Propiedades fisicoquímicas y metabolismo del agua
Elaborado por: Márquez SalinaS aLEJANDRO
Organización de la clase
Propiedades fisicoquímicas del agua
Objetivos de la clase
- Propiedades térmicas del agua
- Calor específico.
- Calor de fusión.
- Calor de evaporación.
- Tensión superficial y adhesión.
- El agua como solvente
- Constante dieléctrica, hidratación, ionización.
- Interacciones hidrofílicas e hidrofóbicas.
- Propiedades coligativas del agua.
- ¿Qué aprenderé durante la clase?
Estructura molecular del agua
- Estructura de la molécula de agua.
- Interacciones no covalentes en el agua:
- Puentes de hidrógeno.
- Interacciones iónicas.
- Fuerzas de van deer Wals.
El agua en el cuerpo humano
- Agua corporal total.
- Distribución del agua en compartimentos.
- Balance de líquidos.
- Balance de electrolitos.
Objetivos de la clase
Comprender la importancia del estudio de las características del agua en medicina
Describir la composición, densidad electrónica, características de dipolo, calor latente de vaporización, calor específico, tensión superficial conductividad térmica, constante dieléctrica y su papel como solvente.
Correlacionar propiedades del agua para comprender la regulación de la temperatura corporal durante el ejercicio.
¿Por qué estudiar agua en medicina?
https://www.biochemistry.org/education/careers/becoming-a-bioscientist/what-is-biochemistry/
McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
¿Por qué estudiar agua en medicina?
Molécula más abundante que integra a los seres vivos:
- La mayoría de células son 80% agua
- La molécula del agua y sus productos ionicos (H+ y OH-) influyen en la estructura, autoensamblaje, propiedades y funcionamiento de componentes celulares
CLÍNICA:
Pérdida de líquidos y sales:
- Vómito, diarrea, traumatismos, quemaduras
Retención de líquidos y sales:
- Insuficiencia cardiaca congestiva, insuficiencia renal
https://www.biochemistry.org/education/careers/becoming-a-bioscientist/what-is-biochemistry/
McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Estructura Molecular del agua
El agua (H2O) es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno.
Adquiere una forma tetraédrica:
- El núcleo del oxígeno se encuentra en el centro.
- En dos esquinas se encuentran átomos de hidrógeno.
- En las otras dos esquinas están los electrones no pareados del oxígeno.
- Los enlaces O-H forman entre sí un ángulo de 104.5°.
Los hidrógenos se unen al oxígeno mediante un enlace covalente polar:
- El O es más electronegativo que los H, por lo que los electrones del H son atraídos hacia el núcleo del O.
- Esto hace que las cargas de la molécula se separen, formando un dipolo.
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McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Enlaces no covalentes
Enlaces no covalentes
- Las interacciones no covalentes en el agua son débiles.
- Su efecto acumulativo le otorga flexibilidad al agua y le permite estabilizar macromoléculas.
Interacciones iónicas
Ocurren entre átomos o grupos cargados: cargas opuestas se atraen, cargas similares se repelen.
- Ej. las cadenas laterales de aminoácidos pueden estar cargadas y atraerse entre sí.
La fuerza entre estas interacciones es uniforme (no dirigida) alrededor de la carga.
Las fuerzas de repulsión juegan un rol importante en el plegamiento de proteínas, catálisis enzimática, reconocimiento de moléculas, etc.
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McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Enlaces no covalentes
Enlaces / puentes de hidrógeno
Los H (δ+) son atraídos débilmente hacia los electrones libres del oxígeno (δ-) en otra molécula de agua.
(0.0965)
Estos enlaces también pueden formarse con otros átomos electronegativos como el nitrógeno.
En el agua se puede formar un gran número de enlaces de hidrógeno.
- Son enlaces muy débiles por sí solos.
- Se rompen y se vuelven a formar de manera constante.
- En grandes cantidades se requiere una gran cantidad de energía para romperlos.
(0.177)
Los enlaces de hidrógeno le otorgan flexibilidad al agua, volviéndola una estructura tridimensional y dinámica.
