679 252 083 josep.duran@udg.edu

P6: Pont de Sant Agustí

Sisena parada

Pont de Sant Agustí

Aprofitant l’avinantesa de que ens trobem sobre el pont de Sant Agustí, parlarem de l’aigua.

L’aigua és un compost químic la fórmula de la qual gairebé tothom coneix: H2O. Hem esmentat a la primera parada la importància de l’aigua en l’activitat industrial. Molt més enllà d’aquest fet, la presència de l’aigua és el fet determinant de la vida a la Terra. Animals i plantes presenten continguts d’aigua molt elevats i, amb poques excepcions, tots els teixits vius presenten nivells d’aigua superiors al 20%. La importància fisiològica de l’aigua està relacionada amb les seves excepcionals propietats físiques i químiques.

Per exemple, l’aigua és un excel·lent dissolvent perquè es tracta d’una molècula polar (és com un imant, amb una part carregada positivament i una altra negativament). Les molècules que formen part dels mecanismes de la vida, com els enzims, els ions, etc. es troben disperses i mantenen les seves càrregues elèctriques gràcies a aquesta propietat.

Cicle de l’aigua

L’aigua que circula per sota del pont ho fa en estat líquid, però a la natura també es presenta en estat gasós (vapor) i en estat sòlid (gel i neu). Sota la influència de la calor solar segueix el que s’anomena com a cicle de l’aigua.

L’aigua líquida natural no és mai pura i conté nombroses substàncies dissoltes o en suspensió. La seva composició dependrà del recorregut del seu cicle, però és freqüent que contingui els gasos de l’aire -oxigen, nitrogen, diòxid de carboni- i ions que han dissolt de les roques amb què ha estat en contacte, com sodi, calci, magnesi, clorur, carbonat, etc.

En aquests moments, tenen lloc moltes reaccions químiques relacionades amb l’aigua: dissolucions, hidratacions, oxidacions… Una, però, és d’especial importància, almenys per als peixos, i és la respiració. Tots els animals respirem, però els peixos tenen la particularitat de fer-ho sota l’aigua. Les funcions de la respiració són tres: captació d’oxigen i eliminació de diòxid de carboni, transport i cessió dels gasos a les cèl·lules, i la utilització de l’oxigen en la respiració interna. En la segona etapa hi intervé l’hemoglobina, una molècula que conté ferro i que és la responsable del transport de la major part de l’oxigen a les cèl·lules. En la tercera etapa hi intervenen encara més molècules, i una part important d’aquesta la forma el cicle de Krebs.

Aquestes carpes respiren d’una manera similar a com ho fem nosaltres, només que enlloc d’utilitzar els pulmons, fan servir brànquies, però l’oxigen que està dissolt en l’aigua també és transportat a les cèl·lules a través de l’hemoglobina. Altres animals utilitzen molècules diferents per transportar oxigen, com l’hemocianina, que conté dos àtoms de coure, motiu pel qual la sang d’aquests animals no és vermella sinó blava.

Les plantes també respiren, a través dels seus òrgans, arrel, tija, fulles i flors, en un procés pel que obtenen energia, com els animals. Relacionada amb la respiració de les plantes hi ha la fotosíntesi. Es considera aquest conjunt de reaccions químiques com les més importants a la Terra: els organismes que fan la fotosíntesi són el primer esglaó de la cadena alimentària i a més l’oxigen de l’atmosfera s’ha originat majoritàriament gràcies a aquest procés: mentre en la respiració es consumeix oxigen per expulsar diòxid de carboni, en la fotosíntesi és al revés, i el balanç global en les plantes és favorable a la generació d’oxigen.

La fotosíntesi utilitza la llum solar per convertir aigua i diòxid de carboni en una molècula energètica anomenada glucosa, que és el principal aliment de totes les cèl·lules. Aquest procés té lloc en dues fases. La primera és la fase lluminosa; hi intervé una molècula anomenada clorofil·la que produeix unes altres molècules energètiques i com a conseqüència s’allibera oxigen. La segona és la fase fosca i s’utilitzen aquestes molècules energètiques per capturar diòxid de carboni i produir els precursors de la glucosa a través del cicle de Calvin-Benson.

Ho sabies?

El glaç és incolor, tot i que de vegades es veu blanc si conté aire en el seu interior. Quan l’aigua solidifica, ho pot fer per donar cinc tipus de cristalls diferents, tot i que a la natura només se’n dóna un, que té estructura hexagonal. És en aquesta geometria que es basen els flocs de neu, que són agregats de cristalls de glaç. Normalment tenen sis braços i són molt planers. La seva forma i gruix depenen de la temperatura i la humitat a la qual s’han format.

Recentment s’ha posat de moda beure aigua que prové del desgel d’un iceberg, argumentant que aquella aigua fa milions d’anys que s’ha format. De fet, qualsevol tipus d’aigua està formada per àtoms d’hidrogen i d’oxigen que provenen majoritàriament dels inicis de l’Univers.