SEMANA N° 5 SEMINARIO Nº I-5: AGUA LECTURA RECOMENDADA Water, water, everywhere? El agua y las moléculas de la vida. Aquaporinas
TRABAJO EN EQUIPO Investigue y responda las siguientes preguntas: 1. ¿Cuáles son las características fisicoquímicas del agua? Grafique su estructura. a) Acción disolvente. El agua es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua. La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayorías de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes y la eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos. b) Fuerza de cohesión entre sus moléculas. Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. c) Elevada fuerza de adhesión. De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas. d) Gran calor específico. El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los puentes de hidrógeno. Su temperatura desciende más lentamente que la de otros líquidos a medida que va liberando energía al enfriarse. Esta propiedad permite al citoplasma acuoso servir de protección para las moléculas orgánicas en los cambios bruscos de temperatura. e) Elevado calor de vaporización. A 20ºC se precisan 540 540 calorías calorías para evaporar evaporar un gramo de agua, agua, lo que da idea de la energía necesaria para romper los puentes de hidrógeno establecidos entre las moléculas del agua líquida y, posteriormente, para dotar a estas moléculas de
la energía cinética suficiente para abandonar la fase líquida y pasar al estado de vapor. f) Elevada constante dieléctrica. Por tener moléculas dipolares, el agua es un gran medio disolvente de compuestos iónicos, como las sales minerales, y de compuestos covalentes polares como los glúcidos. Las moléculas de agua, al ser polares, se disponen alrededor de los grupos polares del soluto, llegando a desdoblar los compuestos iónicos en aniones y cationes, que quedan así rodeados por moléculas de agua. Este fenómeno se llama solvatación iónica. g) Bajo grado de ionización. De cada 107 de moléculas de agua, sólo una se encuentra ionizada Esto explica que la concentración de iones hidronio (H 3O+) y de los iones hidroxilo (OH -) sea muy baja. Dado los bajos niveles de H 3O+ y de OH-, si al agua se le añade un ácido o una base, aunque sea en poca cantidad, estos niveles varían bruscamente.
http://faciasweb.uncoma.edu.ar/academica/materias/morfo/ARCHIVOPDF6/PART E1/BIOELEMENTOS2_Propiedades_fisico.pdf http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/6015/mod_resource/content/1/Tema_04_CAR ACT_FIS_QUIM.pdf http://ocw.bib.upct.es/pluginfile.php/6015/mod_resource/content/1/Tema_04_CAR ACT_FIS_QUIM.pdf 2. ¿Cuáles son las propiedades del agua? propiedades físicas del agua a) El amplio margen de temperaturas en que permanece en fase líquida (0-100º C) b) La anómala variación de la densidad con la temperatura c) Su elevada constante dieléctrica d) Su carácter dipolar e) Su calor específico, lo que significa que se necesita mucha energía para aumentar su temperatura (se necesita energía para romper l os puentes de hidrógeno), y calor de vaporización elevados, significa que hace falta mucha energía para evaporar el agua líquida. Propiedades químicas del agua, hay que señalar: Su gran capacidad de formación de enlaces de hidrógeno Su capacidad de disociación
http://www.ehu.es/biomoleculas/agua/agua.htm http://www.atmosphere.mpg.de/enid/1__Los_oc_anos_y_el_clima/ _Las_propiedades_del_agua_3uj.html http://www.aula21.net/Nutriweb/agua.htm#propiedades
3. ¿Cómo se distribuye el agua en la naturaleza?
El agua es la sustancia más abundante y necesaria que existe en la Naturaleza. - Los mares cubren las tres cuartas partes de la superficie terrestre. - Se encuentra en la atmósfera formando las nubes. - En el interior de la tierra forma capas que darán origen a los manantiales. - En los continentes corre por los ríos o se deposita en los lagos. - En forma de nieve o hielo cubre las altas montañas. - La mayor parte de la materia de los seres vivos es agua. Cubre el 71% de la corteza de nuestra tierra se localiza en: · Océanos: 96.5% · Glaciares y casquetes polares: 1.74% · depósitos subterráneos: 1.72% · Restante: 0.04% Así mismo se estima aproximadamente en que se usa el agua potable, representado en la siguiente imagen:
http://quimica573agua.blogspot.com/2012/03/311-distribucion-del-agua-en-latierra_09.html http://mctrioandmcflurry.blogspot.com/
¿Cómo se distribuye el agua en el ser humano, dependiendo de la etapa de vida en que se encuentre? Describa el ciclo del agua. El agua describe un ciclo que permite su reutilización. Por esta razón se la considera un recurso inagotable, aunque esta condición ya está siendo cuestionada. Bajo la acción del calor solar, el agua se evapora (estado gaseoso) constantemente de los océanos, lagos y ríos. El vapor acuoso que se forma asciende a lo alto impulsado por las corrientes de aire que, incesantemente, se elevan de la superficie terrestre hacia los espacios donde la temperatura es más baja.
En presencia de corrientes de aire muy frío, ese vapor acuoso se condensa en diminutas gotas y se hace visible en forma de nubes o niebla, que pueden ser transportadas por el viento hacia regiones muy alejadas. Las gotas se van haciendo más grandes y más pesadas a medida que la condensación aumenta y entonces el aire ya no puede sostenerlas y se precipitan en forma de lluvia (estado líquido), nieve o granizo (estado sólido). Si las precipitaciones caen en el suelo, parte del agua corre por las pendientes y de acuerdo con la cantidad de vegetación, el tipo de suelo y a su declive, el destino del agua que proviene de las precipitaciones puede tomar dos caminos: El agua se filtra a través del suelo, especialmente a través de suelos porosos y desciende lentamente por acción de la gravedad a capas más profundas El agua escurre superficialmente cuando el terreno tiene un declive profundo, formando arroyos y ríos que desembocan en el mar.Siempre el ciclo del agua se cierra en el mar, cuando regresa a su origen. Otra parte del agua es absorbida por la tierra y contribuye a formar las corrientes subterráneas que también van directamente a los mares. En el curso de este trayecto el agua subterránea tiene la posibilidad de volver a la superficie por medio de vertientes naturales o de norias construidas por el hombre.
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/aguaciclodel.htm http://www.bnm.me.gov.ar/giga1/documentos/EL002315.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Agua#El_ciclo_del_agua ¿Cómo participa el agua en las reacciones químicas?
¿Cómo interactúa el agua con las moléculas de la vida? Agua a nivel celular, ¿mediante qué mecanismos el agua ingresa o sale de la célula? ¿Qué son las aquaporinas?
