Bsica

QU VOLEM SABER SOBRE L'AIGUA?

Per qu l'anomenem "la molcula de la vida"?Com s la molcula de l'aigua?Quines propietats t la molcula de l'aigua?Per a qu la necessiten els ssers vius?On es troba l'aigua dels ssers vius?Quines funcions fa l'aigua dins l'organisme?

L'AIGUA AL PLANETA TERRA

L'aigua cobreix el 71% de la superfcie de l'escora terrestre.

L'AIGUA I LA VIDA

No es pot entendre la vida a la Terra sense l'aigua.L'aigua s la molcula imprescindible per a la vida. Tots els ssers vius contenen aigua dins els seus organismes. TOTS.

s el compost qumic ms abundant en la matria viva.

L'AIGUA I ELS SSERS VIUS

Hi ha una relaci directa entre el contingut en aigua i lactivitat fisiolgica dun organisme. Els percentatges ms baixos es donen en ssers amb vida latent, com ara llavors, espores, etc.

algues98%

caragol80%

crustacis77%

esprrecs93%

espinacs93%

estrella mar76%

persona adulta62%

fongs80%

enciam95%

cuc83%

medusa98%

pi93%

llavor76%

bacteri95-75%

LA MOLCULA D'AIGUA

L'aigua t una estructura molecular simple. Est composta per un tom d'oxigen i dos d'hidrogen.

El paper primordial de l'aigua en el metabolisme dels ssers vius s deguda a les seves propietats fsiques i qumiques, derivades de l'estructura molecular.

Cada tom d'hidrogen es troba unit covalentment a l'oxigen per mitj d'un parell d'electrons d'enlla.

LA MOLCULA D'AIGUA S POLAR

En la molcula de l'aigua l'oxigen atreu ms cap a si els electrons dels enllaos que els toms d'hidrogen. El resultat s que la molcula d'aigua, tot i que t una crrega total neutra (igual nombre de protons que d'electrons), presenta una certa polaritat elctrica.

LA MOLCULA D'AIGUA S POLAR

L'aigua s una molcula "polar"= distribuci irregular de la densitat electrnica. L'aigua posseeix una crrega parcial negativa (-) prop de l'tom d'oxigen i una crrega parcial positiva (+) prop dels toms d'hidrogen.

Aquest fet proporciona a l'aigua unes caracterstiques i propietats que la fan ser una molcula especial, excepcional, nica.

ELS PONTS D'HIDROGEN

Entre els dipols de l'aigua s'estableixen forces d'atracci anomenats ponts d'hidrogen, formant grups de 3-9 molcules.

La crrega parcial negativa de l'oxigen d'una molcula exerceix atracci electrosttica sobre les crregues parcials positives dels toms d'hidrogen d'altres molcules adjacents

vdeos

ELS PONTS D'HIDROGEN

Els ponts dhidrogen sn fora ms dbils que els covalents i, a ms, en laigua lquida, tenen una durada de noms alguns picosegons (10-12 s). Ara b, simultniament amb el seu trencament sen formen contnuament de nous.

Aix, les molcules d'aigua s'uneixen transitriament (agrupaci oscillant) formant una xarxa tridimensional.

El grau de la xarxa (nmero de molcules que hi participa) decreix quan s'incrementa la temperatura, ja que el calor proporciona energia per trencar aquestes unions febles. Contrriament el grau augmenta fins arribar a l'estat slid (0C).

L'AIGUA S LQUIDA

Amb les agrupacions de molcules grcies als ponts d'hidrogen s'aconsegueixen pesos moleculars elevats i l'aigua es comporta com un lquid.Laigua, a temperatura ambient, s lquida, al contrari del que caldria esperar, si es considera que altres molcules dun pes molecular semblant, com el CO2, el NO2,el SO2, etc., son gasos.

L'AIGUA EN ELS TRES ESTATS

DENSITAT ANMALA DE L'AIGUA LQUIDA

L'aigua slida s menys densa que l'aigua lquida.

DENSITAT ANMALA DE L'AIGUA LQUIDA

En estat slid,els enllaos d'hidrogen mantenen a les molcules suficientment separades com per a que el gel sigui al voltant d'un 10% menys dens que l'aigua lquida a 4 C. A mesura que el cristall es desf, el gel es fon i les molcules d'aigua queden lliures, llisquen entre si i s'apropen. L'aigua assoleix la mxima densitat a 4C i a partir d'aqu s'expandeix a mesura que les molcules es van movent cada cop ms rpidament.

