"NO DEBEMOS OLVIDAR QUE TODOS SOMOS
GUARDIANES TEMPORALES DE LOS TESOROS
DEL PLANETA".
Reina Noor De Jordania, activista humanitaria
FISICOQUIMICA DEL AGUA Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA
No puede existir vida sin agua, ya que el agua es el vehículo idóneo donde se desarrollan las complejas reacciones bioquímicas que hacen posible el desarrollo vital de cualquier ser vivo.
La provisión de agua en nuestro planeta esta sometida a lo que denominamos como "ciclo hidrológico" que consiste en una serie de cambios de fase, características físicas y químicas que tienen como fin la renovación periódica del agua en los "depósitos" que existen en nuestro planeta como los océanos, ríos, lagos y otros.
La provisión de agua en nuestro planeta esta sometida a lo que denominamos como "ciclo hidrológico" que consiste en una serie de cambios de fase, características físicas y químicas que tienen como fin la renovación periódica del agua en los "depósitos" que existen en nuestro planeta como los océanos, ríos, lagos y otros.
El motor de dicho ciclo es la radiación solar recibida por nuestro planeta que conduce a la evaporación del agua que luego revierte por medio de la lluvia.
ESTRUCTURA MOLECULAR DEL AGUA
La estructura de la molécula de H2O tiene carácter tetraédrico, con una hibridación sp3 del átomo de oxígeno, situado en el centro, y con los dos átomos de hidrógeno ubicados en los vértices de dicho tetraedro . Las dos restantes direcciones de enlace corresponden a los otros dos orbitales, ocupados cada uno por una pareja de electrones. Entre los dos átomos de hidrógeno y el oxígeno se forma un ángulo de 104.45º y el enlace entre dichos átomos (O---H) tiene una distancia de 95.84 pm.
Esta estructura molecular y su naturaleza dipolar condicionan muchas de las propiedades físicas y químicas del agua, debido a la posibilidad de establecimiento de puentes de hidrógeno de las moléculas acuosas entre sí y con otras de diferente naturaleza.
El modelo mas aceptado para el agua es el denominado como " los racimos parpadeantes"
PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL AGUA
Las principales propiedades fisicoquimicas del agua son dependientes de su estructura molecular y su capacidad de formar puentes de hidrógeno, algunas de estas son:
- Densidad máxima a 4ºC, de este comportamiento atípico se explica que el hielo flote en el agua liquida. El hielo flotante es el aislante térmico que impide que la masa oceánica se congele y que exista vida marina en los polos
- .Elevada temperatura de ebullición, que permite que el agua este liquida en un margen más amplio de temperatura, posibilitando la vida en diferentes climas, incluso extremos.
- Elevado calor específico, que hace del agua un excelente regulador de la temperatura del organismo, a través de la circulación sanguínea principalmente, ya que este alto valor que permite que ocurran cambios de calor con escasa modificación de la temperatura.
- Elevado calor de vaporización, este valor permite eliminar el exceso de calor en el cuerpo por medio de la vaporación continua por la piel y los pulmones, igualmente que la evaporización del sudor también contribuye al mantenimiento de la temperatura corporal.
- Elevada conductividad calorífica, permitiendo una adecuada conducción de calor en el organismo, contribuyendo a la termorregulación, al mantener constante e igualar la temperatura en las diferentes zonas corporales.
- Elevada constante dieléctrica, que implica que el agua sea un buen disolvente de compuestos iónicos y sales cristalizadas.
- Disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica, que le permite disolver compuestos como alcoholes, ácidos. aminas y glúcidos
- .Capacidad de hidratación o solvatación de iones, su carácter dipolar determina que sus moléculas rodeen distintos iones, aislandolos del resto, lo cual a su vez facilita la separación de iones de diferente carga solubilizando compuestos iónicos
- .Disolvente de moléculas anfipáticas (que tienen grupos polares y apolares simultaneamente), contribuye a la determinación del agua como disolvente universal, sobre todo en el organismo, que hace efectivos procesos de transporte, nutrición, ósmosis y otros.
- Elevada tensión superficial, determina una elevada cohesión entre las moléculas de su superficie y facilita su función como lubricante en las articulaciones.
- Transparencia, propiedad fundamental en el origen del proceso de fotosintesis en la masa oceánica y fondos marinos, que es el comienzo de una cadena trófica que finaliza en la nutrición humana.
- El agua es un electrólito débil, que viene determinado por su estructura molecular, que hace que libere el mismo catión de los ácidos y el mismo anión que las bases. Por lo que puede actuar como ácido o como base.
