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5/26/2018 Trabajo en Equipo
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TRABAJO EN EQUIPOInvestigue y responda las siguientes preguntas:
1. Cules son las caractersticas fisicoqumicas del agua? Grafique suestructura.
2. Cules son las propiedades del agua?3. Cmo se distribuye el agua en la naturaleza?4. Cmo se distribuye el agua en el ser humano, dependiendo de la etapa de
vida en que se encuentre?5. Describa el ciclo del agua.6. Cmo participa el agua en las reacciones qumicas?7. Cmo interacta el agua con las molculas de la vida?8. Agua a nivel celular, mediante qu mecanismos el agua ingresa o sale de la
clula?9. Qu son las aquaporinas?
1.-http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090020/files/pdf/cap_1+.pdf
2.-Algunas propiedades generales interesantes del aguaEl agua lquida parece estar formada por asociaciones de molculas de 2, 3 y
hasta 12 unidades de "H2O", estando dotada de una estructura tridimensional fluctuante,mientras el hielo es una mezcla de cuatro ismeros distintos, compuestos a su vez dediferente nmero de molculas y/o con diferente estructura.
De densidad casi igual a la unidad (0,9999 g/cc a 20 C), su tensin superficial varacon la temperatura, disminuyendo desde 75,5 din/cm a 0 C hasta un valor nulo en el
punto
crtico (aqul en que coexisten los tres estados fsicos de la sustancia) as como con losgases disueltos y con la presencia de otras sustancias en el agua.Es poco compresible, teniendo una alta capacidad calorfica con un mnimo entre 34
y 35 C. Esto acta como bomba de calor en la regulacin del clima de la Tierra,actuandolos ocanos como termostatos realizando un trnsito reversible de energa desde lasaguasclidas hacia las zonas fras.La conductividad elctrica del agua pura es muy baja (0,05x10-6 Ohm-1xcm-1)
incrementndose con la disolucin de electrolitos, ms cunto ms disociado est aqul.Conductividad y contenido salino de un agua natural fluyente (ros, arroyos) suele irincrementndose a travs de su recorrido sobre el terreno por disolucin de especies.Adems, el agua posee una alta reactividad que se pone de manifiesto en
su poder de disolucin de materiales. Un proceso de disolucin implica el cambio enpropiedades fsicas y qumicas de la disolucin ya constituida, con respecto tanto alsolutocomo al propio disolvente. As, el ataque qumico del lquido a las rocas y minerales enunmedio natural, el cual se puede producir de diferentes formas:(a)HIDRATACIN, o penetracin del agua dentro de la red reticular del cristal,
formando compuestos qumicos denominados "hidratos" (p.e., el CaSO4).
(b)HIDRLISIS, o descomposicin mutua entre la sal que se disuelve y el agua.(c)XIDO-REDUCCIN. Se da tanto en la zona de infiltraciny en el agua libre:
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090020/files/pdf/cap_1+.pdfhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090020/files/pdf/cap_1+.pdfhttp://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4090020/files/pdf/cap_1+.pdf -
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implica el trnsito de electrones. El equilibrio redox se da entre el O2 aportado por elairedisuelto en el agua que se infiltra, y el consumo del gas en procesos de oxidacin de lassustancias reductoras existentes en el medio.(d)pH, que puede provocar reacciones de disolucin de sales presentes en rocas y
minerales, sobre todo en condiciones cidas (as la provocada por "lluvia cida", rica encidos sulfrico y ntrico de alto poder agresivo frente a materiales naturales yartificiales).La solubilidad de gases en agua se rige por la ley de HENRY: a una temperatura
dada, el volumen de un gas disuelto es proporcional a la presin parcial del gas.Otro tipo de sistemas de inters en el agua son los sistemas "coloidales". Estos
sistemas no son disoluciones verdaderas estando compuestos de partculas cuyodimetro oscila entre 0,1 y 0,001 m y poseyendo carga elctrica, lo que los permiteadsorber iones del mismo signo que el del electrlito que estabiliza la partcula coloidal.Finalmente, las reacciones fisicoqumicas ms importantes en sistemas acuosos y
que rigen la fisicoqumica y lgicamente, la biologa de un agua son las siguientes:
HIDRATACIN: Slido + n H2O = Slido -(H2O)nCIDO-BASE: H 2O = H+ + OH-REDOX: 2 H2O = O2 + 4H+ + 4e-2H+ + 2e- = H2 COMPLEJACIN: M + nL = M{L}nCAMBIO INICO: R---H+ + M+ = R---M+ + H+R+--OH- + M- = R+--M- + OH-ADSORCIN: nSuperficie + A = SuperficienAFOTOQUMICAS: Fotoreactivo + hn = Fotoreactivo*Fotoreactivo* = Producto
Vamos a pasar revista ahora a las propiedades fisicoqumicas ms relevantes delas aguas comentando lo ms importante de su evolucin natural.
