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BIOLOGIA CELULAR MOLECULAR
Es fundamental conocer cómo es que la células son capaces de llevar a cabo funciones desde vitales (como sería reproducirse) hasta por decirlo de algún modo “complejas” como sería organizarse y formar por ejemplo un musculo. La biología celular molecular nos expone las respuestas a las muchas preguntas que la célula guarda
Podemos empezar recordando que más del 60 %de nuestro cuerpo es agua y que el 7% de peso de la materia viva lo componen los azúcares, lípidos en otros. Esa omnipresencia del agua en los sistemas vivos rige la manera en que las células y los compuestos que las forman interactúan.
Así tenemos moléculas hidrofílicas, hidrofóbicas (se llevan y no se llevan con el agua) y amfipáticas es decir se llevan y no con el agua. Estas sustancias sontan importantes que las estructuras celulares dependen de ellos.
Para comprender las interacciones de las moléculas que forman la vida es necesario ver cómo interactúan desde la parte más íntima que son los enlaces atómicos. Existen los siguientes enlaces:
Covalente: 2 átomos comparten un par de electrones o varios.
Cada átomo tiene un número definido de enlaces covalentes, toda la vida estáorganizada alrededor del carbono, el cual es capaz de formar 4 enlaces covalentes, una vez que están establecidos los enlaces se forman ángulos entre las uniones que es de 109.5º formando un carbón asimétrico. Esto es muy importante en las biomoléculas ya que se puede arreglar en tres dimensiones se puede presentar en 2 diferentes maneras que son imágenes uno del otro, estos son los isómerosópticos.
Muchas moléculas tienen al menos un carbono asimétrico conocido como carbono quiral, además cuando presentan un solo enlace pueden girar, mientras los del doble enlace no.
Otra característica de los enlaces covalentes es la manera en que comparten sus electrones y por lo tanto la carga que presentan. Cuando se unen dos átomos con idéntica o similar electronegatividad (capacidad del átomo detraer un electrón) se considera como un enlace no polar, por el contrario cuando los átomos difieren en su electronegatividad se considera un enlace polar. Es importante mencionar que se forma un dipolo eléctrico entre átomos separados con cargas distintas, ejemplo de esto tenemos al agua.
Los enlaces covalentes son bastante fuertes y estables ya que la energía de enlace es más alta (84kcal/mol para enlaces sencillos, 170 kcal/mol para dobles enlaces) que la energía termal a temperatura ambiente. (a 25ºC es 0.6 kcal/mol)
Interacciones NO covalentes (presentes en las principales biomoléculas)
Se requiere de aproximadamente 1 a 5 kcal/mol para romper una interacción no covalente.
Interacciones iónicas.
Es la que ejerce un anión (-) sobre un catión (+)
Puentes de hidrógeno.
Seda con la interacción de una carga parcialmente positiva presente en el dipolo eléctrico con los electrones no apareados de otro átomo, ya sea a nivel intra o inter molecular. La gran cantidad de puentes de hidrógeno en el agua es responsable de sus propiedades fisicoquímicas y propiedades de solvente.
Enlaces de Van Der Waals
Presente cuando 2 átomos se acercan lo suficiente y se formandipolos temporales, el enlace es débil y no específico. (al acercarse los átomos existen fluctuaciones momentáneas y aleatorias en la distribución de los electrones). Ocurre en moléculas polares y no polares
Efecto hidrofóbico.
Se observa en agua tanto en moléculas polares como no polares que tiende a agregarse.
Complementariedad molecular.
Es otro tipo de enlace basado en los mecanismos candadollave o similitud entre formas, cargas u otra propiedad física. El fenómeno es muy visible en las enzimas donde se unen a un substrato de manera específica.
Es evidente que las reacciones en sistemas biológicos siguen las reglas de los enlaces, de ahí la forma tan peculiar y bien estructurada de las principales biomoléculas o biopolímeros.
En la naturaleza existen 3 principales biopolímeros:...