Agua y Electrolitos - BBM

Curso Propedéutico a la carrera de
Médico Cirujano: Bioquímica y Biología

Molecular.
Agua y electrolitos.
EM. Alejandro Agustín Vite García.
AGUA, MOLÉCULA ESENCIAL DE
VIDA.
01
ES EL SOLVENTE DE
02
IRRIGA LAS CÉLULAS
LA VIDA. (EL AGUA Y TRANSPORTA
COMO SOLVENTE COMPUESTOS EN LA
UNIVERSAL) SANGRE.
03 04
DISIPA EL CALOR Y
MEDIO PARA EL MOVIMIENTO
DE MOLÉCULAS EN PARTICIPA EN
COMPUESTOS CELULARES. REACCIONES
QUÍMICAS.
El agua en los compartimientos del
organismo.
■ El agua total del cuerpo es casi del 50-60% del peso corporal en adultos y
75% del peso corporal en niños.
■ Compartimiento del líquido INTRACELULAR (LIC): 60%
■ Compartimiento del líquido EXTRACELULAR (LEC): 40%
En el LEC se incluye al plasma (sangre después de sustraer las células) y al

líquido intersticial (líquido de los espacios tisulares, encontrado entre células)
ELECTROLITOS.
• Término aplicado para los iones positivos (cationes) y
iones negativos (aniones) así como al bicarbonato
(HCO3)
Se encuentran de forma desigual en el LEC y en el LIC.
Los electrolitos se disocian por
ELECTRÓLISIS.
ELECTROLITOS EN LOS
COMPARTIMIENTOS CELULARES.
K+ Na+
(150 mmol/L) (145 mmol/L)
Catión más abundante Catión más abundante
en el LIC en el LEC.
PO4- Cl-
(100 mmol/L) (105 mmol/L)
Anión más abundante Anión más abundante
en el LIC. en el LEC.
Ingresos y Egresos de
Agua en el Organismo.
Ingresos
Entrada de agua al
organismo.
METABOLISMO CELULAR. DIETA.

200 ml/ día. 2100 ml/ día.
Proviene del Proviene de las
catabolismo de bebidas y
los alimentos. alimentos
consumidos.
Ingresos y Egresos de
Agua en el Organismo.
Pérdidas
Perdemos agua de
forma constante.
PÉRDIDAS SENSIBLES. PÉRDIDAS INSENSIBLES.

EL ORGANISMO ES Se pierde agua mediante
CAPAZ DE PERCIBIRLAS. proceso de evaporación.
HECES (100 ml/ día) RESPIRACIÓN (500 ml/ día)

ORINA (1400 ml/ día) SUDORACIÓN (100 ml/ día)
EJERCICIO (500 ml/ día) PIEL (350 ml/día)
Estructura molecular del agua.
■ Fórmula química: H20
2 átomos de hidrógeno y 1 de
oxígeno unidos por enlace
covalente.
■ Geometría tetraédrica debido a

hibridación sp3. (átomo de
oxígeno en el centro del
tetraedro)
El oxígeno es más
electronegativo que el
hidrógeno.
• Oxígeno: mayor capacidad de atraer
electrones.
• Hidrógeno: menor capacidad de atraer
electrones.
El átomo de oxígeno tendrá una carga parcial

negativa, mientras que el hidrógeno tendrá
carga parcial positiva.
Dato Importante:
Dado que la distribución
electrónica en los enlaces O-H
se dirige hacia el oxígeno, el
enlace es polar.
¿Qué pasaría si la
molécula de agua
tuviera una geometría
lineal?
Las polaridades de enlace se

equilibrarían (como es el
caso del CO2) y el agua sería
una molécula no polar.
Enlace de 104.5 grados.
Moléculas de
agua se
encuentran
dobladas.
Reducción en el
ángulo simétrico de
la geometría
tetraédrica.
Pares de electrones
desapareados
requieren más espacio.
Enlaces de 104.5 grados entre
átomos de Hidrógeno.
El agua es considerada un dipolo.
■ El agua es un dipolo, debido a que hay una

