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Interacciones moleculares


1. Atracción dipolo-dipolo: fuerzas que se producen entre dos o más moleculas polares, por atracción entre cargas parciales positivas y negativas (Foto). Ejemplo puente de Hidrógeno.

2. Atracción ión-dipolo: fuerza entre un ión positivo o negativa y una molécula polar.

3. Fuerzas de Van de Waals (fuerzas de London): son atracciones debiles entre moléculas nopolares. Se producen cuando estas moleculas no tienen polos y son inducidas a provocar un desplazamiento momentáneo de los electrones, generando un polo positivo y uno negativo, gracias al cual se sienten atraídas.
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Concepto

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En esta animación se muestran puentes de hidrógeno que estabilizan una hélice alfa
Los enlaces covalentes son los responsables de la composición de los biopolímeros determinando su configuración. En el caso de las proteínas, es el enlace peptídico entre los aminoácidos lo que determina la composición de la proteína (configuración), pero no su forma espacialdefinitiva (conformación). La conformación la determinan la orientación de los aminoácidos y la cantidad y el tipo de interacciones intramoleculares que se dan entre dichos aminoácidos. Las interacciones electrostáticas están basadas en las interacciones entre cargas eléctricas y regidas por la ley de Coulomb. En los biopolímeros existen numerosas fuentes de carga eléctrica. A pH fisiológico (7.2)los aminoácidos básicos (Lisina y Arginina) están cargados positivamente en su cadena lateral y los aminoácidos ácidos (Aspártico y Glutámico) están cargados negativamente. Cuando se acercan aminoácidos cargados con signo opuesto aparece una interacción que estabiliza dicha conformación debido a la atracción de las cargas. En caso de que los aminoácidos tengan el mismo signo se repelerán. El pH esdeterminante en la aparición y desaparición de cargas en los biopolímeros y, por tanto, es un factor a tener en cuenta en la estabilidad estructural. Las cargas eléctricas no son la única fuente de interacción electrostática. La polaridad es una propiedad de ciertas moléculas y consiste en una distribución asimétrica de cargas dentro de la molécula, creándose zonas de signo contrario. El términodipolo hace referencia a esta asimetría de cargas. Existen interacciones dipolo-dipolo o dipolo-carga basadas en las mismas leyes físicas que las interacciones electrostáticas pero de menor energía. El agua es el mejor ejemplo de molécula polar. El átomo de oxígeno, por su electronegatividad, atrae a los electrones de la molécula de agua creando una zona cargada negativamente y dejando a los doshidrógenos en un ambiente con carga positiva. Esta propiedad es la que hace del agua una sustancia con características únicas y la dota de la capacidad de establecer puentes de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno no son exclusivos del agua. Los puentes de hidrógeno son una de las interacciones fundamentales para explicar el plegamiento y la estabilidad de las proteínas y del ADN. Las interaccionesresponsables de la estabilización de estructuras como las hélices alfa y las láminas beta son también puentes de hidrógeno. Se llaman así porque es el hidrógeno el que se sitúa entre dos átomos electronegativos haciendo de puente entre ellos. Pero, para que se origine un puente de hidrógeno, se necesita además una orientación muy precisa entre los átomos que lo forman. En las hélices alfa y en lasláminas beta el número de puentes de hidrógeno es elevado. Por eso, a pesar de ser interacciones débiles si se consideran aisladamente, la sinergia entre todas ellas consigue que ambas estructuras sean estables. En las hélices alfa y en las láminas beta los puentes de hidrógeno se establecen entre los grupos C=O y H-N de los enlaces peptídicos. La naturaleza polar o apolar de las cadenas...