El Agua. El Disolvente para la Vida

De acuerdo con Hill y Kolb el cuerpo humano tiene un 66% de agua en peso. Referida por el premio Nobel A. Szent-Gyorgy como "la matriz de la vida", el agua es el disolvente universal de la vida. Ese agua sirve como disolvente del cloruro sódico (sal) y otras sustancias, por lo que los fluidos de nuestro cuerpo son similares al agua del mar. Esto lleva a Hill y Kolb a referirse jocosamente a nosotros como "bolsas caminantes de agua de mar". El agua sirve para sostener las células rojas de la sangre para transportar oxígeno a las células. Es el disolvente de los electrolitos y nutrientes necesarios para las células, así como el disolvente para llevar el material de desecho fuera de las células.

Con el agua como disolvente, la presión osmótica actúa para transportar el agua que se necesita en la células. Con las células bañadas en el fluido intersticial, la difusión contribuye a llevar las moléculas necesarias en las células. Cuando mecanismos más complejos controlan el transporte de moléculas a través de las membranas hacia dentro y fuera de las células, la presencia del agua es esencial como medio circundante y disolvente.

El Agua como Molécula Polar

El hidrógeno forma enlaces covalentes con el oxígeno para formar la molécula de H₂O, pero el oxígeno tiene una mayor electronegatividad que el hidrógeno, por lo que requiere una mayor parte de la carga compartida de electrones.

Esta naturaleza polar de la molécula del agua es crucial para su estabilidad en forma líquida a las temperaturas necesarias para la vida y para su actividad como disolvente de moléculas relacionadas biológicamente. Una medida de la naturaleza polar de la molécula de agua es su momento dipolar. La naturaleza de las interacciones internas en el agua se describe en términos de enlace dipolar.

Los enlaces de hidrógeno entre las moléculas de agua en estado líquido contribuyen a su viscosidad, su densidad y su tensión superficial. La fuerza de esta unión interna contribuye al alto calor específico del agua.

Enlaces de Hidrógeno y Acción Disolvente

La naturaleza polar de las moléculas de agua hace que se sientan atraídas por moléculas como el cloruro de sodio que tienen enlaces iónicos.

La fuerza de la atracción a las moléculas de agua polares es suficiente para separar el Na+ y el Cl- en iones libres. Estos iones son importantes en bioquímica, donde se transportan en procesos de la membrana celular y en funciones nerviosas como los potenciales de acción.

Las moléculas de los azúcares tienen grupos OH que pueden interactuar con las cargas de las moléculas de agua para crear enlaces de hidrógeno. Las fuerzas de estos enlaces de hidrógeno pueden separar moléculas de azúcar, por lo que la mayoría de los azúcares son fácilmente solubles en agua. Esto es particularmente importante con la glucosa de modo que pueda moverse libremente en los vasos sanguíneos para proporcionar energía al cuerpo.