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.