Aigua i sals minerals: biomolècules inorgàniques

Les Biomolècules Inorgàniques

L'Aigua

És la molècula més abundant de tots els éssers vius. Representa al voltant del 65% dels organismes. La seua proporció depén de:

• L'espècie: Les espècies aquàtiques presenten major proporció d'aigua que les terrestres.
• L'edat: Amb el pas del temps, els organismes van perdent aigua.
• El teixit: Els teixits més actius presenten major proporció d'aigua (el cervell).

Estructura de la Molècula de l'Aigua

És una molècula dipolar, és a dir, presenta dos pols diferents (negatiu i positiu). L'àtom d'oxigen és molt electronegatiu (té molta tendència a atraure els electrons cap a ell), per la qual cosa la parella d'electrons que comparteix amb els àtoms d'hidrogen està més prop de l'oxigen. Això fa que l'oxigen tinga una càrrega negativa i els hidrogens positiva. Cada molècula s'envolta de quatre molècules d'aigua i forma ponts d'hidrogen amb elles (atracció electroestàtica entre O i H de molècules diferents). Encara que és un enllaç dèbil, se'n formen tants que l'aigua presenta una gran cohesió interna. Tot açò fa que l'aigua presente unes determinades propietats, que són molt importants per a la vida.

Propietats de l'Aigua

A) Dissolvent biològic: L'aigua dissol una gran quantitat de substàncies, tant salines (sals que es poden convertir en ions), com polars (substàncies que poden formar ponts d'hidrogen amb les molècules d'aigua). Aquesta propietat fa que l'aigua servisca de mitjà de transport de substàncies en els éssers vius i siga el medi on tenen lloc les reaccions químiques.

B) Densitat: L'aigua assoleix la densitat màxima en estat líquid (a 4ºC), per tant, l'aigua sòlida (el gel) flota. Aquesta propietat permet que hi haja vida aquàtica en regions molt fredes, perquè baix del gel hi ha aigua líquida.

C) Elevada capacitat calorífica: L'aigua té una gran cohesió interna i, per aquest motiu, cal molta energia per a augmentar la seua temperatura i perd la calor molt poc a poc. Això fa que l'aigua actue de regulador tèrmic.

Les Sals Minerals

En els éssers vius, les sals minerals es poden trobar en estat sòlid (precipitades) o en dissolució.

A) Les sals minerals en estat sòlid: Les sals minerals insolubles precipiten i formen estructures dures que serveixen de protecció i sosteniment. Ex: closques de mol·luscs (CO₃Ca), ossos dels vertebrats (fosfat de calci).

B) Sals minerals en dissolució: Les sals minerals solubles es dissolen en l'aigua i formen ions, cations (Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺…) i anions (Cl^-, HCO₃^-, CO₃^2-,…) que realitzen funcions molt importants en els éssers vius:

• Intervenen en processos fisiològics: transmissió de l'impuls nerviós (Na⁺ i K⁺), contracció muscular (Ca²⁺) i el batec cardíac (Na⁺, K⁺ i Ca²⁺).
• Regulen el PH: El PH dels éssers vius és més o menys neutre, i les sals minerals ajuden a què es mantinga neutre.
• Participen en processos osmòtics: L'aigua es desplaça a través de les membranes cel·lulars de la zona menys concentrada (més diluïda) a la zona més concentrada, per a igualar les concentracions.

Osmosi

És una difusió de les molècules d'aigua a través d'una membrana semipermeable (deixa passar el dissolvent però no el solut) de la zona menys concentrada (hipotònica) a la més concentrada (hipertònica) fins a igualar la concentració (isotònica). La pressió que fan les molècules d'aigua sobre la membrana s'anomena pressió osmòtica. Si una cèl·lula es troba en un medi extern hipotònic, l'aigua tendeix a entrar-hi, la cèl·lula s'unfla i podria arribar a rebentar (en el cas de cèl·lules animals, les vegetals es posen turgents). Si una cèl·lula es troba en un medi hipertònic, l'aigua tendeix a eixir-ne, la cèl·lula s'arruga (les cèl·lules vegetals mantenen la forma gràcies a la paret cel·lular) i podria morir per deshidratació.