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McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Enlaces no covalentes
Fuerzas de van de Waals
Interacciones electrostáticas débiles entre biomoléculas con dipolos que se aproximan entre sí.
Mientras más cerca se encuentren, mayor será la atracción, que llega a su máximo a una distancia llamada radio de van der Waals.
Si se acercan más allá de esta distancia, las moléculas se repelen.
En conjunto las fuerzas de atracción y repulsión generan estructuras estables.
McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Propiedades fisicoquímicas del agua
CALOR ESPECÍFICO / CAPACIDAD CALORÍFICA
Se define como la cantidad de energía calorífica necesaria para aumentar la temperatura de 1 g de una sustancia en 1°C
El calor específico del agua es muy alto comparado con el de otros líquidos (1g de agua es capaz de absorber más energía calorífica antes de aumentar 1°C que el resto de las sustancias).
Esta propiedad ayuda a mantener la temperatura constante y homogénea en diversos sistemas, incluyendo el cuerpo humano.
https://www.biochemistry.org/education/careers/becoming-a-bioscientist/what-is-biochemistry/
Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
Propiedades fisicoquímicas del agua
CALOR DE FUSIÓN
Se llama calor de fusión a la energía necesaria para que se lleve a cabo la fusión de un mol de una sustancia sólida
Representa la energía cinética que las moléculas de una sustancia deben adquirir para pasar de un orden continuo (sólido) a un orden discontinuo (líquido).
El paso de sólido a líquido en el agua ocurre a 0°C y su calor de fusión es bastante alto (80 cal/g).
- Para congelar el agua, se necesita liberar la misma cantidad de energía.
- En los humanos esto sirve como un mecanismo de protección contra el congelamiento.
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
Propiedades fisicoquímicas del agua
CALOR DE EVAPORACIÓN
Se llama calor de evaporación a la energía que se invierte en la evaporación de un mol de un líquido en su punto de evaporación
Representa la energía que las moléculas de una sustancia líquida requieren para vencer las fuerzas de atracción y poder alejarse unas de otras, llegando al estado gaseoso.
El calor de evaporación del agua es muy alto, en humanos esto:
- Proporciona un sistema de enfriamiento eficiente, pues la evaporación del sudor en la superficie corporal permite que se disipe el calor.
- Evita hasta cierto punto que los humanos pierdan cantidades excesivas de agua.
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
Propiedades fisicoquímicas del agua
TENSIÓN SUPERFICIAL
La atracción de moléculas agua-agua es mucho mayor que la atracción del agua con la superficie.
Corresponde a la cantidad de energía necesaria para aumentar la superficie de un líquido por unidad de área
El agua tiene una gran tensión superficial, por lo que tiende a ocupar el menor espacio posible (se "resiste" a incrementar su superficie).
ADHESIVIDAD
Fuerza de unión con una superficie
VISCOSIDAD
Resistencia a fluir a través de un capilar
La adhesividad del agua permite que se fije a las paredes capilares y la tensión superficial atrae al resto de las moléculas de agua hacia arriba.
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
El agua como solvente
SOLVATACIÓN
CONSTANTE DIELÉTRICA
Capacidad de un solvente de rodear iones y orientarse en función de las cargas del ión
Es la capacidad de los solventes de separar iones de cargas opuestas
El agua posee una constante dieléctrica sumamente elevada (80).
El agua se conoce como el disolvente universal por la gran variedad de moléculas (iónicas y polares) que puede disolver.
Cuando los iones se hidratan, se reduce la atracción electrostática entre las cargas, facilitando su separación.
Cuando el solvente es el agua, esto se llama HIDRATACIÓN
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
El agua como solvente
HIDRÓLISIS
Reacción química entre el agua y otra molécula en la que ambas moléculas se fragmentan
EJEMPLO:
Reacción sumamente común en procesos digestivos y metabólicos de los seres vivos
IONIZACIÓN DEL AGUA
Se refiere a la separación del agua en los iones que la forman: el protón (H+) y el hidroxilo (OH-)
Esta reacción puede suceder de forma espontánea y permite que se presente el equilibrio ácido-base.