http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:48101/componente48099.pdf
3.-viernes, 31 de octubre de 2008
El agua del planeta:El contenido de agua del planeta se estima en 1.300 trillones de litros. La mayor parte,
un 97,23 %, la almacenan los ocanos y los casquetes polares un 2,15 %; los acuferos, la verdadera reserva
para el hombre, un 0,61 %. Los lagos encierran el 0,009 %, mientras que la cifra desciende en los mares
interiores a un 0,008 %. La humedad del suelo acumula el 0,005 % la atmsfera el 0,001 % y los ros tan slo
http://2.bp.blogspot.com/_6QyNDJW6o8M/SQszWwmNuVI/AAAAAAAAAAU/a_Mcj3F5Zi8/s1600-h/Ciclo_hidrologico.jpg -
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0,0001 % del total. Esta cantidad ha estado circulando siempre por la Tierra, originando y conservando la vida
en ella. Disponemos actualmente de la misma cantidad de la que disfrutaban los dinosaurios hace 65 millones
de aos. El agua potable es un bien escaso por la cantidad de energa que hay que invertir en su formacn. El
agua de los polos no es directamente utilizable a gran escala, y es necesario recurrir a los acuferos, algunos
de los cuales son fsiles, es decir, no renovables, y a los ros.El ciclo del agua:La cantidad de agua est en
permanente movimiento merced a la accin del calor del sol y la fuerza de la gravedad. El agua del mar se
evapora debido a esa radiacin solar. Este agua evaporada se transforma en nubes y humedad atmosfrica,
como la niebla y el roco, que se trasladan hacia las tierras emergidas. All, la humedad se incrementa por la
respiracin de las plantas y por la propia evaporacin del agua de los continentes. Una parte se transforma en
precipitacin. Para que esto ocurra es necesario que exista un nivel suficiente de humedad atmosfrica.
Adems, se requiere la presencia de los llamados ncleos de condensacino pequeas partculas (polvo, sales
o incluso contaminacin) alrededor de las cuales el vapor puede condensarse. A partir de aqu, las gotas
comienzan a crecer y a colisionar entre ellas, movidas por las corrientes de aire que hay dentro de las nubes.
Al alcanzar un ubral de peso, las gotas caen formndose la precipitacin. En funcin de la temperatura de
nube la precipitacin puede ser en forma de lluvia, nieve, granizo, etc. Cada da el sol evapora un billn de
toneladas de agua. Cada ao se avaporan 330 billones de litros en los ocanos y 63 billones de litros en los
continentes. Slo 100 billones de litros de agua caen sobre la Tierra en forma de precipitacin. La sexta parte
de la humanidad habita en zonas de clima seco donde cerca del 55 % de la poblacin rural y el 40 % de la
urbana no puede llegar al agua potable. Segn la OMS 1.500 millones de personas carecen de agua potable, y
unos 5 millones mueren al ao a causa de enfermedades derivadas del precario acceso y escasa salubridad. El
30 % de los tramos fluviales del mundo industrializado est contaminado.
DISTRIBUCION DEL AGUA EN EL PLANETA
El agua del planeta se distribuye de la siguiente manera:
* 97.5 % es agua salada; ocupa mares y ocanos
* 2.5 % es agua dulce: el 1,71 % es hielo y se halla en los casquetes polares
* el 0.75 % es agua subterrnea
* el 0.02 % es permafrost en las regiones polares.
Slo el 0.01 % del agua total del planeta es superficial (ros- lagos- lagunas) o
atmosfrica (vapor de agua)
http://mctrioandmcflurry.blogspot.com/
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4.- http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-16112011000100003
Masa magra. El porcentaje de agua delpeso corporal vara con la edad (tabla II)y est directamente relacionado con laproporcin de tejido muscular. De estemodo, el organismo de un atletacontiene mayor cantidad de agua que elde una persona sedentaria, y al avanzaren edad disminuye el contenido de aguaal reducirse la masa muscular. Alaumentar el contenido graso, comoocurre en la obesidad, disminuye lafraccin acuosa del tejido adiposo6. Hayque tener en cuenta que existe unavariabilidad individual en lo que respecta
a la hidratacin de la masa magra, mantenindose sus valores relativamenteestables aunque aumente la edad. Ni la raza ni el sexo modifican la hidratacin de
la masa magra7.