Dichas propiedades influyen sobre los diferentes estados del agua:
LIQUIDA SOLIDA
GASEOSA
FUNCIONES BIOQUÍMICAS Y FISIOLÓGICAS DEL AGUA
El agua actúa como componente estructural de macromoléculas, como proteínas y polisacáridos, entre otros, ya que estabiliza su estructura, fundamentalmente a través de la formación de puentes de hidrógeno.
Gracias a sus propiedades es reconocido como el disolvente universal de sustancias tanto iónicas como anfipáticas y polares no iónicas, lo que permite que sea en esta donde se produzcan casi todas las reacciones bioquímicas, siendo también un excelente medio de transporte en el organismo.
El agua es el sustrato o el producto de diversas reacciones enzimaticas. 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.
El agua es un termorregulador que permite mantener el equilibrio de temperaturas en el cuerpo, la disipación de cantidades elevadas de calor metabólico, la refrigeración corporal tras un ejercicio intenso o la exposición a temperaturas elevadas y otros procesos que los convierten en el protagonista de la termorregulación en el organismo.
El agua es la biomolécula más abundante de los seres vivos. "En el ser humano constituye un 65-70% del peso del cuerpo" . De no mantenerse este equilibrio el organismo sufriría graves situaciones patológicas. La variabilidad de los valores de agua se presentan en los distintos tejidos, en general, los más activos (tejido embrionario, vísceras y órganos) presentan una proporción más elevada, dismunuyendo en los tejidos envejecidos y poco activos (tejido esquelético y el adiposo).
Después de haber analizado la estructura molecular y las propiedades del agua podemos identificar la importancia del agua en todos los procesos vitales, desempeñando diversos roles no solo en la naturaleza sino también en el organismo. En el siguiente vídeo se destaca esta fundamental función del agua.
FUENTES
ORAL: López Restrepo, Mauricio Antonio. Ingeniero Ambiental. Entrevista. Medellín 2010.
ESCRITA:
LOZANO TERUEL, J.A .Bioquímica y biología molecular para las ciencias de la salud. Un protagonista excepcional: El agua. Tercera edición 2005. Páginas 29-45.
,Marín Galvín, Rafael. Fisicoquímica y microbiología de los medios acuáticos Tratamientos y control de calidad de aguas. Madrid 2003.
- Agencia de Protección Ambiental, Oficina de Aguas. El agua potable y la salud: lo que usted debe saber. Mayo 2000. [citado: 5 de septiembre del 2010]. Disponible en: http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/drinkingwater.html
EVALUACIÓN DE LA INFORMACIÓN
Para iniciar mi proceso de búsqueda inicie con dos libros que hacían referencia explicita al tema propuesto esperando encontrar información amplia y significativa, al leer y analizar dicha información la reconocí como herramientas útiles que me permitieron identificar de forma especifica las propiedades del agua y su incidencia en la naturaleza y el organismo, particularmente el libro de J.A Lozano Teruel, presenta un enfoque médico del análisis del agua, con lo cual construí un amplio concepto del agua que la concibe como un efectivo termorregulador corporal, lo hace que la temperatura de los organismos se mantenga constante y además como posibilita la disociación de compuestos iónicos que permite que los diferentes iones puedan desempeñar sus funciones en todos los organismos.
De la fuente virtual, que también aporto información de gran calidad, logre reconocer al agua como determinante de la escala de pH, que en caso de presentar alteraciones conduce a la aparición de patologías como la acidosis y alcalosis, de orígenes respiratorio y metabólico.
Como apoyo a la investigación me he remitido a una fuente especializada en estas temáticas, el ingeniero ambiental Mauricio Antonio López que ha aportado información valiosa en este proceso de búsqueda orintandome en el análisis del tema de la filtración con UV del agua.
De esta fuente puedo destacar su análisis en torno a la controversia que ha desatado la utilización de luz ultravioleta como técnica de desinfección del agua, ya que esta práctica ha ido creciendo en los últimos años e incursionando fuertemente principalmente en el escenario europeo.
Esta propuesta debe su auge al interés que surge entorno a las consecuencias en la salud que puede desencadenar el consumo prolongado de agua cuyo tratamiento se basa en la utilización de cloro, ya que como hemos argumentado anteriormente el agua desempeña un rol fundamental en el organismo, y por ende su consumo incide directamente sobre el correcto funcionamiento de este.
El tratamiento con luz ultravioleta presenta numerosas ventajas a nivel sanitario y económico, además se postula como una herramienta bastante adsequible para cualquier comunidad.
Para ampliar la información sobre este tema visita:
http://www.acsmedioambiente.com/LoNuevo/luz_ultravioleta.htm
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