Agua y vida
Los seres vivos están formados por diversas biomoléculas, es decir, moléculas que solamente se encuentran en la materia viva. Entre las moléculas orgánicas se encuentran los carbohidratos, los lípidos, las vitaminas y las proteínas. También existen moléculas inorgánicas como el NaCl, CO2, PO4, etc., pero la de mayor importancia para los seres vivos en el agua (H2O).
El agua es la molécula más abundante en los seres vivos, y es indispensable para la vida. Las tres cuartas partes de nuestro plantea están cubiertas por este líquido vital; también representa el 63% de nuestro peso, es decir, las dos terceras partes de cada uno de nosotros.
Las propiedades del agua son muy especiales, tanto que gracias a ella la vida ha podido desarrollarse en nuestro planeta. La molécula de agua no tienen carga neta, sin embargo su carga interna se encuentra distribuida de manera desigual, de forma que el extremo donde está el oxígeno es un tanto negativo y el extremo donde están los hidrógenos es un tanto positivo; a esto se le llama polarización (enlace covalente polar). La polaridad favorece la atracción entre una molécula de agua y otra, de manera que se forman entre las moléculas de agua enlaces de breve duración, llamados puentes de hidrógeno.
En un momento dado las moléculas de agua están unidas, pero luego estas uniones se rompen y se forman otras nuevas; cada molécula de agua puede estar unida por puentes de hidrógeno con hasta cuatro moléculas del mismo compuesto. Los enlaces de hidrógeno son responsables de la resistencia ante el aumento del movimiento molecular y el aumento de temperatura. Esto permite que el agua tenga propiedades muy especiales:
1.- La cohesión de las moléculas de agua es elevada, y esto hace que sea un líquido que prácticamente no puede comprimirse. Por este motivo es un buen componente para dar turgencia a las plantas, es decir, mantenerlas en su forma.
2.- La tensión superficial de las moléculas de agua debido a que se encuentran unidas por los puentes de hidrógeno.
3.- Las moléculas de agua muestran un fenómeno de adhesión que da lugar a la capilaridad, por lo cual el agua sube espontáneamente al estar en un tubo muy delgado (capilar). La adhesión junto con la cohesión favorece el ascenso del agua en los sistemas vasculares de los árboles.
4.- Los puentes de hidrógeno gastan energía, lo cual hace que el agua tenga un alto calor específico, esto es, que para elevar su temperatura hace falta aplicar una gran cantidad de calor. Esta característica permite que las células se mantengan estables y no hiervan por todo el calor que generan los sus procesos químicos; se requieren más de 500 calorías para que un gramo de agua líquida se evapore. Una molécula de agua que se evapora, absorbe una gran cantidad de calor enfriando la superficie de donde proviene. Por esto el sudor es un excelente mecanismo de enfriamiento.
5.- El agua en estado sólido (0° C) tiene menor densidad que en estado líquido (4°C).
6.- El agua es el disolvente universal[1]. El agua es esencial para que los seres vivos puedan llevar a cabo las reacciones que su metabolismo requiere; Al permitir que las sustancias químicas se disuelvan, sus componentes se hacen más accesibles y pueden ser trasportados a través de las membranas de las células para satisfacer las necesidades específicas de estas.
Las moléculas que se disuelven en agua se les llama hidrófilas (moléculas polares y iónes) como el azúcar y la sal. Las moléculas que no se disuelven en agua se les llaman hidrófobas, como los aceites, grasas y otras moléculas no polares.
[1] La polaridad de las moléculas de agua atrae las partes con carga similar de los compuestos inmersos en ella, separándolas unas de otras.