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
El agua como solvente
INTERACCIONES HIDROFÍLICAS
Moléculas hidrofílicas: moléculas cargadas o polares que se disuelven fácilmente en agua.
Moléculas con carga
Moléculas polares
Las moléculas polares sin carga también pueden disolverse fácilmente en agua.
El δ- del agua es atraído hacia las cargas positivas y el δ+ hacia las negativas (interacción electrostática).
Las moléculas de H2O rodean a los iones en capas, creando una esfera de solvatación.
El agua rodea a la molécula y forma puentes de hidrógeno con átomos que tienen enlaces polares.
Ej. azúcares (glucosa, fructosa), alcoholes (etanol, glicerol), etc.
Sales (NaCl) y compuestos con grupos funcionales cargados (COO-, NH3+, fosfatos...)
https://www.biochemistry.org/education/careers/becoming-a-bioscientist/what-is-biochemistry/
McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
El agua como solvente
INTERACCIONES HIDROBÓBICAS
Moléculas hidrofóbicas: NO polares, insolubles en agua.
Moléculas NO polares 1) no son atraídas electrostáticamente hacia el agua y 2) intervienen con la formación de puntes de hidrógeno.
Su interacción con el agua es energéticamente desfavorable.
Esto hace que el agua se reorganice para excluir / aislar a las moléculas no polares, formando una especie de jaula o clatrato.
La interacción es más estable mientras menor contacto haya entre el agua y la molécula no polar, por lo que estas "jaulas" tienden a confluir.
Moléculas anfipáticas
Moléculas con regiones hidrofílicas e hidrofóbicas.
Se organizan en el agua para maximizar el contacto de moléculas hidrofílicas y minimizar el de moléculas hidrofóbicas.
Forman estructuras estables llamadas micelas.
Ej. fosfolípidos: determinan la estructura de la membrana celular.
McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
El agua como solvente
PROPIEDADES COLIGATIVAS DEL AGUA
Propiedades del agua que son modificadas por los solutos disueltos en ella.
- No dependen de las propiedades químicas del soluto, si no de su concentración (número de partículas disueltas en cierta cantidad de agua).
- En una solución: ↑ [soluto] = ↓ [concentración de agua] y viceversa.
- Punto de ebullición.
- Punto de congelamiento.
- Presión osmótica.
A mayor concentración de soluto, la probabilidad de que el agua se transforme en vapor disminuye.↑ [soluto] = ↑ punto ebullición
Punto de ebullición
La probabilidad de unión de moléculas de agua y paso a estado sólido también disminuye.↑ [soluto] = ↓ punto de congelamiento
Punto de congelamiento
McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
El agua como solvente
PROPIEDADES COLIGATIVAS DEL AGUA
Paso espontáneo de moléculas de disolvente a través de membrana semipermeable, que separa una disolución con menor concentración de soluto de una con mayor concentración
Ósmosis
Presión que se requiere para detener el flujo neto del agua a través de la membrana.
Presión osmótica
↑ [soluto] = ↑ flujo de agua = ↑ presión osmótica
La concentración de un soluto se puede expresar en términos de osmolaridad (#osmoles/ litros de disolvente).
Se puede comparar la concentración de 2 soluciones: isotónica, hipertónica e hipotónica.
McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
Agua corporal total
El agua corporal total varía según la edad, sexo y complexión:
Cuál es el agua corporal total de:
- Hombre con obesidad y un peso de 90kg
- Mujer delgada con un peso de 45kg
Distribución del agua
El agua es fundamental en todos los tejidos, sin embargo, no se distribuye de manera uniforme:
Plasma 93%
Intestino 82%
Riñon 80%
Músculo 78%
Hígado 75%
Piel 65%
Eritrocitos 69%
Hueso 20-60%
Distribución del agua
Compartimentos líquidos del organismo
EXTRACELULAR 1/3 del agua corporal total
INTRACELULAR 2/3 del agua corporal total
Intravascular 1/4 del LEC
Intersticial 3/4 del LEC
Distribución del agua
Diagrama de Gamble
Distribución de los electrolitos en cada compartimento
Líquido extracelular (LEC), principalmente el intravascular, clínicamente relevantes
Balance del agua
Ingesta: 2.5 L diarios
- Agua bebida/alimentos líquidos: 1.2 L/día
- Agua de los alimentos (verduras, frutas): ~1 L/día
- Agua de oxidación (metabolismo): 300 mL/día
Excreción: 2.5 L diarios
Fiebre: aumento de 1ºC aumenta 12% las necesidades.Estados hipometabólicos (coma): necesidades se reducen 20%.