distribución desigual de los electrones
entre el átomo de oxígeno y los
hidrógenos.
■ El carácter dipolar del agua le permitirá
formar enlaces por puentes de
hidrógeno.
Enlace por puente de
hidrógeno.
• Los hidrógenos deficientes en electrones de una molécula
de agua son atraídos por los pares de electrones
desapareados de otra molécula de agua debido a la gran
diferencia de electronegatividad.
• Debido a su mayor longitud de enlace los puentes de

hidrógeno son considerados enlaces más débiles que la
interacción covalente O-H.
Dado que el agua se encuentra en los 3 estados de agregación

de la materia puede:
• Puede formar hasta 4 puentes de hidrógeno en estado
sólido.
• Puede formar aprox 3.4 puentes de hidrógeno en estado
líquido.
• Puede formar 1 puente de hidrógeno en estado gaseoso.
Puentes de hidrógeno según el
estado físico de agregación.
Interacciones electrostáticas.
Son las interacciones que se producen entre 2 cargas

parciales opuestas (moléculas polares) o cargas completas
(iones cargados)
LAS INTERACCIONES SE CLASIFICAN SEGÚN SU

FUERZA.
■ Covalentes (fuerzas grandes de unión) MÁS FUERTE.
■ Iónicas.
■ Puentes de hidrógeno.
TANTO LAS IÓNICAS COMO EL PUENTE DE HIDRÓGENO
COMPARTEN LA MISMA FUERZA.
■ Fuerzas de Van Der Waals. MÁS DÉBIL.
PROPIEDADES BIOQUÍMICAS
DEL AGUA.
1. Es componente 3. Funciona como 5. Carácter

estructural de las medio de termorregulador,
macromoléculas. transporte en el permite lograr equilibrio
organismo térmico en el cuerpo.
Es conocida como Participa como

2. el solvente 4. reactivo o 6. Sustrato de diversas
universal de producto en vías reacciones
sustancias iónicas metabólicas. bioquímicas.
y anfipáticas.
Propiedades físicoquímicas del agua.
● Calor específico/ capacidad calorífica.

● Calor de vaporización.
● Tensión superficial.
● Conductividad térmica.
● Constante dieléctrica.
Propiedades físico-químicas del agua.
CALOR ESPECÍFICO.
• Energía que debe agregarse o eliminarse para
cambiar la temperatura del agua 1 grado.
NOS AYUDA A MANTENER LA TEMPERATURA DEL
CUERPO. (36.5-37.5 GRADOS CELSUIS)
CALOR DE VAPORIZACIÓN.
• Energía necesaria para evaporar 1 mol de agua.
EL SUDOR ACTÚA COMO TERMORREGULADOR
(ELIMINAR GRAN CANTIDAD DE CALOR CON MÍNIMA
PÉRDIDA DE AGUA)
TENSIÓN SUPERFICIAL.
• Tendencia de las moléculas de atraerse hacia el
centro, formando una capa.
EL FACTOR SURFACTANTE ROMPE CON LA TENSIÓN
SUPERFICIAL, PERMITIENDO LA HEMATOSIS. (GRANDES
FUERZAS DE COHESIÓN)
FENÓMENO DE LA ADHESIÓN Y COHESIÓN.
Adhesión: El agua tiene un fuerte poder de atracción por moléculas de

