Puentes de la vida

Me llamo Madelyn, soy de Tlaxcala, me encanta leer y estudio la carrera de Física en la Facultad de Ciencias de la UNAM. ¿Por qué Física? la razón la resumo en una frase que leí hace tiempo: “Me sentí loca y profundamente enamorada… con la misma necia intensidad con la que las mujeres se enamoran de los hombres inapropiados, de manera impetuosa, imprudente, sin reservas, sin pensar en los cambios que desencadenaría en mi vida esta historia de amor.” Un romance que gozo y disfruto día a día.

El agua tiene propiedades “anómalas” que son de gran importancia para la vida en la tierra: Si sus propiedades fueran las esperadas, el agua se fundiría a unos –100°C y haría ebullición cerca de –90°C ¡Sería imposible encontrarla en estado líquido a temperatura ambiente!. Esto sin duda  es beneficioso, ya que el agua en estado líquido resulta indispensable para la vida, si esto no fuera así quizá toda el agua se encontraría en forma de vapor en la atmósfera. Otra curiosa propiedad es que para pasar a la fase vapor necesita una energía enorme lo que ayuda a la estabilización de la temperatura en la tierra. Estas propiedades están íntimamente relacionadas con la forma en que las moléculas de agua interactúan entre sí.

Las atracciones que guían la orientación de las moléculas se conocen como fuerzas intermoleculares, en particular, en el caso del agua, nos interesa estudiar las fuerzas conocidas como puentes de hidrógeno, que son un tipo de interacción relativamente débil que se produce por la atracción entre átomos electronegativos (con tendencia a atraer electrones entre sí), como el oxígeno ó el nitrógeno, y un átomo de hidrógeno. En la figura  se ilustra cómo se lleva a cabo la interacción de moléculas de agua mediante puentes de hidrógeno.

Una propiedad muy importante del agua, proporcionada también por los puentes de hidrógeno, es su elevado calor específico, lo que quiere decir que puede absorber una enorme cantidad de calor. Esto se debe a que al aumentar la temperatura, la mayor parte de la energía incorporada al sistema se utiliza para romper puentes de hidrógeno, de modo que sólo una parte de dicha energía calorífica queda disponible para incrementar la temperatura del agua. Es por eso que el alto contenido de agua de las plantitas y animalitos que habitan en la tierra les ayuda a mantener una temperatura interna constante.

Otra propiedad poco común del agua, es que su fase líquida es más densa que su fase sólida (hielo), esto es consecuencia de que en estado sólido aumentan los puentes de hidrógeno entre las moléculas de agua y éstas forman hexámeros (complejos de seis moléculas, como se muestra en la figura), adoptando una estructura de mayor volumen y, por lo tanto, de menor densidad, razón por la cual el hielo flota en el agua.  Si esto no ocurriera, los lagos, los ríos y mares de las regiones en donde la temperatura es muy baja se congelarían desde el fondo hacia arriba y es poco probable que los peces y otros organismos acuáticos pudieran sobrevivir en ese entorno.

Además, el puente de hidrógeno proporciona estabilidad a la estructura de las proteínas, esto es muy importante ya que un mínimo cambio en la estructura de la proteína provocaría que ésta no cumpla con la tarea que tiene biológicamente encomendada. Ocurre de igual forma con la molécula de ADN, ya que parte de su estructura se encuentra estabilizada por puentes de hidrógeno.

Así pues el agua es compuesto muy especial, debido a sus propiedades: su punto de fusión y ebullición, su capacidad de conducir y absorber el calor, su densidad en estado líquido y en estado sólido y su presencia en la estructura protéica. Esto es lo que hace que el agua sea indispensable para la vida en nuestro planeta.

Fuente de imágenes:

http://html.rincondelvago.com/files/0/0/1/000390019.jpg

http://cbe.ivic.ve/semviru/image061.gif

 

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