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Estructura del agua . Estructura-Función. - La estructura de las biomoléculas depende de Las propiedades del solvente. El agua es la causa material de todas las cosas. (Tales de Mileto, 624-546 ac) Substancia única, ubicua, componente mayoritario de los seres vivos.
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-La estructura de las biomoléculas depende de Las propiedades del solvente.
El agua es la causa material de todas las cosas. (Tales de Mileto, 624-546 ac) • Substancia única, ubicua, componente mayoritario de los seres vivos.
Naturaleza y propiedades: Filósofos, naturalistas y científicos • Propiedades anómalas • → Parcialmente incomprendida:
Propiedades: • Esenciales para la vida, afectan tamaño y forma de los seres vivos. • Determinan los límites físicos en los que podemos funcionar.
Vernon 1891 Efecto de máxima densidad V (f) T • →Agregación de moléculas de agua. • Rubner 1922 En soluciones con proteína y otros componentes celulares una fracción del agua no se congela a -20 0C.
1930s Gortner et al. • Disolución de sacarosa en agua en diferentes tipos de soluciones. • Determinaron la solubilidad determinando la disminución en la temperatura de fusión (propiedades coligativas ΔTf = Kfm)
1930s Gortner et al. • Disolución de sacarosa en agua en diferentes tipos de soluciones. • Determinaron la solubilidad determinando la disminución en la temperatura de fusión (propiedades coligativas ΔTf = Kfm) • El agua “celular” disuelve menos sacarosa que el agua pura → agua “mas estructurada” que el agua “bulto”.
Agua líquida • Rayos X (Morgan & Warren 1938) • Infrarojo (Magat 1936) • Bernal y Fowler: • Modelo continuo uniforme Átomos de O con coordinación tetrahédrica, los puentes de hidrógeno se “doblan” (no son perfectamente colineales) de manera que no se observa orden después del primer vecino.
Comparación de propiedades fisicoquímicas. Tamaño ↑ Densidad de interacciones
Alta cohesividad debida a interacciones intermoleculares • Teb elevado →Existe principalmente como líquido. • ↑Cp y ↑Hvap. Eficiencia en transferencia de calor. Regulación. Enfriamiento. • Viscosidad: Velocidad de movimientos moleculares y difusión. • Conductancia canales, unión de ligandos. • Límite físico para la evolución. • La difusión del agua es limitante en varios fenómenos.
↑ Tensión superficial • Escala 1 mm: • Tensión superficial domina sobre fuerza gravitacional y viscosidad. • →Interfase agua-aire: Barrera impenetrable • Ambiente y estilo de vida de microorganismos e insectos
Expansión a temperaturas menores a 4 C y al solidificar: Propiedades geofísicas.
Combinación de interacciones: • Atractivas: Fuerzas de London (dipolo –inducidos) • y repulsivas (translape de electrones) • = Interacciones de van de Waals. • O 0.32 nm H 0.16 nm. Distancia O-H 0.096 nm → Forma aproximadamente esférica
Eléctricamente neutra. Pero muy polarizada. (Cargas parciales) • Momento Dipolar permanente • Gas 6 x 10 30 C m • Mayor en líquido y sólido 8 x 10 30 C m debido a la polarización inducida.
Puentes de Hidrógeno • Puente de hidrógeno. Interacción entre dos átomos electronegativos y un átomo de Hidrógeno. • 22.75 kJ/mol (agua-agua en fase gas) • (10 RT) • (Intermedio entre iónico y covalente)
