++
OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Describir las propiedades del agua que explican su tensión superficial, viscosidad, estado líquido a temperatura ambiente y poder solvente.
Representar las estructuras de los compuestos orgánicos que pueden servir como donantes o aceptores de enlaces de hidrógeno.
Explicar la función que cumple la entropía en la conjunción y orientación, en un medio acuoso, de moléculas hidrófobas y anfipáticas.
Indicar las contribuciones cuantitativas de los puentes salinos, las interacciones hidrófobas y las fuerzas de van der Waals para estabilizar la conformación tridimensional de las macromoléculas.
Explicar la relación del pH con la acidez, la alcalinidad y los determinantes cuantitativos que caracterizan a los ácidos débiles y fuertes.
Calcular el cambio en el pH que acompaña a la adición de una cantidad determinada de ácido o base a una solución amortiguada.
Describir lo que hacen los amortiguadores, cómo lo llevan a cabo y las condiciones bajo las cuales un amortiguador es más efectivo en condiciones fisiológicas o de otro tipo.
Usar la ecuación de Henderson-Hasselbalch para calcular la carga neta de un polielectrólito a un pH determinado.
+++
IMPORTANCIA BIOMÉDICA
++
El agua es el componente químico predominante de los organismos vivos; sus propiedades físicas únicas, que incluyen la capacidad de solvatar una amplia gama de moléculas orgánicas e inorgánicas, se derivan de su estructura dipolar y su capacidad excepcional para formar enlaces de hidrógeno. La manera en que el agua interactúa con una biomolécula solvatada influye en la estructura tanto de la biomolécula como del agua misma. Como excelente nucleófilo, el agua es un reactivo o producto en muchas reacciones metabólicas. La regulación del equilibrio hídrico depende de los mecanismos hipotalámicos que controlan la sed, de la hormona antidiurética (ADH, antidiuretic hormone), de la retención o excreción de agua por los riñones y de la pérdida por evaporación. La diabetes insípida nefrógena, que implica la incapacidad para concentrar la orina o ajustarse a cambios sutiles en la osmolaridad del líquido extracelular, se debe a la falta de respuesta de los osmorreceptores tubulares renales a la ADH.
++
El agua tiene una ligera propensión a disociarse en iones de hidróxido y protones. La concentración de protones, o acidez, de las soluciones acuosas suele informarse mediante la escala logarítmica del pH. Por lo regular, el bicarbonato y otros amortiguadores mantienen el pH del líquido extracelular entre 7.35 y 7.45. Las sospechas de alteraciones del equilibrio acidobásico se verifican a través de la medición del pH de la sangre arterial y el contenido de CO2 de la sangre venosa. Las causas de la acidosis (pH de la sangre < 7.35) incluyen la cetosis diabética y la acidosis láctica. La alcalosis (pH > 7.45) puede seguir al vómito de contenido gástrico ácido.
+++
EL AGUA ES UN DISOLVENTE BIOLÓGICO IDEAL
+++
Las moléculas de agua forman dipolos
++...