Biokimika

Facultad de Ciencias de la Salud Departamento de Biología Bioquímica General

COMPOSICIÓN DE LA MATERIA VIVA.

Patrones de Enlace
 La compartición de electrones da lugar a la formación de enlaces covalentes.

Electrones compartidos

Fórmula estructural

Diagrama de enlace covalente

Modelo de pelotas y varillas

 Los enlaces contienen energía y requieren esa misma energía pararomperse.  La energía de enlace (expresada en kcal/mol) es la energía necesaria para romper un enlace.  Por ejemplo, un enlace H-H requiere 104 kcal/mol para ser roto.
Número de enlaces covalentes

Elemento Carbono (C) Oxígeno (O)

H O N C S

1 2 3 4 5

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Enlaces iónicos
• Los iones se forman cuando los átomos pueden obtener un número estable de electrones cediendo o ganandoelectrones. • Por ejemplo el Na (sodio) puede dar un electrón a un Cl (cloro) generando así los iones Na+ y Cl-. El par iónico se mantiene unido por atracciones electrostáticas fuertes.
Cristal de NaCl NaCl en agua

Sodio (Na) Cloro (Cl)

Enlaces no covalentes y otras fuerzas débiles
 Las interacciones electrostáticas (iónicas) resultan de la atracción entre dos grupos ionizados con carga opuesta,como un grupo carboxilo (-COO- ) y un grupo amino (-NH3+). En el agua, estas fuerzas son muy débiles.
Carga positiva

Carga negativa

 Los puentes de hidrógeno resultan de la atracción electrostática entre un átomo electronegativo (O ó N) y un átomo de hidrógeno que se encuentra unido covalentemente a un segundo átomo electronegativo. -N-H --- O=C-O-H --- O=C-

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 Las atraccioneshidrofóbicas provocan que grupos no polares, como cadenas hidrocarbonadas, se asocien unas con otras en un medio acuoso.

 Las fuerzas de van Der Waals son fuerzas atractivas de corto alcance entre grupos químicos que se encuentran muy cercanos. Tienen su origen en pequeños desplazamientos de carga. 

Algunas propiedades del agua

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Estructura del agua y puentes de hidrógeno

Puente dehidrógeno

Enlaces más débiles que un enlace covalente.
Enlace covalente

• Unión de dos átomos electronegativos (Ej O, N.) mediante un átomo de H.

Estructura del hielo

Cada molécula de agua forma 4 puentes de hidrógeno 

estructura cristalina

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Los puentes de hidrógeno no son exclusivos del agua
Entre un grupo hidroxilo de un alcohol y agua. Entre el grupo carbonilo de unacetona y agua. Entre péptidos en un polipéptido. Entre bases complementaria s de DNA.

TIMINA

ADENINA

Aceptor de hidrógeno. Donor de hidrógeno.

Direccionalidad de los puentes de hidrógeno

Enlace de hidrógeno fuerte

Enlace de hidrógeno débil

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El agua presenta las siguientes propiedades físico-químicas: a) Acción disolvente.
El agua es el líquido que más sustancias disuelve(disolvente universal), esta propiedad se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno con otras sustancias, ya que estas se disuelven cuando interaccionan con las moléculas polares del agua.

La capacidad disolvente es la responsable de dos funciones importantes para los seres vivos: es el medio en que transcurren las mayoría de las reacciones del metabolismo, y el aporte de nutrientes yla eliminación de desechos se realizan a través de sistemas de transporte acuosos.

El agua como disolvente

Ion Na+ hidratado

Ion Clhidratado

Aumento de la entropía

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b) Fuerza de cohesión entre sus moléculas.
Los puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un liquido casi incompresible.

c) Elevadafuerza de adhesión.
De nuevo los puentes de hidrógeno del agua son los responsables, al establecerse entre estos y otras moléculas polares, y es responsable, junto con la cohesión de la capilaridad, al cual se debe, en parte, la ascensión de la sabia bruta desde las raíces hasta las hojas.

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d) Gran calor específico.
El agua absorbe grandes cantidades de calor que utiliza en romper los...