Distribucin. Un hombre de 70 kilos, tendr aproximadamente 42 litros de aguatotal corporal, 28 litros como agua intracelular y 14 litros como agua extracelular,de los cuales aproximadamente 3 litros sern de plasma y otros 11 litros sernfluidos intersticiales. Situaciones como el ejercicio, la exposicin al calor, la fiebre,la diarrea, los traumas y las quemaduras drmicas puede afectar extremadamenteal volumen hdrico y al ndice de renovacin en estos compartimentos.
- Edad:segn avanza sta, se precisan ms lquidos, pues los mayores tienendisminuida la percepcin de sed y se sacian con una menor ingesta lquida.
- Temperatura Ambiental:a medida que sta se incrementa, se precisaran mslquidos.
- Funcin Renal:en muchos casos aparecen alteraciones de la funcin renal quepueden requerir un mayor aporte lquido, para conseguir la eliminacin de losproductos de desecho.
- Consumo de Frmacos:existen frmacos que modifican y aumentan lasnecesidades de agua como los diurticos, fenitona, teofilina, broncodilatadores,laxantes,
5._ 6._
http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-16112011000100003#t2http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-16112011000100003#t2http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-16112011000100003#t2http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-16112011000100003#t2 -
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6._Normalmente se dice que el agua es el disolvente universal, puesto quetodas las sustancias son de alguna manera solubles en ella. No poseepropiedades cidas ni bsicas, combina con ciertas sales para formar hidratos,reacciona con los xidos de metales formando cidos y acta como catalizadoren muchas reacciones qumicas.
A. Casi todas las biomolculas asumen sus formas, y por tanto sus funcionesen respuesta a las propiedades fsicas y qumicas del agua.B. El agua es el medio de la mayora de las reacciones bioqumicas. Losproductos y reactivos de las reacciones metablicas, los nutrientes y losproductos de desecho, dependen del agua para su transporte en el interior yexterior celular.C. El agua por si misma participa en muchas reacciones qumicas queparticipan en la vida. Frecuentemente los componentes inicos del agua, losiones H+ y OH-, son reactivos. De hecho la reactividad de muchos gruposfuncionales de las biomolculas, dependen de la concentracin de estos ionesen los alrededores.
D. La oxidacin del agua para producir oxgeno molecular, O2, es la reaccinfundamental de la fotosntesis, en donde la energa del sol es almacenadaqumicamente para soportar la vida.
8-:http://es.wikipedia.org/wiki/Transporte_celular
smosis: consiste en el transporte de molculas de agua a travs de la membrana
plasmtica y a favor de su gradiente de concentracin.
1. :Difusin simple: paso de sustancias a travs de la membrana plasmtica, comolos gases respiratorios, el alcohol y otras molculas no polares.
2. :Difusin facilitada: transporte celular donde es necesaria la presencia de
un carriero transportador (protena integral)para que las sustancias atraviesen la
membrana. Sucede porque las molculas son ms grandes o insolubles en lpidos
y necesitan ser transportadas con ayuda de protenas de la membrana
3. :Ultrafiltracin Dilisis: En este proceso de transporte pasivo, el agua y algunos
solutos pasan a travs de una membrana por efecto de una presin hidrosttica.
El movimiento es siempre desde el rea de mayor presin al de menos presin. La
ultrafiltracin tiene lugar en el cuerpo humano en los riones y es debida a lapresin arterial generada por el corazn. Esta presin hace que el agua y algunas
molculas pequeas (como la urea, la creatinina, sales, etctera) pasen a travs
de las membranas de los capilares microscpicos de los glomrulos para ser
eliminadas en la orina. Las protenas y grandes molculas como hormonas,
vitaminas, etc., no pasan a travs de las membranas de los capilares y son
retenidas en la sangre9._http://es.wikipedia.org/wiki/Acuaporina
Descubrimiento
http://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna_integral_de_membranahttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna_integral_de_membranahttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna_integral_de_membranahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acuaporinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acuaporinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acuaporinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Acuaporinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Prote%C3%ADna_integral_de_membrana -
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La primera de estas protenas fue descubierta en 1992 por Peter Agre, quien obtuvo el premio
Nobel de Qumica en 2003.
Sobre la base de estudios biofsicos se propuso que los canales dispondran de un mecanismo
de compuerta (gating en ingls) que regulara su permeabilidad al agua, y que cada uno de
ellos contendra diez molculas de agua que se desplazaran en fila india para atravesar lamembrana. Tal como se muestran en las representaciones estructurales y moleculares de las
acuaporinas.
