El agua es el principal e imprescindible componente del cuerpo humano.
El ser humano no puede estar sin beberla más de cinco o seis días sin poner en
peligro su vida. El cuerpo humano tiene un 75 % de agua al nacer y cerca del 60
% en la edad adulta. Aproximadamente el 60 % de este agua se encuentra en el
interior de las células (agua intracelular). El resto (agua extracelular) es la
que circula en la sangre y baña los tejidos.
¿Cuáles son
las funciones del agua en el ser humano?
Las funciones del agua , íntimamente relacionadas con las propiedades
anteriormente descritas , se podrían resumir en los siguientes puntos:
En el agua de nuestro cuerpo
tienen lugar las reacciones que nos permiten estar vivos. Forma el medio acuoso
donde se desarrollan todos los procesos metabólicos que tienen lugar en nuestro
organismo. Esto se debe a que las enzimas (agentes proteicos que intervienen en
la transformación de las sustancias que se utilizan para la obtención de
energía y síntesis de materia propia) necesitan de un medio acuoso para que su
estructura tridimensional adopte una forma activa.
Gracias a la elevada
capacidad de evaporación del agua, podemos regular nuestra temperatura, sudando
o perdiéndola por las mucosas, cuando la temperatura exterior es muy elevada es
decir, contribuye a regular la temperatura corporal mediante la evaporación de
agua a través de la piel.
Posibilita el transporte de nutrientes a las células y de las sustancias
de desecho desde las células. El agua es el medio por el que se comunican las
células de nuestros órganos y por el que se transporta el oxígeno y los
nutrientes a nuestros tejidos. Y el agua es también la encargada de retirar de
nuestro cuerpo los residuos y productos de deshecho del metabolismo celular.
Puede intervenir como reactivo
en reacciones del metabolismo, aportando hidrogeniones (H3O+) o hidroxilos (OH
-) al medio.
¿Cuáles son los diversos fenómenos en los que participa el agua?
Son muchos fenómenos en los
que la naturaleza se ve afectada ya sea
positivamente o negativamente ocasionados por el agua, a continuación se
presentan una serie de fenómenos de agua:
·
El agua, al estar en estado líquido, entre sus
moléculas pueden dispersarse otras sustancias, que quedan mezcladas sin perder
su propia composición. A este fenómeno se le denomina dilución, por lo
cual se dice que el agua es un gran solvente debido a que puede disolver
una gran cantidad de sustancias, incluyendo el aire y otros gases, así como
sustancias que normalmente son sólidas, como la sal o el azúcar.
·
También puede absorber calor, ya
sea de los rayos solares o de otros orígenes, y desprenderse fácilmente de él
en contacto con otras sustancias más frías, lo cual es otra propiedad de enorme
importancia.
·
De todas las sustancias, es
probablemente la que más fácilmente se presenta en los tres estados que puede
tener la materia: líquido, sólido y gaseoso. Si bien en condiciones normales el
agua es líquida y así aparece principalmente en la naturaleza, el agua puede
evaporarse al estado gaseoso - lo que se llama vapor de agua - a temperaturas
relativamente no muy altas, aunque para entrar en evaporación violenta, que se
llama ebullición, debe alcanzar a una temperatura de 100 grados centígrados. En
cambio, pasa al estado sólido cuando su temperatura baja de los cero grados,
formando el hielo; aunque puede mantenerse igualmente en estado líquido a
temperaturas bastante inferiores, hasta 25 grados bajo cero, en cuya situación
se congela al ser agitada.
·
NIEBLA
La niebla es la condensación de minúsculas gotas de agua en
el aire cercano al suelo. Puede ser desde una simple bruma o neblina hasta una
niebla densa, que dificulte extraordinariamente la visión. Es un fenómeno que
sucede cuando el aire más caliente y húmedo de las zonas próximas al suelo, o
el que se encuentra por encima del agua de un río o del mar, se encuentra con
una masa de aire frío que desciende. Se condensa entonces rápidamente el vapor
de agua y se forman las gotas de niebla. La niebla se produce también por el
aporte de humedad que supone una masa de agua o la evapotranspiración de masas
boscosas. Este fenómeno es frecuente en las situaciones de anticiclón. También
es muy habitual en algunas regiones tropicales, donde existen selvas muy
húmedas en zonas montañosas a las que en ocasiones llega aire frío.
