La matriz de la vida: interacciones débiles en un
medio acuoso.
Técnica que se
utilizó: subrayado (mixto)
Problemas: la falta
del conocimiento acerca del tema, ya que son temas complejos que necesitan una
buena leída.
Facilidades: que la técnica
utilizada ya es algo familiar por lo que es una manera sencilla para resumir.
Resumen
Las macromoléculas son la matriz
estructural y funcional de la vida; las interacciones débiles son responsables
de la mayor parte de la arquitectura celular.
Las interacciones no
covalentes son interacciones débiles entre iones, moléculas y partes de las moléculas.
De las cuales se involucran la mayor parte del tiempo las proteínas, que:
interactúan con otras moléculas de proteínas
o con el ADN para formar niveles de organización mayores.
¿Qué es lo que hace
que las interacciones no covalentes sean tan importantes en la biología y en la
bioquímica?
Bueno, los
enlaces son esenciales, ya que sus enlaces son débiles, y esto les permite
romperse y volver a formarse continuamente, mediante la interacción molecular
dinámica; lo que definimos como vida.
Si queremos entender
la vida debemos entender las interacciones no covalentes, como se comportan en
un medio acuoso, ya que las células están bañadas e impregnadas de agua. El gua
en la mayoría de los casos representa 70% de la composición de los seres vivos.
¿Cuál
es la naturaleza de las interacciones no covalentes?
Pues, es la naturaleza electrostática, porque depende de las fuerzas que las
cargas eléctricas tienen entre ellas, aunque no se detecta fácilmente en
algunos casos
Ley de coulomb
F=k*(q1*q2) /r^2
“La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas
con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional
al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia que las separa”.
Esa ley aplica para
cualquier carga, pero con la excepción de que la formula anterior aplica bajo
medidas controladas como un ambiente en vacío, la formula utilizada en
circunstancias normales es: k*(q1*q2) /r^2 * E, donde: E representa la constante dieléctrica
La constante
dieléctrica o medio dieléctrico es el material con el cual se separan las
moléculas
Las interacciones
entre partículas, presentan un cambio o gasto de energía, a lo cual se le llama
“energía de interacción”
El gasto de energía
se puede ver como U en la siguiente fórmula
U= (k)*(q1*q2)/E r U tiende a 0 cuando: el valor de r es muy alto
Fuerza de Van Der Waals: son fuerzas intra e
intermoleculares bastante débiles que implican diplolos y dipolos inducido
¿Qué es un dipolo? :
Es un
sistema de dos cargas de signo opuesto e igual magnitud cercanas entre sí.
Enlaces de
hidrogeno:
Es
la fuerza atractiva entre un átomo electronegativo y un átomo de hidrógeno
unido covalentemente a otro átomo electronegativo.
Resulta de la formación de una fuerza dipolo-dipolo con un átomo de hidrógeno unido a un átomo de nitrógeno, oxígeno o flúor
Misión del agua
en los procesos biológicos
El entorno líquido permite una movilidad molecular, el agua es el líquido más
abundante en la tierra y es totalmente adecuado para la finalidad de hacer
reacciones químicas muy movibles. Si, el agua es una sustancia muy particular,
ya que tiene muchas propiedades físicas y químicas, así como es una parte
importante en la vida diaria de cualquier ser vivo.
EL AGUA COMO DISOLVENTE
Los procesos vitales necesitan que
los iones y las moléculas sean solubles, para que pueda ocurrir esto, tiene que
participar el agua, que funciona como disolvente universal en los medios
intracelular y extracelular.
Las moléculas capaces de formar
enlaces de hidrógeno tienden a unirse con el agua con este tipo de enlace. A
diferencia de los líquidos el agua es un disolvente excelenta para los
compuestos iónicos.
MOLECULAS HIDROFOBAS E HIDROFILAS
Existe una clase de moléculas muy
interesantes e importantes que muestra propiedades hidrófilas muy interesantes
e importantes que muestra propiedades hidrófilas.
Las sustancias antipáticas son
esquizofrénicos moleculares: parte de la molécula es hidrófila y parte
hidrófoba.
EQUILIBRIOS IONICOS
Un ácido fuerte se disocia casi
totalmente en protones y aniones, y
asimismo una base fuerte se disocia en protones.
A pesar de que el agua es una
molécula neutra tiene ligera tendencia a ionizarse como un ácido muy débil o
una base muy débil.
Por ejemplo, algunas moléculas
proteicas muy grandes tienen grupos ácidos y básicos.
SOLUCIONES AMORTIGUADORAS
Los organismos utilizan los
sistemas amortiguadores para mantener el pH de las células y de los líquidos
corporales en el intervalo adecuado.
Las soluciones amortiguadoras funcionan porque el pH de una
disolución ácido-base débil es menos sensible a la adición de un ácido de o de
una base ceca del pKa.