Descripcin
La acuaporina es una protena transmembrana, encargada de transportar el agua a travs de
los compartimientos celulares. Est formada por un haz de 6 hlices alfa que dejan una
estrecha abertura en su interior por la que pueden pasar molculas de agua. Como en todas
las protenas transmembrana, la superficie de la protena en contacto con la bicapa lipdica esrica en aminocidos hidrofbicos mientras que los aminocidos polares se concentran hacia los
dos extremos de la protena. Estas protenas transmembrana son especializadas, no permiten
que los aniones y la mayora de los cationes grandes puedan atravesarla. Adems hay un par
de aminocidos catinicos que actan como puerta, impidiendo el paso de cationes pequeos
como el ion H3O+.
La importancia de las acuaporinas recalca que no solo explican los rpidos cambios del
volumen celular causados por la entrada o salida del agua sino tambin, respuestas de
cambios fisiolgicos o a alteraciones patolgicas.
Las acuaporinas pueden activarse o desactivarse por diferentes mecanismos de regulacin.
Las acuaporinas pertenecen a la familia de las protenas integrales de membrana (PIM).
Parece ser que todas las acuaporinas evolutivamente tienen su origen en un mismo gen
originario.
Estas protenas acuaporinas se extienden por toda la membrana celular, podemos encontrar un
mayor nmero de ellas en las clulas de rin y en los eritrocitos. Las acuaporinas forman
tetrmeros, es decir, se agrupan de 4 en 4. Estas transportan el agua formando una lnea de 10
molculas de agua como fila india que cruza en su interior.
Clasificacin
Las acuaporinas tienen amplia distribucin en la naturaleza; las plantas pueden tener hasta 50
diferentes.
A da de hoy, se han identificado 13 acuaporinas (AQPs) en distintos tejidos de mamferos
(AQP0-AQP12). Segn su permeabilidad, las acuaporinas se clasifican en dos subfamilias:
- Acuaporinas: Canales capaces de transportar agua.
- Acuagliceroporinas: Canales permeables al agua y otros pequeos solutos, como urea o
glicerol. Las AQP3, AQP7, AQP9 Y AQP10 pertenecen al grupo de las acuagliceroporinas.
El miembro mejor caracterizado de la familia de acuaporinas, AQP1, es una glucoprotena
homotetramrica.
Estructura de una acuaporina, AQP-1
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La protena es un tetrmero de unidades monomricas idnticas, cada una de las cuales forma
un poro transmembrana.
(a) Modelo de la superficie, vista perpendicularmente al plano de la membrana. La protena
contiene cuatro poros, uno en cada subunidad (la abertura en el punto de unin de lassubunidades no es un poro).
(b) Un tetrmero de AQP-1, visto desde el plano de la membrana. Las hlices de cada
subunidad se agrupan alrededor de un poro transmembrana central. En cada monmero dos
bucles helicoidales cortos, uno entre las hlices 2 y 3 y el otro entre las 5 y 6, contienen las
secuencias Asn-Pro-Ala (NPA) que estn en todas las acuaporinas y que forman parte del
canal de agua.
(c) Superficie de una subunidad simple, vista desde el plano de la membrana. Se ha eliminado
la parte frontal de la AQP-1 para mostrar el canal que transcurre de arriba abajo. Las molculas
de agua (esferas naranja) muestran el paso probable de stas a travs del canal de la
acuaporina, segn predicciones hechas mediante simulaciones dinmica molecular en las que
se han utilizado las propiedades del agua y de la acuaporina para calcular los estados de
mnima energa. Los tomos hidroflicos que dan interacciones selectivas con el agua en el
canal se muestran en rojo.
http://4.bp.blogspot.com/-dxMPlY5PEzY/T-oBmlGLPhI/AAAAAAAAACc/Mtw6NUnxvkI/s1600/a+b.png -
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(d) Vista a lo largo del canal en la que se muestra la regin de constriccin del poro de
especificidad, que slo permite que pase una molcula tan pequea como el agua. Las
cadenas laterales de Phe58
, His182
, Cys191
y Arg197
crean esta constriccin.
Bibliografa
Donald Voet, Judith G. Voet, Charlotte W. Pratt.
Fundamentos de Bioqumica. La vida a nivel molecular.
2 Edicin.
David L. Nelson, Michael M. Cox
Lehninger. Principios de Bioqumica.
4 Edicin.
http://2.bp.blogspot.com/-BF7476gXMdU/T-oBlfwlIUI/AAAAAAAAACU/wCOKaH7Un5U/s1600/c+d.png