

(insuficiencia renal$deficienciade aldosterona$ etc)

Hidratación Ssotónica SnexistenteSnfusiones isotónicas#

déficitde proteínas# insuficienciacardiaca

Hipertónica Hacia el espacio Snfusiones o ingestión deextracelular soluciones hipertónicas$

síndrome de +on#síndrome de +ushing

Hipotónica Hacia el espacio ;porte oral excesi!o de

agua#intracelular infusión de soluciones

sin sal

En todos los casos$ el organismo puede resistir hasta una altercación tolera%le del

0 por 0 en el contenido de agua Cor encima de este porcenta:e$ comien3a a

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ser peligrosa$ pudiendo so%re!enir la muerte del indi!iduo a medida que aumenta

dicho !alor$ so%re todo en casos de deshidratación$ en que para compensar la

pérdida de agua intersticial se hace necesario recurrir al agua intracelular o

plasmática$ que son !itales para el correcto funcionamiento del organismo

Entre los síntomas que puede producir una deshidratación$ se pueden destacarB

de%ilidad$ !értigo$ náuseas$ dolor de ca%e3a$ taquicardia$ !asoconstricción e

hipotensión

En lo que respecta a una hidratación$ se puede citarB edema$ dolor de ca%e3a$

náuseas e hipertensión

El control del !olumen de los compartimentos acuosos$ su presión osmótica$

composición$ etc$ es un proceso muy %ien regulado$ en el que inter!ienen$ entre

otras$ la hormona de la neurohipófisis$ !asopresina (rea%sorción renal del agua)# la

hormona de la corte3a suprarrenal$ aldosterona (rea%sorción renal del sodio)# y la

hormona natriurética de los cardiocitos$ con efectos com%inados que glo%almente

fa!orece la eliminación urinaria de sodio yagua$ así como el descenso de la

presión arterial

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DISOLUCIONES ACUOSAS EN LOS SERES VIVOS

Cuesto que el agua es el disol!ente en el que se hallan disueltas la gran mayoría

de las %iomoléculas$ resulta e!idente que las propiedades de las disoluciones

acuosas serán de una gran importancia para los seres !i!os ;nali3aremos a

continuación qué tipos de disoluciones acuosas se haya presentes en los seres

!i!os así como sus propiedades más rele!antes desde el punto de !ista %iológico

7e reconocen dos tipos de disoluciones acuosas de interés %iológico atendiendo al

tamao de las partículas del solutoB

a) =isoluciones moleculares (o !erdaderas). En ellas las partículas del soluto

miden menos de 0 nm +ada partícula es una molécula indi!idual

%) =isoluciones coloidales. En ellas el tamao de las partículas de soluto oscila

entre 0 nm y 0 nm Estas partículas pueden ser agrupaciones de moléculas

(por e:emplo micelas) o %ien moléculas indi!iduales de gran tamao

(macromoléculas)

=ado que las %iomoléculas presentan tamaos muy !ariados podemos conce%ir el

medio celular como una comple:a disolución acuosa en la que coexisten multitud

de solutos$ algunos de tamao molecular y otros muchos de tamao coloidal

"a presencia de solutos disueltos altera la geometría característica de las

agrupaciones de moléculas de agua +ada molécula o ion del soluto interact1a

con una serie de moléculas de agua a su alrededor o%ligándolas a ordenarse de

manera diferente a como lo harían en ausencia de soluto Esta alteración en la

estructura del agua se manifiesta mediante la aparición de una serie de

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propiedades nue!as$ características de la disolución$ denominadas propiedades

coligati!as Entre estas propiedades figura el descenso del punto de fusión$ el

aumento del punto de e%ullición y la disminución de la presión de !apor$ pero la

que presenta un mayor interés %iológico es la ósmosis$ por lo que le prestaremos

una especial atención

+uando dos disoluciones acuosas de diferente concentración como las

representadas se encuentran separadas por una mem%rana semipermea%le$ es

decir$ por una mem%rana que permite el paso de moléculas de agua pero no de

moléculas de soluto$ la tendencia del disol!ente a diluir al soluto se manifiesta