- Pérdidas insensibles (a través de la piel y los pulmones): 1-1.2 L/día
- Heces: 100mL/día
- Excreción renal (orina): 1.2-1.5 L/día
- Sudoración: 100mL/d - NO es constante: mecanismo para regular teperatura corporal (en calor extremo se pueden perder hasta 10L).
Composición del sudor: Na+ 48; K+ 5.9; Cl- 40; NH4+ 3.5, y urea 9 mEq/L.
Balance de electrolitos
- Aniones: Cl-
- Cationes: Na+
LEC
Esto es posible gracias al intercambio de agua y iones entre ambos compartimentos a través de la membrana celular.
EQUIOSMOLARES
- Aniones: PO4+ y proteínas
- Cationes: K+ y Mg2+
LIC
Requerimiento diario de los cationes más importantes
2. Propiedades fisicoquímicas y metabolismo del agua - Alumnos
Alejandro Márquez Sa
Created on August 15, 2022
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Propiedades fisicoquímicas y metabolismo del agua
Elaborado por: Márquez SalinaS aLEJANDRO
Organización de la clase
Propiedades fisicoquímicas del agua
Objetivos de la clase
Estructura molecular del agua
El agua en el cuerpo humano
Objetivos de la clase
Comprender la importancia del estudio de las características del agua en medicina
Describir la composición, densidad electrónica, características de dipolo, calor latente de vaporización, calor específico, tensión superficial conductividad térmica, constante dieléctrica y su papel como solvente.
Correlacionar propiedades del agua para comprender la regulación de la temperatura corporal durante el ejercicio.
¿Por qué estudiar agua en medicina?
https://www.biochemistry.org/education/careers/becoming-a-bioscientist/what-is-biochemistry/
McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
¿Por qué estudiar agua en medicina?
Molécula más abundante que integra a los seres vivos:
CLÍNICA:
Pérdida de líquidos y sales:
- Vómito, diarrea, traumatismos, quemaduras
Retención de líquidos y sales:https://www.biochemistry.org/education/careers/becoming-a-bioscientist/what-is-biochemistry/
McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Estructura Molecular del agua
El agua (H2O) es una molécula formada por dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno.
Adquiere una forma tetraédrica:
Los hidrógenos se unen al oxígeno mediante un enlace covalente polar:
https://www.biochemistry.org/education/careers/becoming-a-bioscientist/what-is-biochemistry/
McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Enlaces no covalentes
Enlaces no covalentes
Interacciones iónicas
Ocurren entre átomos o grupos cargados: cargas opuestas se atraen, cargas similares se repelen.
La fuerza entre estas interacciones es uniforme (no dirigida) alrededor de la carga.
Las fuerzas de repulsión juegan un rol importante en el plegamiento de proteínas, catálisis enzimática, reconocimiento de moléculas, etc.
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McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Enlaces no covalentes
Enlaces / puentes de hidrógeno
Los H (δ+) son atraídos débilmente hacia los electrones libres del oxígeno (δ-) en otra molécula de agua.
(0.0965)
Estos enlaces también pueden formarse con otros átomos electronegativos como el nitrógeno.
En el agua se puede formar un gran número de enlaces de hidrógeno.
(0.177)
Los enlaces de hidrógeno le otorgan flexibilidad al agua, volviéndola una estructura tridimensional y dinámica.
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McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Enlaces no covalentes
Fuerzas de van de Waals
Interacciones electrostáticas débiles entre biomoléculas con dipolos que se aproximan entre sí.
