Portada » Biología » Propiedades del agua y sales minerales en los seres vivos
El agua es líquida a muchas temperaturas, desde valores extremos muy bajos hasta los más altos. Si esto no fuera así, ¿qué pasaría en los desiertos o en las regiones frías?, ¿habría vida? Sin agua no hay vida y por tanto, si el agua no se mantuviera en estado líquido dentro del margen de temperaturas normales de la Tierra, no podría existir organismo alguno en muchos de los hábitats terrestres más extremos, como los desiertos o las regiones polares y circumpolares.
El agua es capaz de disolver la mayoría de las sustancias, tanto orgánicas como inorgánicas, dado que puede rodear los elementos que las componen y separarlos, quedando dichas sustancias totalmente disueltas. Pero ¿a qué se debe lo anterior?, ¿por qué el agua tiene esa capacidad para disolver? Se debe básicamente a que la molécula de agua es dipolar y a que posee una elevada constante dieléctrica —es decir, gran capacidad para debilitar las uniones que mantienen unidas a las moléculas—. Por ello provoca la separación de los compuestos en iones, que son rodeados por moléculas de agua, disolviendo casi la mayoría de los compuestos orgánicos e inorgánicos. Pero no sólo puede disolver ese tipo de sustancias, además puede dispersar moléculas anfipáticas, (lípidos, grasas) es decir, moléculas con una parte hidrófoba —que repelen el agua y no se pueden mezclar con ella— y otra hidrofílica —afinidad por el agua—. Dichas sustancias, en el seno del agua, se orientan de tal forma que sus extremos hidrofóbicos se sitúan fuera del contacto del agua y los hidrofílicos en contacto con ella, originando unas estructuras denominadas micelas. (como las membranas celulares)
Esto significa que se necesita mucho calor para elevar la temperatura del agua. Ambas propiedades tienen unas consecuencias beneficiosas para los organismos. Aunque en los seres vivos se estén llevando a cabo procesos que liberan calor, no son suficientes para elevar sus temperaturas corporales. Por ello se dice que el agua realiza una función termoreguladora.
La tensión superficial es una medida de la resistencia de su superficie a romperse. Esto significa, en el caso del agua, que su superficie es lo suficientemente fuerte para que objetos más densos y pesados no puedan atravesarla. Ello permite que muchos insectos, como el zapatero, puedan desplazarse por su superficie. Debido a esa cohesión, que permite vencer la fuerza de gravedad, y a la adhesión, que en el agua es de las más alta, se facilita el transporte mediante capilaridad a través de los vasos del xilema, ascendiendo y distribuyendo todos los nutrientes a través de las plantas. El agua realiza, por tanto, una función de transporte ya que es el vehículo en el que se transportan las sustancias en el interior de los organismos y desde el medio externo hasta su interior.
El agua pura posee una concentración de 10-7 hidrogeniones o lo que es lo mismo posee un pH de 7. La escala de pH va desde 0 hasta 14, considerándose los valores inferiores a 7 como ácidos y por encima de ese valor, básicos. ¿Qué supone ese bajo grado de ionización del agua para los seres vivos? Supone un equilibrio químico de los sustratos donde viven los seres vivos, ya que como el agua tiende de la misma manera a disociarse que a formarse, los valores de pH se mantienen estables. Hay seres vivos que están adaptados a vivir en un medio ligeramente ácido, otros en uno ligeramente básico. Si el agua no tuviera esta propiedad, los seres vivos estarían expuestos a cambios continuos del pH de los medios en los que habitan, situación incompatible con la supervivencia.
¿Cómo es posible que el calcio que tomamos y que pasa a la sangre llegue a los huesos? El calcio es una sal mineral. Las sales minerales son biomoléculas inorgánicas imprescindibles para la vida y las podemos encontrar de diferentes maneras. Las sales minerales aparecen en los seres vivos de dos maneras:
– Ósmosis Este fenómeno es un proceso físico mediante el cual se iguala la concentración de dos disoluciones que tienen diferente concentración, siempre que estén separadas por una membrana semipermeable —por ejemplo, el celofán o la película del interior de un huevo—, ya que solamente deja pasar, a través de ella, moléculas de disolvente, el agua y no de soluto, la sal. El paso de líquido se realiza desde la disolución con alta concentración de sales —a la que llamamos hipertónica— a otra con poca concentración de sales —llamada hipotónica— hasta que ambas concentraciones se igualan; se hacen isotónicas, en este momento entra y sale agua en la misma cantidad. Por ejemplo cuando metemos la lechuga en agua, el medio que rodea a las células es hipotónico respecto a ella; entonces, el agua tiende a entrar y las células se hinchan, se vuelven turgentes (turgencencia), llegando incluso a hacerla estallar. Si este mismo fenómeno ocurre en los glóbulos rojos de la sangre, el proceso recibe el nombre hemólisis. Si ponemos la lechuga en agua con sal, al poner a la célula en un medio muy concentrado (hipertónico) respecto a la célula, ésta pierde agua, se deshidrata, se “despega” de la pared celular y se retrae dentro de ella, dejando un espacio vacío entre medias. Este proceso se denomina plasmólisis. En la naturaleza se dan constantemente fenómenos de ósmosis. ¿Qué crees que ocurrirá…? Si ponemos un alga marina en agua dulce. Si ponemos un glóbulo rojo en agua destilada. Ocurrirá un proceso de turgencia, el alga se hinchará ya que el agua entrará desde la disolución hipotónica (el agua dulce), a la hipertónica (el interior celular). Es el mismo caso, el agua irá desde el medio hipotónico (agua destilada) al interior del glóbulo rojo, que se encuentra más concentrado, el glóbulo se hincha y en algunos casos llega a estallar, produciéndose hemólisis.