mediante un flu:o diferencial de agua a tra!és de la mem%ranaB pasa más aguadesde la disolución más diluida a la más concentrada que en sentido in!erso Este

fenómeno se conoce con el nom%re de ósmosis$ y su %ase físico.química consiste

en que las interacciones electrostáticas entre las moléculas de agua y las de

soluto$ más a%undantes en la disolución más concentrada$ retienen en mayor 

medida a las moléculas de agua en el compartimento que al%erga dicha

disolución El flu:o diferencial al que hacemos referencia pro!oca un aumento del

ni!el del líquido en el compartimento de la disolución más concentrada +uando el

líquido alcan3a una determinada altura (h) la presión hidrostática generada por 

este !olumen adicional de líquido contrarresta el mencionado flu:o diferencial$

alcan3ándose el equili%rio cuando dicho flu:o es de igual magnitud en am%os

sentidos Esta presión hidrostática$ necesaria para alcan3ar el equili%rio$ se

conoce con el nom%re de presión osmótica

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SISTEMAS ACUOSOS Y SU RELACION CON LAS BIOMOLECULAS

MICHELLE

El enlace co!alente pre!alece en las %iomoléculas$ pero hay tam%ién presentes

otras interacciones$ más dé%iles$ conocidas como interacciones no.co!alentes$

que se producen entre iones$ moléculas o partes de una molécula "a importancia

de estas interacciones estri%a en que$ por ser más dé%iles que los enlaces

co!alentes$ pueden romperse y reformarse contínuamente

6oléculas e iones pueden interaccionar no co!alentemente de !arias formas$ pero

en todas las interacciones son fundamentalmente electrostática$ es decir$ depende

de las fuer3as que las cargas eléctricas e:ercen en unas y otras

Cor su alta constante dieléctrica$ agua mantiene separadas o aisladas las cargas$

lo que disminuye las fuer3as atracti!as o repulsi!as entre ellas

INTERACCIONES NO"COVALENTES

Cuentes de HidrógenoB son las interacciones no.co!alentes más específicas y

fuertes

En las %iomoléculas$ estos puentes se producen por la interacciónde un grupo

donante de H (el H esta enla3ado a un oxígeno o a un nitrógeno) y un grupo

aceptadorB un oxígeno o un nitrógeno con un par solitario (par electrónico no

enla3ante) "a siguiente figura ilustra diferentes tipos de puentes de hidrógeno que

se pueden o%ser!ar en o entre las %iomoléculas y su fortale3a relati!aB

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pH$ pa y la ecuación de Henderson Hassel%alch

"a disociación del ácido dé%il H; se puede representar comoB

donde ;. representa la %ase con:ugada del ácido dé%il H;

El equili%rio se puede descri%ir por la constante ácida$ aB

Cartiendo de esta expresión podemos deri!ar la ecuación de Henderson

Hassel%alchB

"a ecuación de Henderson Hassel%alch se usa para determinar el pH de una

solución seg1n !aría la ra3ón %ase9ácido de un ácido dé%il Es 1til por su

aplicación en las titulaciones ya que indica como cam%ia el pH seg1n se aade

%ase a una solución ácida y !ice!ersa

7eg1n se aade OH.$ @H;A disminuye y aumenta @; .A$ su %ase con:ugadaB H; _

OH. ....` H2O _ ;. Esto implica un aumento en pH

 ; la mitad de la titulación$ @H;A ^ @;.A y pH ^pa

6uchas titulaciones ocurren en un inter!alo de aproximadamente 0 unidad de pH

so%re y de%a:o del !alor del pa Cor e:emplo$ el pa para ácido fórmico$ H+OOH$

es '/- Ese será tam%ién el pH cuando @H+OOHA ^ @H+OO .A =e aquí que la

titulación de este ácido correra desde un pH de 2/- a uno de 5/-

"a comparación del pH con el pa es una forma sencilla para determinar cual de

las dos estructuras pre!aleceB el ácido H; (o forma protonada)$ o la %ase

con:ugada$ ;. (forma no.protonada)

 7iB H b pa$ pre!alece la forma protonada (se aade H_)

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pH ` pa$ pre!alece la forma no.protonada (se consume H_)

Cara el ácido fórmico$ a un pH de 2/- pre!alece la forma H+OOH# a un pH de

5/-$ la forma desprotonadaB H+OO.