diferente tipo a ella, sobre todo si éstas cuentan con una carga parcial
positiva o negativa.
Cohesión: El agua tiene la capacidad de mantener sus moléculas unidas
en estado líquido mediante interacciones de fuerza neta llamadas puentes
de hidrógeno. La cohesión favorecerá el fenómeno de tensión superficial .
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA.
• Capacidad del agua para distribuir el calor.
AYUDA A QUE TODOS LOS SEGMENTOS DEL CUERPO
MANTENGAN LA MISMA TEMPERATURA.
CONSTANTE DIELÉCTRICA.
• Capacidad del agua para disolver un compuesto por
cargas. Se debe a la dipolaridad eléctrica de sus
moléculas.
DADA SU ALTA CONSTANTE, ES CONSIDERADA EL
SOLVENTE UNIVERSAL.
“Lo semejante disuelve a
lo semejante”
Para que un compuesto se disuelva en
agua debe tener una carga semejante o
afín a ella.
De acuerdo a las interacciones de las
moléculas en el agua, se distinguen 3
clases: Hidrofílicas, Hidrofóbicas y
Anfipáticas.
TIPOS DE MOLÉCULAS SEGÚN SU
INTERACCIÓN.
1. Hidrofílicas 2. Hidrofóbicas 3. Anfipáticas
• Interacciones hidrófilas. • Efecto hidrófobo. • Se observa una región
hidrófila y una hidrófoba.
• Se produce el fenómeno de • Sustancias apolares.
la solvatación. • Región polar y no polar.
• Sin interacción con el agua.
• Ejemplos: Ácidos grasos y
• Ejemplos: Glucosa y NaCl.
• Ejemplo: lípidos. fosfolípidos.
Fenómeno de la Solvatación
● Interacción de un soluto con un
solvente que conduce a la estabilidad
de las especies del soluto en una
solución.
● Se producen esferas de solvatación.

(iones del soluto rodeados de
moléculas de solvente)
EL TAMAÑO DE LAS ESFERAS DE

SOLVATACIÓN DEPENDERÁ DE LA
DENSIDAD DE LA CARGA DEL IÓN.
SOLVATACIÓN DEL NaCl.
Efecto Hidrófobo.
● Pequeñas cantidades de
sustancias apolares mezcladas
con agua están excluidas de la
red de solvatación del agua y se
añaden en gotitas.
Formación de Micelas.
● Cuando las moléculas anfipáticas (ej.

Fosfolípidos) se mezclan con agua, las
moléculas forman estructuras llamadas
micelas.
● LAS MICELAS TIENEN FUNCIÓN DE

TRANSPORTE.
PRESIÓN OSMÓTICA Y ONCÓTICA.
PRESIÓN
OSMÓTICA. También llamada presión coloidosmótica.
Es la fuerza necesaria para resistir el
Refiere a la variación de la concentración
movimiento del agua a través de una
de proteínas en el plasma.
membrana semipermeable.
Se mantiene por medio de la proteína
Movimiento neto de agua se detiene al haber
ALBÚMINA.
concentraciones iguales en ambos lados de
membrana. PRESIÓN
ONCÓTICA
PRESIÓN OSMÓTICA.
PRESIÓN ONCÓTICA.

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Curso Propedéutico a la carrera de

Médico Cirujano: Bioquímica y Biología

■ Compartimiento del líquido INTRACELULAR (LIC): 60%

■ Compartimiento del líquido EXTRACELULAR (LEC): 40%

En el LEC se incluye al plasma (sangre después de sustraer las células) y al

METABOLISMO CELULAR. DIETA.

PÉRDIDAS SENSIBLES. PÉRDIDAS INSENSIBLES.

HECES (100 ml/ día) RESPIRACIÓN (500 ml/ día)

■ Geometría tetraédrica debido a

El átomo de oxígeno tendrá una carga parcial

Las polaridades de enlace se

■ El agua es un dipolo, debido a que hay una

• Debido a su mayor longitud de enlace los puentes de

Dado que el agua se encuentra en los 3 estados de agregación

Son las interacciones que se producen entre 2 cargas

LAS INTERACCIONES SE CLASIFICAN SEGÚN SU

1. Es componente 3. Funciona como 5. Carácter

Es conocida como Participa como

● Calor específico/ capacidad calorífica.

Adhesión: El agua tiene un fuerte poder de atracción por moléculas de

● Se producen esferas de solvatación.

EL TAMAÑO DE LAS ESFERAS DE

● Cuando las moléculas anfipáticas (ej.

● LAS MICELAS TIENEN FUNCIÓN DE

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