Agua Y Cuerpo Humano

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  • 1. Unidad I: El Medio Ambiente Iónico y los Tampones Tema 1. El Agua y Funciones
  • 2. Contenido
    • Importancia del agua en el organismo.
    • Estructura molecular del agua.
    • Propiedades físico-químicas.
    • Funciones y disociación del agua.
  • 3. Importancia del Agua
    • El agua es la biomolécula más abundante en el ser humano.
    • Constituye un 65-70% del peso del cuerpo, debiendose mantener alrededor de estos valores. De lo contrario, el organismo sufriría graves situaciones patológicas.
    • La importancia del estudio del agua estriba en que casi todas las reacciones bioquímicas del organismo tienen lugar en medios acuosos.
  • 4. Molécula de Agua
  • 5. Puente de Hidrógeno
    • Un enlace por puente de hidrógeno se efectúa entre un átomo electronegativo y el átomo de hidrogeno unido covalentemente a otro átomo electronegativo.
    • Este enlace es mucho mas débil que los enlaces covalentes, formándose y rompiéndose con mayor rapidez que estos últimos.
    • Cada molécula de agua puede interactuar por puentes de hidrogeno con otras cuatro moléculas de agua.
  • 6. Puente de Hidrógeno
  • 7. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 1. Densidad máxima a 4 °C :
    • Este comportamiento anómalo permite que el hielo flote en el agua.
    • Esta densidad anómala permite la existencia de vida marina en los casquetes polares ya que el hielo flotante actúa como aislate térmico, impidiendo que la masa oceánica se congele.
  • 8. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 2. Elevado Calor Específico (1 cal/g x °C) (calor necesario para elevar la temp. de 1 g de agua en 1 °C concretamente desde 15 a 16 °C)
    • Este alto valor permite al organismo importantes cambios de calor con escasa modificación de la temp corporal.
    • El agua se convierte en un mecanismo regulador de la temp del organismo, evitando alteraciones peligrosas, fundamentalmente a través de la circulación sanguínea.
  • 9. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 3. Elevada Temp. de ebullición :
    • En comparación con otros hidruros, la Temp. de ebullición del agua es mucho mas elevada (100 °C a 1 atmósfera).
    • Esto hace que el agua se mantenga liquida en un amplio margen de temp. (0-100 °C), lo que posibilita la vida en diferentes climas, incluso a temp. extremas.
  • 10. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 4. Elevado Calor de Vaporización: (calor necesario para vaporizar 1 g de agua: 536 cal/g).
    • Este valor elevado permite eliminar el exceso de calor, evaporando cantidades relativamente pequeñas de agua.
    • Ello posibilita, cuando es necesario, mantener la temp. del organismo mas baja que la del medio ambiente.
  • 11. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 4. Elevado Calor de Vaporización:
    • Por tanto, la vaporización continua de agua por la piel y los pulmones constituye otro mecanismo regulador de la temp.
    • La evaporación del sudor también contribuye a este mantenimiento, con lo que globalmente ello supone la eliminación total de unas 620 Kcal diarias.
  • 12. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 5. Elevada Conductividad Calórica:
    • Permite una adecuada conducción de calor en el organismo, contribuyendo a la termorregulación, al mantener constante e igualar la temp. en las diferentes zonas corporales.
  • 13. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 6. Disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica:
    • Ello sucede por la capacidad del agua de establecer puentes de hidrogeno con grupos polares de otras moléculas no iónicas.
    • Así, puede disolver compuestos tales como alcoholes, ácidos, aminas y glúcidos.
  • 14. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 7. Capacidad de Hidratación o Solvatación de Iones:
    • El carácter dipolar del agua determina que sus moléculas rodeen a los distintos iones, aislándolos del resto.
    • A este fenómeno se le denomina hidratación o Solvatación de iones y facilita a su vez la separación de iones de diferentes carga, lo que contribuye a la solubilización de compuestos iónicos.
