AGUA Y SALES MINERALES

1. El agua

El agua es un biomolécula inorgánica imprescindible para la vida. La cantidad de agua
en los seres vivos oscila entre el 20 % (tejidos óseos) y el 80 % (células cerebrales).
Los organismos pueden obtener el agua directamente del medio ambiente o generarla (a partir de otras moléculas orgánicas mediante reacciones bioquímicas).

2. Características molécula de agua

-Dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos por enlaces covalentes
simples.

-Es eléctricamente neutra. El átomo de oxígeno es más electronegativo que el de hidrógeno, luego los electrones de los enlaces están más desplazados hacia el oxígeno. Este elemento tiene un exceso de carga negativa y los hidrógenos un exceso de carga positiva. Esta distribución espacial de cargas eléctricas se define como momento dipolar, y da lugar a un dipolo.

-Debido a su carácter polar, las moléculas de agua pueden interaccionar entre sí mediante atracciones electrostáticas, estableciendo enlaces o puentes de hidrógeno. Cada átomo de oxígeno ejerce atracción sobre las cargas positivas de los
hidrógenos de otras moléculas de agua, de forma que cada molécula de agua
puede formar hasta cuatro enlaces de hidrógeno (dos por cada hidrógeno y dos
por cada oxígeno).

estructura-del-agua

3. Propiedades y funciones del agua

 

funcionesypropiedadesagua.jpg

4. Sales minerales

Se encuentran disueltas o en estado sólido (precipitadas), y que también se pueden
asociar a otras moléculas orgánicas. Las sales minerales pueden ser:

  • Insolubles: Forman estructuras sólidas con función protectora.

– Caparazones de crustaceos y moluscos de carbonato cálcico.

– Endoesqueleto de vertebrados formado por fosfato, cloruro y carbonato cálcico

– Esmalte dental de fluoruro cálcico.

– La pared celular vegetal incorpora depósitos de sales minerales.

  • Solubles: Se encuentran disociadas en sus iones correspondientes, siendo responsables de funciones biológicas muy importantes.

-Cationes: Na+ y K+ (impulsos nerviosos), Mg2+ (clorofila), Fe2+/Fe3+ (hemoglobina), Ca2+ (contracción muscular).

-Aniones: Cl- (jugo gástrico), CO32-/HCO3- (regula el pH).

 

4.1. Sales minerales disueltas

Son las sales minerales solubles en agua; se encuentran disociadas sus iones, y forman
parte de los medios internos intracelulares y extracelulares. Son aniones y cationes.

Sus funciones son:
Mantener el grado de salinidad en los organismos.

-Regular la actividad enzimática. Actúan como cofactores enzimáticos (Ca2+, hierro, magnesio).

Regular la presión osmótica y el volumen celular (mantener la
homeostasis).
Estabilizar las dispersiones coloidales. Las sales minerales mantienen el grado
de hidratación.
-Generan potenciales eléctricos, de forma que a ambos lados de las
membranas exista una diferencia de cargas eléctricas.
-Regular el pH. Las disoluciones de sales que tienen esta función se denominan
tampones o disoluciones amortiguadoras. Disminuyen las variaciones del pH
que se producen en reacciones bioquímicas.

 

4.2. Sales minerales precipitadas

Las sales minerales insolubles en la materia viva se encuentran en estado sólido,
formando cristales y tienen, esencialmente, la función de formar estructuras de
protección o sostén.

Carbonato cálcico
– Caparazones de protozoos marinos (foraminíferos).
– En vertebrados endurece huesos y dientes y constituye los otolitos del oído
interno.
-Da rigidez a esponjas calcáreas, formando parte las espículas. Constituye el
esqueleto externo de corales.
– Forma conchas de moluscos gasterópodos (caracoles y bivalvos).
– Impregna el exoesqueleto de algunos artrópodos.

Silicatos
-Endurecen estructuras de sostén de algunos vegetales, como gramíneas y
equisetos.
– Constituyen espículas de esponjas silíceas.
– Forman parte de caparazones protectores de algunos microorganismos, como
radiolarios y diatomeas.

Fosfato cálcico
– Forma parte de la matriz mineral de tejidos óseos de vertebrados.

5. La ósmosis

Difusión: El soluto se dispersa de manera homogénea por la fase dispersante.