Diálisis: en este fenómeno, la membrana será atravesada por el propio disolvente y partículas pequeñas, de bajo peso molecular, movimiento que se realizará de la disolución más concentrada a la menos concentrada. Difusión: en este proceso se da una distribución homogénea de las partículas en un disolvente, puede haber paso de partículas y disolvente, siempre también a favor del gradiente de concentración. ¿Te suena que, en medicina, se utilice el proceso de diálisis? Cuando los riñones están en fallo renal son incapaces de eliminar de la sangre residuos como potasio y urea, así como agua en exceso la, para ello se utiliza un método llamado hemodiálisis que es una forma de diálisis renal.
Los azúcares se denominan también glúcidos, pero ¿por qué se le llama así? En Biología muchas de los términos provienen del latín y del griego. En este caso, glúcido proviene de la palabra griega glykýs, cuyo significado es dulce. Los glúcidos son biomoléculas compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno. Hidratos de carbono o glúcidos, a los glúcidos se les denomina también de esa forma, pero, ¿sabías que es una denominación incorrecta? ¿Sabes por qué? Simplemente, porque los glúcidos no son átomos de carbono hidratados. Eso quiere decir que el carbono no se une a moléculas de agua, sino a otros grupos. Los glúcidos se pueden definir como polihidroxialdehídos o polihidroxiacetonas, ya que en todos ellos siempre existe un grupo funcional carbonilo (-C=O) en su molécula, es decir un carbono unido a un átomo de oxígeno unido mediante doble enlace. Este grupo puede ser cetona o aldehído. Además, se denominan polihidroxi- porque llevan en su composición más de un grupo hidroxilo o alcohol. En realidad, los glúcidos son polialcoholes —porque contienen varios grupos alcohol o hidroxilo, -OH— en los que uno de los grupos hidroxilo ha sido sustituido por un grupo cetona o aldehído.
El número de carbonos que posee una molécula de un glúcido es en lo que se basa su clasificación, se puede resumir de la siguiente forma: ·Si la molécula tiene de 3 a 8 átomos de carbono, es un monosacárido u osa. ·Cuando se trata de un número mayor, la clasificación se basa en el número de moléculas de monosacáridos que se asocian -Los oligosacáridos están formados por un número de monosacáridos que va de 2 a 10. Así, los disacáridos están constituidos por dos moléculas de monosacáridos, los trisacáridos por tres, y así sucesivamente. Sólo los di y trisacáridos son importantes desde el punto de vista biológico. -Los polisacáridos están formados por la unión de más de diez monosacáridos. También se puede clasificar a los glúcidos en aldosas, si poseen un grupo aldehído, o cetosas, si hay un grupo cetona en su molécula.
Los monosacáridos son glúcidos formados por tres a ocho átomos de carbono. Son dulces, se disuelven en agua y son blancos. En la composición de la molécula del ADN se encuentra un glúcido, la desoxirribosa, La glucosa: ·La glucosa es una aldosa de seis átomos de carbono. ·El grupo funcional carbonilo se encuentra en el carbono número 1, formando parte de un grupo aldehído, por lo que se trata de una aldosa. ·Su estructura ciclada corresponde a un anillo hexagonal que se denomina pirano. Por ello a esta molécula también se le denomina glucopiranosa. La principal función de la glucoca es energética, ya que es la fuente de energía de las células y, en general, de los organismos, y realiza también una función estructural, pues compone estructuras celulares como la pared vegetal de las células de las plantas. Se encuentra libre en la sangre y forma parte de otros glúcidos: sacarosa, lactosa, celulosa, almidón o glucógeno La fructosa. La fructosa, además de ser el azúcar de las frutas, forma parte de otros glúcidos importantes, como la sacarosa.