Mientras más cerca se encuentren, mayor será la atracción, que llega a su máximo a una distancia llamada radio de van der Waals.
Si se acercan más allá de esta distancia, las moléculas se repelen.
En conjunto las fuerzas de atracción y repulsión generan estructuras estables.
McKee T, McKee BJ. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill Interamericana editores; 2020.
Propiedades fisicoquímicas del agua
CALOR ESPECÍFICO / CAPACIDAD CALORÍFICA
Se define como la cantidad de energía calorífica necesaria para aumentar la temperatura de 1 g de una sustancia en 1°C
El calor específico del agua es muy alto comparado con el de otros líquidos (1g de agua es capaz de absorber más energía calorífica antes de aumentar 1°C que el resto de las sustancias).
Esta propiedad ayuda a mantener la temperatura constante y homogénea en diversos sistemas, incluyendo el cuerpo humano.
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
Propiedades fisicoquímicas del agua
CALOR DE FUSIÓN
Se llama calor de fusión a la energía necesaria para que se lleve a cabo la fusión de un mol de una sustancia sólida
Representa la energía cinética que las moléculas de una sustancia deben adquirir para pasar de un orden continuo (sólido) a un orden discontinuo (líquido).
El paso de sólido a líquido en el agua ocurre a 0°C y su calor de fusión es bastante alto (80 cal/g).
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Propiedades fisicoquímicas del agua
CALOR DE EVAPORACIÓN
Se llama calor de evaporación a la energía que se invierte en la evaporación de un mol de un líquido en su punto de evaporación
Representa la energía que las moléculas de una sustancia líquida requieren para vencer las fuerzas de atracción y poder alejarse unas de otras, llegando al estado gaseoso.
El calor de evaporación del agua es muy alto, en humanos esto:
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
Propiedades fisicoquímicas del agua
TENSIÓN SUPERFICIAL
La atracción de moléculas agua-agua es mucho mayor que la atracción del agua con la superficie.
Corresponde a la cantidad de energía necesaria para aumentar la superficie de un líquido por unidad de área
El agua tiene una gran tensión superficial, por lo que tiende a ocupar el menor espacio posible (se "resiste" a incrementar su superficie).
ADHESIVIDAD
Fuerza de unión con una superficie
VISCOSIDAD
Resistencia a fluir a través de un capilar
La adhesividad del agua permite que se fije a las paredes capilares y la tensión superficial atrae al resto de las moléculas de agua hacia arriba.
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El agua como solvente
SOLVATACIÓN
CONSTANTE DIELÉTRICA
Capacidad de un solvente de rodear iones y orientarse en función de las cargas del ión
Es la capacidad de los solventes de separar iones de cargas opuestas
El agua posee una constante dieléctrica sumamente elevada (80).
El agua se conoce como el disolvente universal por la gran variedad de moléculas (iónicas y polares) que puede disolver.
Cuando los iones se hidratan, se reduce la atracción electrostática entre las cargas, facilitando su separación.
Cuando el solvente es el agua, esto se llama HIDRATACIÓN
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El agua como solvente
HIDRÓLISIS
Reacción química entre el agua y otra molécula en la que ambas moléculas se fragmentan
EJEMPLO:
Reacción sumamente común en procesos digestivos y metabólicos de los seres vivos
IONIZACIÓN DEL AGUA
Se refiere a la separación del agua en los iones que la forman: el protón (H+) y el hidroxilo (OH-)
Esta reacción puede suceder de forma espontánea y permite que se presente el equilibrio ácido-base.
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Martínez F, et al. Bioquímica de Laguna y Piña. 8a Ed. México: Editorial Manual Moderno; 2018.
El agua como solvente
INTERACCIONES HIDROFÍLICAS
Moléculas hidrofílicas: moléculas cargadas o polares que se disuelven fácilmente en agua.
Moléculas con carga
Moléculas polares
Las moléculas polares sin carga también pueden disolverse fácilmente en agua.
El δ- del agua es atraído hacia las cargas positivas y el δ+ hacia las negativas (interacción electrostática).