  • 15. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 10. Elevada Tensión Superficial:
    • Determina una elevada cohesión entre las moléculas de su superficie y facilita su función como lubricante en las articulaciones.
    • La tensión superficial disminuye con la presencia en el líquido de ciertos compuestos que reciben el nombre genérico de tensoactivos (jabones, detergentes, etc.) que facilitan la mezcla y emulsión de grasas en el medio acuoso; así, las sales biliares ejercen esta acción tensoactiva en el intestino delgado, facilitando la emulsión de grasas y, con ello, la digestión.
  • 16. Propiedades Físicas y Químicas del Agua
    • 11. Transparencia:
    • Esta propiedad física no afecta directamente al ser humano, pero es importante para que se origine el proceso de fotosíntesis en la masa oceánica y fondos marinos.
    • Como este es el comienzo de una cadena trófica que finaliza en la nutrición humana, la transparencia acuosa contribuye al adecuado desarrollo de la vida.
  • 17. Funciones Bioquímicas y Fisiológicas del Agua
    • Las funciones bioquímicas y fisiológicas que el agua desempeña en el organismo se basan en las propiedades físico-químicas anteriores.
    • Entre ellas destacan:
      • El agua actúa como componente estructural de macromoléculas, como proteínas, polisacáridos, etc., ya que estabiliza su estructura, fundamentalmente a través de la formación de puentes de hidrógeno.
  • 18. Funciones Bioquímicas y Fisiológicas del Agua
    • El agua, como disolvente universal de sustancias, tanto iónicas como antipáticas y polares no iónicas, permite que en su seno se produzcan casi todas las reacciones bioquímicas, y es además un excelente medio de transporte en el organismo.
    • El agua es el sustrato o el producto de diversas reacciones enzimáticas. Puede actuar como cosustrato en reacciones catalizadas por hidrolasas e hidratasas, o puede ser el producto de reacciones catalizadas por oxidasas.
    • Asimismo, participa como reactante o como producto en infinidad de vías metabólicas.
  • 19. Funciones Bioquímicas y Fisiológicas del Agua
    • El carácter termorregulador del agua permite conseguir un equilibrio de temp. en todo el cuerpo, la disipación de cantidades elevadas de calor metabólico, etc.
  • 20. Compartimentación Acuosa Corporal
    • Según su compartimentación, el agua corporal se puede clasificar en agua intracelular y extracelular.
    • El agua intracelular existe en el interior de la célula, tanto en el citosol como en el resto de las estructuras celulares, y constituye un 70% del total del agua existente en el organismo.
  • 21. Compartimentación Acuosa Corporal
    • Esta agua intracelular se puede clasificar a su vez en:
      • Agua libre , de la que puede disponer la célula de inmediato y con facilidad.
      • Agua ligada o asociada , que es la que se encuentra unida a estructuras y entidades macromoleculares.
  • 22. Compartimentación Acuosa Corporal
    • El agua extracelular constituye un 30% del contenido total de agua en el organismo y se puede clasificar en:
      • Agua plasmática , en la que se incluye el agua del plasma y de la linfa, y que supondría un 7% del total.
      • Agua intersticial , que comprende el agua presente en el líquido intersticial, en el líquido cefalorraquídeo, en el humor ocular, etc. Supone un 23% del total del agua del organismo.
  • 23. Ingestión y Excreción del Agua
    • En lo referente a la ingestión y excreción de agua en los seres humanos, los valores considerados como normales son los siguientes:
      • Ingestión media (2700 mL)
        • Bebida: 1300 mL
        • Alimentos: 900 mL
        • Oxidación metabólica: 500 mL
  • 24. Ingestión y Excreción del Agua
      • Excreción (2700 mL)
        • Respiración: 500 mL
        • Transpiración, evaporación: 700 mL
        • Orina: 1400 mL
        • Heces: 100 mL