7istemas de ;mortiguadores (Wuffers)

<n amortiguador es una solución de un ácido dé%il con su %ase con:ugada a un

pH cercano al pa del ácido dé%il Esta me3cla minimi3a los cam%ios en pH

de%ido a un influ:o de ácido o %ase Cor e:emplo$ para mantener el pH de una

reacción a un !alor de 5 se de%e usar un amortiguador en el que el pa del ácido

dé%il este cerca de 5 "a me3cla H+OOH9 H+OO. sería una %uena elección

porque el pa de ácido fórmico es '/-

+omo muchas reacciones %ioquímicas ocurren a pH fisiológico$ las soluciones

amortiguadoras requeridas de%en funcionar en un inter!alo de pH de , a / @,-

a A que es el inter!alo de pH compati%le con la !ida

En este rango de pH$ los siguientes sistemas amortiguadores resultan ser los más

eficientesB

.7istema dihidrógeno fosfáto 9 monohidrógeno fosfátoB H2CO5. 9 HCO5

2. $ cuyo pa

es ,, Es esencial para el control de pH del fluído intercelular

.7istema anhídrido car%ónico 9 %icar%onatoB +O2 9 H+O'. $ cuyo p>a es ,0

(+onocido tam%ien como sistema ácido car%ónico 9 %icar%onatoB H2+O' 9 H+O'. $

cuyo pa es ,5) ;ct1a primordialmente en la sangre El +O2 pro!iene de los

pulmones y de los desechos celulares

.7istema de proteínasB éstas contienen grupos ácidos y %ásicos# algunos de estos

grupos tienen un pa cerca de / +omo las proteínas son a%undantes tanto en

las células como en los fluídos corporales (como la sangre y la linfa)$ su acción

amortiguadora es considera%le

El sistema amortiguador ácido car%ónico 9 %icar%onato se forma de acuerdo a las

siguientes reaccionesB

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.fallo renal para eliminar los meta%olitos ácidos

.dia%etes mellitus

.inanición

.ingestión de compuestos ácidos o que al meta%oli3arse produ3can ácidos

orgánicos fuertes

7i el pH %a:a a menos de /$ el sistema ner!ioso central se deprime# el resultado es

coma y e!entualmente la muerte

 ;lcalosis$ el exceso de alcali o deficiencia de ácido en el cuerpo$ es el resultado de

un pH sanguíneo so%re /5- Esta condición puede producirse porB

 .!ómito prolongado

.ingestión de cantidades excesi!as de drogas o medicamentos alcalinos

Esto lle!a una so%re exaltación del sistema ner!ioso central$ lo que causa

espasmos musculares# si no se corrige la situación$ el proceso resulta en

con!ulsiones y arresto respiratorio

8anto en la acidosis como la alcalosis el cuerpo tiene que compensar para que el

pH plasmático no exceda los límites compati%les con la !ida y eliminar la causa de

la condición para resta%lecer estado normal ácido 9 %ase

8odo indi!iduo$ sano o enfermo$ produce cada dia grandes cantidades de ácido El

principal es +O2 que$ por ser !olátil$ normalmente se exhala por los pulmones

 ;cidosis respiratoria ^ ocurre por la incapacidad pulmonar para eliminar el +O2$

resultado de la hipo!entilación del al!eolo (disminución en la profundidad o rapide3de respiración por o%strucción de los pasa:es de aire$ como en la enfisema#

desorden neuromusculares$ o enfermedades del sistema ner!ioso central)$ por la

que el +O2 se acumula en el cuerpo "a inhalación de una me3cla de gases con

una alta p+O2 tam%ien causará acidosis respiratoria

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En contraste$ las moléculas no polares interfieren con las interacciones agua.agua

y por tanto$ son insolu%les en ese líquido

Po o%stante$ estos grupos no polares pueden afectar la estructura hídrica +uando

se aaden al agua$ las moléculas apolares forman gotas esféricas con una

superficie mínima expuesta al agua# este fenómeno se ilustra con la tendencia del