Las moléculas de H2O rodean a los iones en capas, creando una esfera de solvatación.
El agua rodea a la molécula y forma puentes de hidrógeno con átomos que tienen enlaces polares.
Ej. azúcares (glucosa, fructosa), alcoholes (etanol, glicerol), etc.
Sales (NaCl) y compuestos con grupos funcionales cargados (COO-, NH3+, fosfatos...)
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McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
El agua como solvente
INTERACCIONES HIDROBÓBICAS
Moléculas hidrofóbicas: NO polares, insolubles en agua.
Moléculas NO polares 1) no son atraídas electrostáticamente hacia el agua y 2) intervienen con la formación de puntes de hidrógeno.
Su interacción con el agua es energéticamente desfavorable.
Esto hace que el agua se reorganice para excluir / aislar a las moléculas no polares, formando una especie de jaula o clatrato.
La interacción es más estable mientras menor contacto haya entre el agua y la molécula no polar, por lo que estas "jaulas" tienden a confluir.
Moléculas anfipáticas
Moléculas con regiones hidrofílicas e hidrofóbicas.
Se organizan en el agua para maximizar el contacto de moléculas hidrofílicas y minimizar el de moléculas hidrofóbicas.
Forman estructuras estables llamadas micelas.
Ej. fosfolípidos: determinan la estructura de la membrana celular.
McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
El agua como solvente
PROPIEDADES COLIGATIVAS DEL AGUA
Propiedades del agua que son modificadas por los solutos disueltos en ella.
A mayor concentración de soluto, la probabilidad de que el agua se transforme en vapor disminuye.↑ [soluto] = ↑ punto ebullición
Punto de ebullición
La probabilidad de unión de moléculas de agua y paso a estado sólido también disminuye.↑ [soluto] = ↓ punto de congelamiento
Punto de congelamiento
McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
El agua como solvente
PROPIEDADES COLIGATIVAS DEL AGUA
Paso espontáneo de moléculas de disolvente a través de membrana semipermeable, que separa una disolución con menor concentración de soluto de una con mayor concentración
Ósmosis
Presión que se requiere para detener el flujo neto del agua a través de la membrana.
Presión osmótica
↑ [soluto] = ↑ flujo de agua = ↑ presión osmótica
La concentración de un soluto se puede expresar en términos de osmolaridad (#osmoles/ litros de disolvente).
Se puede comparar la concentración de 2 soluciones: isotónica, hipertónica e hipotónica.
McKee T, et al. Bioquímica. 7a Ed. España: McGraw Hill; 2020. // Nelson DL, et al. Lehninger principles of biochemistry (7th ed). USA: W H Freeman & Co; 2017.
Agua corporal total
El agua corporal total varía según la edad, sexo y complexión:
Cuál es el agua corporal total de:
Distribución del agua
El agua es fundamental en todos los tejidos, sin embargo, no se distribuye de manera uniforme:
Plasma 93%
Intestino 82%
Riñon 80%
Músculo 78%
Hígado 75%
Piel 65%
Eritrocitos 69%
Hueso 20-60%
Distribución del agua
Compartimentos líquidos del organismo
EXTRACELULAR 1/3 del agua corporal total
INTRACELULAR 2/3 del agua corporal total
Intravascular 1/4 del LEC
Intersticial 3/4 del LEC
Distribución del agua
Diagrama de Gamble
Distribución de los electrolitos en cada compartimento
Líquido extracelular (LEC), principalmente el intravascular, clínicamente relevantes
Balance del agua
Ingesta: 2.5 L diarios
Excreción: 2.5 L diarios
Fiebre: aumento de 1ºC aumenta 12% las necesidades.Estados hipometabólicos (coma): necesidades se reducen 20%.
Composición del sudor: Na+ 48; K+ 5.9; Cl- 40; NH4+ 3.5, y urea 9 mEq/L.
Balance de electrolitos
LEC
Esto es posible gracias al intercambio de agua y iones entre ambos compartimentos a través de la membrana celular.
EQUIOSMOLARES
LIC
Requerimiento diario de los cationes más importantes