Agua y sales minerales

1. LA MOLÉCULA DE AGUA

2. Agua
• Biomoléculas inorgánicas.
• Estructura y propiedades del agua.
• Importancia del agua para el desarrollo de la
vida.
• Funciones de las sales minerales.
• Conceptos de pH, ósmosis, difusión y diálisis.

3. La importancia del agua
‘la búsqueda de vida comienza por la búsqueda de agua’
El agua posee una estructura única que la hace clave en el desarrollo de la vida:
Ayuda a combinarse con otras sustancias
 Está en estado líquido a temperaturas en las cuales se llevan a cabo las
reacciones químicas centrales para el metabolismo.
 Ayuda a regular la temperatura, protegiendo de cambios radicales que pueden ser
potencialmente peligrosos.
 El hielo de agua flota en el agua líquida permitiendo que ciertas formas de vida
se desarrollen bajo su ‘protección.
Existe un ciclo del agua que es crucial para la vida y depende de la temperatura.
Es el disolvente universal.

5. La molécula de agua
es electronegativa porque los electrones de valencia están desplazados

7. Enlaces de hidrógeno entre moléculas de agua. [ 26 kb]

11. Características fundamentales del agua:
• Elevada fuerza de cohesión entre sus moléculas debido a los
puentes de hidrógeno, lo que explica que sea un líquido
incompresible, que tenga una alta tensión superficial y que
se produzca el fenómeno de capilaridad.
• Elevado calor específico: hace falta mucho calor para elevar
su temperatura, convirtiéndola en un estabilizador térmico
del organismo.
• Elevado calor de vaporización: es necesario romper todos lo
enlaces de hidrógeno para pasar de líquido a gas.
• Mayor densidad en estado líquido que en estado sólido: al
flotar el hielo en el agua se forma un capa superficial
termoaislante que permite la vida bajo ella.

14. CARÁCTER ANFIPÁTICO

18. Funciones del agua en los seres vivos
• Función disolvente de las sustancias: las reacciones
biológicas tienen lugar en medio acuoso.
• Función bioquímica: interviene en la hidrólisis, como fuente
de hidrógeno en la fotosíntesis, etcétera.
• Función de transporte: transporta sustancias desde el
exterior al interior del organismo y en la célula.
• Función estructural: el agua da volumen y forma a las células.
• Función mecánica amortiguadora: bolsas de líquido en las
articulaciones.
• Función termorreguladora: debido a su elevado calor
específico y calor de vaporización.

19. Las disoluciones
Propiedades de las disoluciones verdaderas.
• Difusión: es el reparto homogéneo de las partículas de un fluido en el seno
de otro cuando se ponen en contacto, debido al constante movimiento de
las partículas.
• Ósmosis: es el paso del disolvente entre dos disoluciones de diferente
concentración a través de una membrana semipermeable, como lo es la
membrana plasmática. El disolvente se mueve desde la disolución más
diluida a la más concentrada.
• Estabilidad del grado de acidez o pH: valora cuantitativamente el grado de
acidez y se define como pH= -log[H3O+]. Los valores de pH oscilan entre 0 y
14, siendo el pH = 7 el valor medio (pH >7, solución básica; pH<7, solución
ácida).
• Las disoluciones tampón o amortiguadoras permiten mantener constante
el pH de los seres vivos, lo que resulta de enorme importancia para la vida.
Las sales minerales disueltas en los líquidos biológicos pueden ionizarse,
dando lugar a H3O+ o a OH- que contrarrestan el efecto de ácidos o bases
añadidos.
http://www.hiru.com/es/biologia/biologia_00400.html

20. Ósmosis
http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/memb/osmosis.html

22. PLASMÓLISIS: Se produce ya que las condiciones del medio extracelular son
hipertónicas, debido a esto, el agua que hay dentro de la membrana celular sale al
medio hipertónico (osmosis) y ésta se deshidrata ya que pierde el agua que la
llenaba.
Antes de la Plasmólisis... ...y después.
TURGENCIA:Si colocamos una célula vegetal en una disolución hipotónica (agua destilada),
absorbe bastante agua, aumenta de volumen y su contenido ejerce presión sobre la
membrana celular y la pared vegetal.
La turgencia es el estado normal de las células vivas, necesario para su desarrollo y el de los
tejidos y órganos que forman.
http://www.tvdsb.on.ca/westmin/science/sbi3a1/Cells/Osmosis.htm

