Trabajo práctico nº2 Flashcards
Agua, ósmosis, presión osmótica, pH, sacáridos, ácidos grasos, aminoácidos (85 cards)
Componentes químicos de la célula
Los componentes químicos de la célula se clasifican en inorgánicos (agua y minerales) y orgánicos (ácidos nucleicos, hidratos de carbono, lípidos y proteínas).
Del total de los componentes de la célula un 75% a 85% corresponde a agua, entre 2% y 3% son sales inorgánicas y el resto son compuestos orgánicos, representan las moléculas de vida.
Polímeros
En los organismos existen 3 polímeros importantes:
1. los ácidos nucleicos, son la asociación de 4 nucleótidos, en la molécula de ADN es la fuente primaria de la información genética.
2. Los polisacáridos, pueden ser polímeros de glucosa o la repetición de otros monosacáridos.
3. Las proteínas (polipéptidos), están constituidos por aminoácidos.
Agua
Es el componente más abundante de los seres vivos.
Representa la fase continua de nuestro organismo en el cual se encuentran disueltas las biomoléculas que se encarga de transportar desde y hacia las células.
Es el medio en el cual tienen lugar la mayoría de las reacciones químicas (actividad metabólica).
Actúa como solvente natural de los iones y como medio de dispersión coloidal de la mayor parte de las macromoléculas.
En la célula el agua se halla en 2 fracciones, agua libre y agua ligada.
Agua libre
El agua libre representa el 95% del agua total, es la parte usada principalmente como solvente.
Contenido de agua corporal en seres humanos
Varía según:
Sexo:
-Hombre: 60% peso corporal aprox.
-Mujer: 55% peso corporal aprox.
Edad:
-El contenido de agua es mayor en el embrión, 90-95%.
El proceso de envejecimiento se acompaña de una disminución gradual del agua en el organismo, menos del 50%.
Agua ligada
El agua ligada representa el 5%, está unida a otras moléculas por uniones no covalentes. Es el agua inmovilizada en el seno de las macromoléculas.
Composición química del agua
-El oxígeno está unido mediante enlaces covalentes simples a 2 átomos de hidrógeno.
-Como el O es más electronegativo que el H, el par de e- compartido está desplazado hacia el núcleo del O.
-Los 2 enlaces O-H se encuentran formando un ángulo.
-Genera una densidad de carga - sobre el O y una densidad de carga + sobre el H: es un dipolo eléctrico y la molécula de agua es polar.
-Por sus grupos positivos y negativos puede ligarse electrostáticamente a aniones como cationes y a moléculas con ambas cargas, como las proteínas.
Puentes de hidrógeno en el agua
-La polaridad de las moléculas de agua permite que se atraigan electrostáticamente entre sí (dipolo-dipolo).
-La carga parcial + de un H de una molécula es atraída por la carga parcial - del O de otra molécula, formándose un puente de hidrógeno.
-Se genera una redistribución de las cargas de ambas moléculas que aumenta su interacción.
-El puente de hidrógeno se forma entre un átomo electronegativo (O, N) y un átomo de H unido covalentemente a otro átomo electronegativo.
-Debido a la ordenación casi tetraédrica de los e- alrededor del átomo de O, cada molécula de agua es capaz de unirse con 4 moléculas de agua vecinas.
Propiedades de los puentes de hidrógeno
-Relativamente débiles
-Carácter direccional
-Longitud del enlace característica, difiere de un enlace a otro.
-Efecto cooperativo: intensificación de la fuerza entre 2 moléculas por la cooperación de muchos enlaces débiles.
Propiedades físicas del agua por los puentes de hidrógeno
En agua sólida(hielo):
-Las moléculas presentan un conjunto ordenado, se mantienen a distancias fijas entre sí.
-Presentan más espacio vacío que en el agua líquida
-Las moléculas no asociadas por enlaces H poseen más libertad y pueden acercarse.
En agua líquida:
-Se pierde el alto grado de ordenamiento.
-Las moléculas siguen asociadas pero los puentes de H son muy inestables, se forman y rompen con gran rapidez.
-Elevados puntos de ebullición y de fusión.
-Elevado calor específico.
-Elevado valor de vaporización.
-Elevada tensión superficial.
-Variación anómala de la densidad.
Elevado calor específico
-Cantidad de energía necesaria para elevar la temperatura de 1g de sustancia a 1ºC.