·
PRECIPITACIONES
La lluvia es la caída de gotas de agua de las nubes. La
condensación hace que se formen gotas grandes que pesan tanto que no pueden
permanecer en el aire y caen. La nieve se origina si en las nubes se forman
pequeñísimos cristales de hielo y se agregan después formando los copos de
nieve. El granizo es una precipitación de fragmentos de hielo. Se producen en
el interior de nubes de tormenta, cuando el viento asciende muy rápidamente y
se encuentra una capa de aire muy frío. Los fragmentos de granizo son lanzados
hacia arriba y vuelven a caer, y se congelan y descongelan varias veces, por lo
que son muy duros y, a veces, alcanzan un tamaño considerable.
·
ROCÍO Y ESCARCHA
El aire siempre contiene una cierta cantidad de vapor de
agua. Si se enfría por la noche suficientemente, el vapor se condensa formando
gotitas de agua sobre el suelo y las plantas. Estas gotas se mantienen por la
mañana y se denominan rocío. Si sucede esta misma condensación cuando la
temperatura está por debajo de 0 °C, se forma la escarcha. En este caso, el
agua se condensa y se congela sobre la superficie de las plantas, las rocas y
el suelo. En situaciones muy frías, la escarcha puede convertirse en lo que se
denomina helada. En estas ocasiones, los campos pueden aparecer cubiertos por
un manto blanco similar al de la nieve. Se trata de un fenómeno muy perjudicial
para los cultivos.
¿Qué manejo
debe dársele a los seres vivos según su deficiencia en contenido acuoso?
Actividad acuosa (denominada también «actividad de agua») se define como
la relación que existe entre la presión de vapor de un alimento dado en
relación con la presión de vapor del agua pura a la misma temperatura. Se
denomina por regla general como aw del idioma inglés Water activity, aw ). La
actividad acuosa es un parámetro estrechamente ligado a la humedad del alimento
lo que permite determinar su capacidad de conservación, de propagación
microbiana, etc. La actividad acuosa de un alimento se puede reducir aumentando
la concentración de solutos en la fase acuosa de los alimentos mediante la extracción
del agua (liofilización) o mediante la adición de nuevos solutos. La actividad
acuosa junto con la temperatura, el pH y el oxígeno son los factores que más
influyen en la estabilidad de los productos alimenticios.
PROTEINAS:
Las proteínas son biomoléculas formadas por
cadenas lineales de aminoácidos. El nombre proteína proviene de la palabra
griega πρωτεῖος ("proteios"), que significa "primario" o
del dios Proteo, por la cantidad de formas que pueden tomar.
Por sus propiedades físico-químicas,
las proteínas se pueden clasificar en proteínas simples (holoproteidos), que
por hidrólisis dan solo aminoácidos o sus derivados; proteínas conjugadas
(heteroproteidos), que por hidrólisis dan aminoácidos acompañados de sustancias
diversas, y proteínas derivadas, sustancias formadas por desnaturalización y
desdoblamiento de las anteriores. Las proteínas son indispensables para la
vida, sobre todo por su función plástica (constituyen el 80% del protoplasma
deshidratado de toda célula), pero también por sus funciones biorreguladora
(forma parte de las enzimas) y de defensa (los anticuerpos son proteínas).
Las proteínas desempeñan un papel fundamental
para la vida y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Son
imprescindibles para el crecimiento del organismo. Realizan una enorme cantidad
de funciones diferentes.
Las proteínas están formadas por
aminoácidos los cuales a su vez están formados por enlaces peptídicos para
formar esfingocinas.
Las proteínas de todos los seres vivos
están determinadas mayoritariamente por su genética (con excepción de algunos
péptidos antimicrobianos de síntesis no ribosomal), es decir, la información
genética determina en gran medida qué proteínas tiene una célula, un tejido y
un organismo.