DENSITAT ANMALA DE L'AIGUA LQUIDA

En conseqncia, el gel flota sobre l'aigua lquida. Aix ha perms l'existncia de vida, perqu l'aigua lquida es mant en aquest estat sota el gel.

ELEVADA FORA DE COHESI

Els ponts d'hidrogen donen una notable cohesi interna a laigua.En estat lquid les molcules estan ms separades i es mouen de manera que poden canviar les seves posicions, per les forces de cohesi, encara que sn menys intenses que en l'estat slid, impedeixen que les molcules puguin independitzar-se.

Els ponts d'hidrogen mantenen les molcules d'aigua fortament unides, formant una estructura compacta que la converteix en un lquid gaireb incomprensible.

ELEVADA FORA DE COHESI

D'aquesta propietat en deriva una caracterstica prpia de l'aigua: la TENSI SUPERFICIAL.

LA TENSI SUPERFICIAL

ELEVADA FORA D'ADHESI

L'aigua es caracteritza per tenir una elevada fora adhesiva (atracci entre les molcules de l'aigua i les molcules de superfcie de contacte).

CAPILLARITAT

Les forces d'adhesi i les de cohesi provoquen el fenomen anomenat capillaritat.

ELEVADA CALOR ESPECFICA

L'aigua pot absorbir grans quantitats de "calor" que utilitza per trencar els ponts de hidrogen i aix fa que la temperatura s'elevi molt lentament. Aix permet que el citoplasma aqus serveixi de protecci davant els canvis de temperatura. Aix es mant la temperatura constant.

Calor especifica. Quantitat de calor que sha de donar a una substncia qumica determinada per augmentar-ne la temperatura.

ELEVADA CALOR DE VAPORITZACI

Aix tamb s degut al fet que per passar de lestat lquid al gass cal trencar tots els enllaos dhidrogen, cosa que la converteix en una bona substncia refrigerant quan sevapora, que es el que passa amb la suor.

ELEVADA CONSTANT DIELCTRICA

Pel fet de tenir molcules dipolars, laigua s un gran medi dissolventde compostos inics, com les sals minerals, i de compostos covalentspolars, com els glcids.

ELEVADA CONSTANT DIELCTRICA

L'aigua s el dissolvent universal.

Vdeo: com l'aigua dissol la sal (NaCl)

BAIX GRAU D'IONITZACI

De cada 107 de molcules daigua, noms una es troba ionitzada:

Aix explica que la concentraci dions hidrogen (H+) i dions hidroxil (OH) sigui de noms 10-7 mols per litre. Atesos els baixos nivells de H+ i de OH, si safegeix a laigua un cid (shi afegeix H+) o una base (shi afegeix OH), encara que sigui molt poca quantitat, aquests nivells varien bruscament.

BAIX GRAU D'IONITZACI

[H +] [OH -] = 1014: producte inic de l'aigua. Aquest valor constitueix la base per establir l'escala de pH, que mesura l'acidesa o alcalinitat d'una dissoluci aquosa; s a dir, la seva concentraci d'ions [H +] o [OH -], respectivament.

pH: potencial d'hidrogen

LES FUNCIONS DE L'AIGUA EN ELS SSERS VIUS

Les funcions de l'aigua en els organismes estan estretament relacionades amb les propietats anteriorment descrites. Es podrien resumir en els segents punts:Suport o mitj on ocorren les reaccions metabliques

Amortidor trmic

Transport de substncies

Lubricant, amortidora del frec entre rgans

Afavoreix la circulaci i turgncia

Dna flexibilitat i elasticitat als teixits

Pot intervenir com a reactiu en reaccions del metabolisme, aportant hidrogenions o hidroxils al medi

FUNCIONS EN ELS SSERS VIUS

L'evaporaci de les fulles fa pujar l'aigua des de les arrels a travs de les cllules conductores ubicades en el tronc.

La cohesi deguda a l'enlla d'hidrogen ajuda a mantenir unida la columna d'aigua. L'adhesi de l'aigua a les parets cellulars ajuda a resistir l'atracci de la gravetat cap a baix.

FUNCIONS EN ELS SSERS VIUS

Laigua interv en moltes reaccions qumiques. Exemple: hidrlisi (ruptura denllaos amb la intervenci de laigua), fotosntesi, etc.

Funci de transport

FUNCIONS EN ELS SSERS VIUS

Funci termoreguladora

Funci estructural

Funci dissolvent i de transport de les substancies

Funci mecnica amortidora

Funci estructural, de transport, metablica