-Permite que el calor proveniente del medio o liberado en reacciones bioquímicas exotérmicas sea fácilmente absorbido con pequeña variación de la temperatura del individuo.
Elevado calor de vaporización
-Cantidad de energía necesaria para que la unidad de masa pase de estado líquido a estado gaseoso.
-Permite a los individuos disipar el exceso de calor por la evaporación de agua en su superficie (sudor).
Elevada tensión superficial
-Cantidad de energía necesaria para aumentar la superficie del líquido una unidad de área.
-Una molécula de agua del seno del líquido interactúa con el doble de moléculas que las de su superficie.
-Para incrementar la superficie expuesta al aire es necesario lograr que moléculas del seno pasen a la superficie.
-Si la cohesión es alta la tensión superficial también lo será.
Variación anómala de la densidad
-Expansión al congelarse
-Aumento de la densidad del agua al aumentar la temperatura entre 0 y 4ºC.
Fuerzas de Van der Waals
Son interacciones electrostáticas débiles entre grupos con densidad de cargas opuestas.
Funciones del agua en los seres vivos
Disolvente: disuelve la mayor parte de las biomoléculas permitiendo el desarrollo de las reacciones químicas en ella.
Transporte: permite el trasporte de sustancias desde y hacia el exterior de las células y organismos.
Termorreguladora:
-Su alta conductividad térmica permite que el calor generado en sitios específicos (donde el metabolismo energético es muy activo) difunda rápidamente al resto del organismo.
-Su elevado calor específico amortigua cambios bruscos de temperatura.
-Su elevado calor de vaporización permite disipar grandes cantidades de calor por medio del sudor.
Propiedades disolventes del Agua
Se formará una solución verdadera entre moléculas si se superan las fuerzas intermoleculares tanto del soluto como del solvente.
El agua es de carácter polar, por lo tanto la capacidad del agua como disolvente depende de la naturaleza de los distintos componentes que se ponen en contacto con ella.
El Agua como solvente en compuestos iónicos
-Los compuestos iónicos son solubles en agua (hidrófilos).
-En cristales en contacto con agua (ej. NaCl) ocurre una alteración en la organización de las moléculas de ambos, las moléculas dipolares del agua son atraídas por los iones con fuerza suficiente para disociarlas de sus uniones, los iones se van rodeando de moléculas de agua, lo que debilita la fuerza de atracción de los iones entre sí y se separan y dispersan en el solvente.
-Pueden formar disoluciones estables.
-Soluciones verdaderas
El agua como solvente en compuestos polares no iónicos
-Los compuestos polares no iónicos son hidrófilos.
-Forman soluciones estables con el agua, ejemplo, los alcoholes, aldehídos, cetonas (por enlaces de hidrógeno).
-Soluciones verdaderas.
El agua como solvente en compuestos apolares
-Los compuestos apolares son insolubles en agua,
-no puede establecerse unión o atracción entre sus moléculas y las del agua ya que son sustancias hidrófobas.
-No presentan grupos funcionales capaces de interaccionar con agua.
-En medio acuoso se asocian por interacciones hidrófobas.
El agua como solvente en compuestos anfipáticos
-Sustancias que poseen grupos hidrófobos e hidrófilos en la misma molécula
-En contacto con el agua colocan su porción hidrofílica hacia la superficie del agua o sumergida en ella, el resto apolar hacia el exterior de la fase acuosa.
Ejemplo: fosfolípidos, ácidos grasos, sales de ácidos grasos.
Micelas
Moléculas anfipáticas que se encuentran en el seno del agua pueden formar agrupaciones esféricas denominadas micelas.
Las cadenas apolares se dirigen hacia el interior de la micela atraídas por interacciones hidrofóbicas.
Los extremos hidrofílicos de la molécula quedan expuestos a la fase acuosa e interaccionan con ella.
Propiedades coligativas de las soluciones químicas
-Dependen solo de la concentración de partículas de soluto disueltas y no de su naturaleza (tamaño, carga, características químicas).
-Corresponde a las modificaciones que sufren algunas de las propiedades de la sustancia pura para luego convertirse en solvente de una solución diluida.
-Descenso de la presión de vapor (de la solución con respecto al solvente puro).
-Aumento del punto de ebullición.
-Descenso del punto de fusión.
-PRESIÓN OSMÓTICA
Propiedades constitutivas de las soluciones químicas
-Dependen de la naturaleza química del soluto y de su concentración.
-Densidad.
-Viscosidad.
-Conductividad eléctrica.