Las proteínas se sintetizan dependiendo
de cómo se encuentren regulados los genes que las codifican. Por lo tanto, son
susceptibles a señales o factores externos. El conjunto de las proteínas
expresadas en una circunstancia determinada es denominado proteoma.
CARBOHIDRATOS:
son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son
solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el
grupo funcional aldehído. Son la forma biológica primaria de almacenamiento y
consumo de energía. Otras biomoléculas energéticas son las (lipidos) grasas y,
en menor medida, las proteínas y los ácidos nucleicos.
El término
"hidrato de carbono" o "carbohidrato" es poco apropiado, ya
que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a
moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos
funcionales. Este nombre proviene de la nomenclatura química del siglo XIX, ya
que las primeras sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn(H2O)n
(donde "n" es un entero=De 3 en adelante; según el número de átomos).
De aquí que el término "carbono-hidratado" se haya mantenido, si bien
posteriormente se vio que otras moléculas con las mismas características
químicas no se corresponden con esta fórmula. Además, los textos científicos
anglosajones aún insisten en denominarlos carbohydrates lo que induce a pensar
que este es su nombre correcto. Del mismo modo, en dietética, se usa con más
frecuencia la denominación de carbohidratos.
Los
glúcidos pueden sufrir reacciones de esterificación, aminación, reducción,
oxidación, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad
especifica, como puede ser de solubilidad.
ÁCIDOS
NUCLEICOS: Los ácidos
nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros
llamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así,
largas cadenas o polinucleótidos, lo que hace que algunas de estas moléculas
lleguen a alcanzar tamaños gigantes (de millones de nucleótidos de largo).
El
descubrimiento de los ácidos nucleicos se debe a Friedrich Miescher, quien en
el año 1869 aisló de los núcleos de las células una sustancia ácida a la que
llamó nucleína, nombre que posteriormente se cambió a ácido nucleico.
Posteriormente, en 1953, James Watson y Francis Crick se encargaron de
descrubrir el diseño del ADN,empleando la técnica de difracción de los rayos x.
ENZIMAS: Las enzimas
son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones bioquímicas,
siempre que sean termodinámicamente posibles: Una enzima hace que una reacción
química que es energéticamente posible (ver Energía libre de Gibbs), pero que
transcurre a una velocidad muy baja, sea cinéticamente favorable, es decir,
transcurra a mayor velocidad que sin la presencia de la enzima.2 3 En estas
reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las
cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos
los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas
significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina
reacciones enzimáticas.
Debido a
que las enzimas son extremadamente selectivas con sus sustratos y su velocidad
crece sólo con algunas reacciones, el conjunto (set) de enzimas sintetizadas en
una célula determina el tipo de metabolismo que tendrá cada célula. A su vez,
esta síntesis depende de la regulación de la expresión génica.
Como todos
los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación
(ΔG‡) de una reacción, de forma que se acelera sustancialmente la tasa de
reacción. Las enzimas no alteran el balance energético de las reacciones en que
intervienen, ni modifican, por lo tanto, el equilibrio de la reacción, pero
consiguen acelerar el proceso incluso millones de veces. Una reacción que se produce
bajo el control de una enzima, o de un catalizador en general, alcanza el
equilibrio mucho más deprisa que la correspondiente reacción no catalizada.
Al igual
que ocurre con otros catalizadores, las enzimas no son consumidas por las
reacciones que catalizan, ni alteran su equilibrio químico. Sin embargo, las
enzimas difieren de otros catalizadores por ser más específicas. Las enzimas
catalizan alrededor de 4.000 reacciones bioquímicas distintas.4 No todos los
catalizadores bioquímicos son proteínas, pues algunas moléculas de ARN son
capaces de catalizar reacciones (como la subunidad 16S de los ribosomas en la
que reside la actividad peptidil transferasa).5 6 También cabe nombrar unas
moléculas sintéticas denominadas enzimas artificiales capaces de catalizar
reacciones químicas como las enzimas clásicas.
No hay comentarios:
Publicar un comentario