Diálisis: Es el proceso de separación de las moléculas que integran una
dispersión coloidal en función de su tamaño a través de una membrana
semipermeable. Esta membrana permite el paso de moléculas de pequeño
tamaño y de agua.

Ósmosis: Paso o difusión de un disolvente a través de una membrana
semipermeable desde una disolución más diluida a otra más concentrada.
Según su concentración, los medios acuosos separados por una membrana
semipermeable pueden ser:
Hipertónicos. Tienen una elevada concentración de solutos con respecto a
otros en los que la concentración es inferior.
Hipotónicos. Contienen una concentración de solutos baja con respecto a otros
que la tienen superior.

Las moléculas de agua difunden desde los medios hipotónicos hacia los hipertónicos,
provocando un aumento de presión sobre la cara de la membrana del compartimento
hipotónico, esta presión se denomina presión osmótica.

 

osmosis
Aquí tenemos un ejemplo de ósmosis con agua y azúcar

 

Las membranas celulares se comportan como membrana semipermeables
A. Cuando el medio externo celular es hipertónico con respecto al medio interno, sale
de la célula agua por ósmosis; entonces:
-Disminuye el volumen celular.
-Aumenta la presión osmótica en el interior celular.
En el caso de las células vegetales, este hecho provoca la rotura de la célula o
plasmólisis, al desprenderse la membrana plasmática de la pared celular.

B. Cuando el medio externo celular es hipotónico con respecto al medio interno, se
produce entrada de agua hacia el interior de la célula, lo que ocasiona:
-Aumento del volumen celular.
-Disminución de la presión osmótica en el interior celular.
En el caso de las células animales, puede producirse estallido celular o hemólisis.
En células bacterianas y vegetales, que presentan paredes rígidas, se produce turgencia
celular.
C. Cuando el contenido celular es isotónico con respecto al medio externo, no se
produce intercambio de agua entre ambos lados de la membrana.

 

osmosisjeje.png6.

 

6. Osmorregulación

La osmorregulación es la regulación de la presión osmótica. Muchos seres vivos han logrado sobrevivir en medios hipotónicos o hipertónicos mediante mecanismos (físicos o químicos) que consiguen mantener su presión osmótica constante.

-Seres vivos unicelulares

Presentan una pared celular que los protege y evita que estallen cuando el medio
externo es hipotónico. Esto lo hacen mediante vacuolas que vierten hacia el exterior el exceso de agua acumulada en el interior de la célula.

-Vegetales

Aquellos que habitan medios hipotónicos respecto a su interior celular,
absorben agua por las raíces, lo que provoca un grado de turgencia que facilita
el crecimiento de las plantas.
Los que habitan medios hipertónicos respecto a su interior celular, mantienen
constante su presión osmótica mediante la apertura y cierre de los estomas,
regulando así la eliminación de agua.
Las plantas halófitas viven en medios con elevada cantidad de sales. Las
plantas presentan una gran cantidad de sales, alcanzado una concentración en
su medio interno ligeramente superior a la del exterior. Así pueden absorber
agua del medio.

-Animales pluricelulares

Peces de agua dulce: Viven en medios hipotónicos. Absorben gran cantidad de
agua, eliminando una orina muy diluida.
Peces marinos: Viven en medios hipertónicos. Eliminan una orina bastante
concentrada y expulsan el exceso de sales por las branquias.

Los reptiles y las aves: Eliminan los productos de desecho en forma de ácido
úrico, disminuyendo la cantidad de agua eliminada.

Los mamíferos:
1. Riñones. Los glomérulos renales absorben gran cantidad de agua al
filtrar continuamente la sangre, pero se reabsorbe prácticamente toda el
agua a través de los túbulos contorneados y el asa de Henle.
2. Intestino grueso. La absorción de agua y sales a través de la mucosa
intestinal origina la formación de heces más sólidas y más salinas a
medida que se incrementan las pérdidas de agua.
3. Piel. A través de la piel se eliminan cantidades variables de agua y sales
en forma de sudor.

 

7. Conclusión

Aquí dejo un link a un vídeo con el que poder entender y completar la explicación y varias urls con enlaces a exámenes de selectivo para practicar y esquemas para ayudarte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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