Puentes de hidrógeno

INTRODUCCIÓN y AGUA:
Dentro de las fuerzas intermoleculares, es decir, las fuerzas de atracción existentes entre las moléculas de carácter covalente, se encuentran los enlaces de hidrógeno. Estos enlaces o puentes de hidrógeno están considerados dentro de ese grupo de fuerzas como un tipo particular de interacción electrostática de Van der Waals de tipo dipolo-dipolo de carácter muy fuerte. Losenlaces de hidrógeno se forman cuando un átomo de hidrógeno se encuentra entre dos átomos de tamaño pequeño y con un carácter fuertemente electronegativo, como pueden ser el O, el N y el F.

A pesar de su carácter fuerte, los enlaces de hidrógeno siguen siendo más débiles que los enlaces covalentes atómicos y los iónicos. Sin embargo, este tipo de puentes confiere a la molécula una serie decaracterísticas como unos puntos de fusión y ebullición anormalmente elevados y un enlace extremadamente fuerte en comparación con las otras fuerzas intermoleculares. La mayoría de las moléculas se disuelven en agua mejor que en otro disolvente. Debido a la naturaleza polar de la molécula, el agua disuelve fácilmente las sustancias polares y las iónicas: las moléculas de agua se aglomeran alrededor delos iones cargados y los separan. Esto permite que en el agua se realicen la mayor parte de las reacciones químicas de las células. Además es un buen vehículo de transporte de sustancias dentro del organismo y en los intercambios con el medio (bebemos agua y excretamos agua.

Cabe decir que los puentes de hidrógeno son los que confieren al agua sus extraordinarias propiedades y que permiten,en gran parte, el desarrollo de la vida, ya que sin ellos, por ejemplo, esta sustancia sería un gas a temperatura ambiente. Esto les sirve para regular su Tª, ya que al evaporarse el agua (por el sudor o el jadeo de animales) la Tª corporal disminuye. Por otro lado, el agua también cuenta con la propiedad de la capilaridad gracias a los puentes de hidrógeno, que es la propiedad de ascenso, odescenso, de un líquido dentro de un tubo capilar, cuya consecuencia es, por ejemplo, la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas, a través de los vasos leñosos.

Los enlaces de hidrogeno pueden darse tanto en compuestos orgánicos (ADN, proteínas) como en inorgánicos (la anteriormente mencionada agua). El objetivo de este trabajo es estudiar la importancia de los enlaces dehidrógeno en el comportamiento, la funcionalidad y la interacción de las moléculas orgánicas, sea porque las presenten en su estructura o porque interaccionen con otras que sí produzcan enlaces de dicho tipo.
PROTEÍNAS:
Las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos, unidos entre sí por enlaces peptídicos. Estas cadenas adquieren una estructura secundaria diferente según los enlaces dehidrógeno que se forman entre los átomos, confiriendo una función altamente específica y una estructura prácticamente constante a cada proteína. Los puentes de hidrógeno se establecen entre los grupos -CO- y -NH- (el primero como aceptor de H, y el segundo como donador de H). Así la cadena adopta distintas conformaciones más estables ya que la cantidad de energía libre es menor. Las conformaciones másfrecuentes son la hélice α y el plegamiento en hoja β.

La primera conformación es periódica y en ella cada enlace peptídico puede establecer dos enlaces de hidrógeno. Los AA alanina, glutamina, leucina y metionina se encuentran frecuentemente formando parte de hélices a, mientras que la prolina (debido a que está integrado en un anillo), glicina, tirosina y serina no. Además, los AA muy polares(Lys, Glu) también desestabilizan la hélice α porque los enlaces de hidrógeno pierden importancia frente a las interacciones electrostáticas de atracción o repulsión adquiriendo una conformación al azar.

El plegamiento en hoja β ocurre cuando la cadena principal se estira al máximo. En esta estructura las cadenas laterales de los aminoácidos se sitúan de forma alternante a la derecha y...