aceite de oli!o en agua fría para formar una sola gran masa flotante

"a reducción al mínimo de la superficie apolar expuesta al agua es un proceso

go%ernado entrópicamente "a presencia de moléculas apolares reduce el numero

de posi%les orientaciones (Jrados de li%ertad) de las moléculas adyacentes al

agua por lo que se acompaa de un incremento en la entropía

"a reducción al mínimo del área del la superficie apolar expuesta permite el

máximo grado de li%ertad (Cor e:emplo$ desorden máximo) de las moléculas de

agua cercana y por tanto reduce al mínimo el incremento en entropía y constituye

el efecto hidrofó%ico

En el agua$ los hidrocar%uros forman estructuras clatrato rígidas (7eme:antes a

ca:as) =e manera similar$ en el am%iente acuoso de las células !i!ientes$ las

partes no polares de los %iopolímeros tienden a situarse dentro de su estructura$

minimi3ando así su contacto con el agua

&%" DE HIDROGENO

"os puentes de hidrogeno seg1n el tipo de interacción electrostática que se

esta%lece entre un grupo dé%ilmente ácido que puede ser un átomo de hidrógeno

y un grupo aceptor que posea un par de electrones li%res es decir una carga

negati!a parcial $ con lo cual atraen el átomo de hidrógeno del donador "os dos

átomos entre los cuales se esta%lece el puente son de naturale3a electronegati!a

En los sistemas %iológicos el donador por lo general es el oxigeno o el nitrógeno

enla3ado con un hidrógeno$ mientras que la aceptor suelen ser los mismos

oxigeno o nitrógeno pero son carga parcial negati!a <na característica importante

de los puentes de hidrógeno es que son colineales$ es decir$ tanto el donador 

como el aceptor de%en locali3arse especialmente en el mismo plano Este tipo de

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+uando las moléculas la carga eléctrica no se disminuye homogéneamente$ se

organi3an 3onas con alta y %a:a densidad electrónica Esta distri%ución da origen a

lo que se denomina unB

$% =ipolo permanenteB

+uando estas moléculas se aproximan se orientan de tal manera que las 3onas

con ele!ada densidad de electrones atrae a la de %a:a densidad Cara que una

molécula sea polar de%e cumplir con dos requisitosB

a) [ue existan enlaces polares$ (o sea que exista diferencia de

electronegati!idad entre los elementos de los átomos que forman la molécula Cor 

e:emploB en la molécula de agua$ la electronegati!idad del hidrógeno es 20 y la

del oxígeno es '-$ con lo que la diferencia es de 05$ ósea un enlace polar 

asimétrico)

%) 7i existe más de un enlaceB que la geometría de la molécula sea tal que no

anule la acción de cada uno de los momentos dipolares presentes en la molécula

&% Snteracción entre dipolos temporarios (&uer3as de "ondon)

Estas moléculas están formadas por átomos de un mismo elemento o por átomos

de elementos de electronegati!idad muy seme:ante$ o %ien la geometría es tal que

resulta con una distri%ución de carga eléctrica homogénea

Codríamos entonces preguntarnos$ Estas moléculas entonces no sufren

interacciones

7í$ pero la fuer3a de atracción que entre ellas es mucho más dé%il En las

moléculas dos electrones se mue!en permanentemente y en determinado

momento se encuentran locali3adas en un sitio$ y Snstante siguiente en otro$ lo que

determina la formación de \dipolos transitorios o temporarios]

+uando una molécula se aproxima otra !ecina$ la nu%e electrónica de la segunda

se despla3a generando una 3ona$ \carga eléctrica] es decir incluyendo un dipolo

"os dipolos temporarios no tienen una u%icación fi:a

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Este tipo de interacción sólo se manifiesta a distancias muy cortas Cor lo tanto

aumenta la interacción a medida que aumenta la posi%ilidad de contacto entre las

moléculas

"a facilidad de polari3arse aumenta a medida que aumenta el n1mero electrones

de la misma y la distancia entre los electrones y el n1cleo