Enlaces presentes en substancias de interés biológico..

...

4.Enlace covalente:

A principal característica dun enlace covalente é que nel compártense os electróns desapareados da capa de valencia, de modo que cada elemento que participa no enlace cumpre coa regra do octeto. Este enlace é típico de moléculas diatómicas como H2. Neste caso, cada un dos átomos posúe un electrón de valencia e a interacción de ambos electróns desapareados para formar a molécula H2 pode ser representada mediante a estrutura.

Se observamos a auga, vemos que o osíxeno ten seis electróns de valencia, dos cales dous están apareados no orbital s, mentres que o orbital p ten electróns apareados e dous desapareados. Estes últimos participarán no enlace covalente que se formará co H, que só ten un electrón de valencia.

O enlace covalente é o enlace químico por excelencia, e fai posible a enorme diversidade molecular que integra a materia viva. As moléculas así formadas non perden estabilidade no ambiente acuoso propio de toda célula. Os catro bioelementos maioritarios (H, C, N, O) están entre os elementos químicos máis lixeiros capaces de formar un enlace covalente.

Entre as moléculas que teñen enlaces covalentes preséntanse diversidade de comportamentos, o que permite a complexa organización química da materia viva.

. Poden carecer case por completo de polaridade (ceras e triglicéridos).

. Poden comportarse con forte hidrofobia, ou presentar poucas rexións con carga iónica parcial (os fosfolípidos e esfingolípidos), o que lles dará carácter anfipático.

. Poden ter abundancia de rexións hidrófilas, que lles permitirán ser solubles en auga ( monosacáridos).

. Pódense ionizar en disolución acuosa (os aminoácidos).

5.Enlaces do átomo de carbono:

O átomo de carbono atópase no grupo IVA na táboa periódica polo que ten catro electróns na súa última capa enerxética. Pode formar enlaces covalentes compartindo eses electróns cos doutro átomo. Pero a característica excepcional dos átomos de carbono é que se pode enlazar con outros átomos de carbono, formando compostos en largas cadeas e cíclicos. Estes enlaces presentan estabilidade e pódense producir case un número infinito de compostos de carbono.

Nas biomoléculas, a maioría dos enlaces entre carbonos son simples, pero tamén existen abundantes casos de dobre enlace. Mentres o enlace simple entre carbonos permite o xiro dos átomos así unidos, o dobre enlace impídeo; por esta razón, fai posible os isómeros de posición cis e trans. Ademais, cando existe un dobre enlace, os centros de seis átomos quedan situados no mesmo plano, e isto ten importantes consecuencias para a configuración espacial das proteínas.

6.Outras forzas importantes en substancias biolóxicas:

- Enlaces de Van der Waals:

As forzas de Van der Waals ou interaccións de Van der Waals, son as forzas atractivas ou repulsivas, dependendo do tamaño e forma da molécula, entre moléculas (ou entre partes dunha mesma molécula) distintas a aquelas debidas a un enlace intramolecular ou á interacción electrostática dun ión con outros ou con moléculas neutras. Estes enlaces establécense entre dous átomos calquera situados a unha distancia mutua de 3 a 4 Amstrons. Aínda que son máis débiles que as unións electroestáticas ou o enlace de hidróxeno, teñen gran importancia en bioloxía xa que son as responsables de moitos fenómenos físicos e químicos como a adhesión, rozamento, difusión, tensión superficial e a viscosidade.Se en varias moléculas, por exemplo con enlaces covalentes, non houbera ningunha forza de unión entre elas, estarían movéndose libremente e polo tanto sempre estarían en estado gasoso. Como iso non é así, porque poden estar tamén en estado sólido ou líquido, quere dicir que existe algún tipo de conexión entre as moléculas. Este tipo de interacción ou forza é o que se coñece como forzas de interacción intermoleculares ou de Van der Waals. Esta son tan débiles que non se considera un enlace, senón unha atracción. Un exemplo da existencia desta é na estrutura terciaria das proteínas.

- Interacción hidrofóbicas:

Ocorren entre moléculas non covalentes que rexeitan a auga. Prodúcense cando as moléculas ou grupos apolares tenden a agruparse na auga. Isto maniféstase, por exemplo, na auga e no aceite, ao pregarse un polipéptido no cal os radicais hidrófobos acércanse ó ser excluídos pola auga, na unión dos substratos ós enzimas e na formación das membranas celulares, nas cales as moléculas de auga se atopan dentro e fóra da bicapa lipídica, moi desordenadas, pero non a atravesan grazas á súa hidrofobia, resultando unha estrutura moi estable.

- Pontes disulfuro:

O enlace disulfuro é un enlace covalente que se produce cando dous grupos sulfhidrilo (SH) reaccionan para formar unha ponte disulfuro ou ponte SS (enlace entre átomos de xofre).

Estes enlaces son moi importantes na definición da estrutura proteica terciaria. As pontes disulfuro fórmanse entre residuos de cisteína, que poden estar separados por moitos aminoácidos, ou pertencer a diferentes cadeas polipeptídicas da proteína, pero que grazas ao pregamento da mesma, atópanse próximos, formándose a ponte disulfuro, e dando así estabilidade ao pregamento. Por exemplo, as cadeas lixeiras e pesadas dos anticorpos, mantéñense unidas mediante enlaces disulfuro.Estas son tamén importantes na estrutura do cabelo. O cabelo está formado principalmente por moléculas de queratina unidas por pontes disulfuro. Estas pontes son as que definen se o cabelo será rizado ou liso. Estudáronse técnicas de perruquería para romper estas pontes disulfuro, mediante tioglicolato por exemplo, para logo dar a forma desexada ao cabelo, e finalmente restablecer os enlaces mediante auga osixenada, para que o cabelo permaneza coa forma dada.

7.Bibliografía:

A información recollida para o anterior traballo foi sacada dos seguintes lugares:

- http://definicion.de/puente-de-hidrogeno/

- http://www.ieselpiles.es/attachments/477_Unidad1_base_fisico_quimica.pdf

- http://www.infobiologia.net/2011/08/enlaces-quimicos-y-su-importancia-en.html

- http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/interacciones-hidrofobicas