23. En el caso de las células que no tienen pared celular, al sumergirlas en
una solución hipotónica se produce CITÓLISIS,
y si se ubican en una solución hipertónica el volumen celular disminuye
visiblemente produciéndose CRENACIÓN.
http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/cmb/cells/pmemb/osmosis.html

26. Osmorregulación
Todos los seres vivos están obligados a regular la presión osmótica. Los
distintos grupos han desarrollado estrategias diferentes.
SERES VIVOS UNICELULARES VEGETALES
Procariotas Pared celular
Pared celular
Dulceacuícolas Vacuolas pulsátiles
Estomas
ANIMALES PLURICELULARES
Peces marinos Peces de agua dulce Mamíferos
Pérdida de agua Entrada de agua Riñones
Bebe Intestino grueso
agua No
salada bebe Piel
Orina isotónica Abundante orina
Excreta el exceso
escasa hipotónica
de sal

27. Solamum tuberosum (m.e.b.)
http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/tema_5.htm#Los%20Estomas .

28. Estructura de un estoma

29. Estructura de un estoma Iris germanica

30. TIPOS DE ESTOMAS
Pelargonium zonale G.Zebrina
G. Dianthus G. Iris

31. Sales minerales
• Funciones de las sales minerales

32. LAS SALES MINERALES
Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas que aparecen en los seres vivos
de forma precipitada, disuelta en forma de iones o asociada a otras moléculas.
Precipitadas
Las sales se forman por unión de un ácido con una base, liberando
agua. En forma precipitada forman estructuras duras, que
proporcionan estructura o protección al ser que las posee.
Ejemplos son las conchas, los caparazones o los esqueletos.
Disueltas
Las sales disueltas en agua manifiestan cargas positivas o
negativas. Los cationes más abundantes en la composición de
los seres vivos son Na+, K+, Ca2+, Mg2+... Los aniones más
representativos en la composición de los seres vivos son Cl-,
PO43-, CO32-... Las sales disueltas en agua pueden realizar
funciones tales como:

33. Las sales disueltas en agua pueden realizar funciones tales como:
•Mantener el grado de salinidad.
•Amortiguar cambios de pH, mediante el efecto tampón.
•Controlar la contracción muscular
•Producir gradientes electroquímicos
•Estabilizar dispersiones coloidales
Asociadas a otras moléculas
Los iones pueden asociarse a moléculas, permitiendo realizar
funciones que, por sí solos no podrían, y que tampoco realizaría la
molécula a la que se asocia, si no tuviera el ión. La hemoglobina es
capaz de transportar oxígeno por la sangre porque está unida a un ión
Fe++. Los citocromos actúan como transportadores de electrones
porque poseen un ión Fe+++. La clorofila captura energía luminosa en
el proceso de fotosíntesis por contener un ión Mg++ en su estructura.

34. El sistema tampón carbonato-bicarbonato

35. Diálisis en bioquímica
• En lo referido al paso celular sin gasto de energía, la diálisis es
el paso de agua más soluto de un lugar de mayor
concentración a un lugar de menor concentración.
• En bioquímica, la diálisis es el proceso de separar las
moléculas en una solución por la diferencia en sus índices de
difusión a través de una membrana semipermeable. La diálisis
es una técnica común de laboratorio, y funciona con el mismo
principio que diálisis médica.
• Típicamente una solución de varios tipos de moléculas es
puesta en un saco de diálisis, como por ejemplo, en una
membrana de la celulosa con poros, y se cierra. El saco de
diálisis sellado se coloca en un envase con una solución
diferente, o agua pura.
• Las moléculas lo suficientemente pequeñas como para pasar a
través de los poros (a menudo agua, sales y otras moléculas
pequeñas) tienden a moverse hacia adentro o hacia afuera del
bolso de diálisis en la dirección de la concentración más baja.