Enlaces Químicos en Biología

Fuerzas intermoleculares que se establecen entre moléculas o regiones de una misma molécula que poseen grupos funcionales con carga eléctrica. Pueden ser de atracción (entre cargas opuestas) o de repulsión (entre cargas iguales).

Son interacciones débiles que se establecen entre moléculas orgánicas eléctricamente neutras, pero que pueden formar dipolos debido a la diferencia de electronegatividad entre los átomos que se unen por enlace covalente.

Un tipo particular de fuerza de Van der Waals que se establece entre moléculas dipolares o regiones de una misma molécula que presentan grupos funcionales del tipo -OH y -NH. El hidrógeno se une al oxígeno o al nitrógeno más electronegativo.

Las fuerzas intermoleculares son responsables de las propiedades físicas de las sustancias, como el estado físico, el punto de fusión, el punto de ebullición y la solubilidad.

Las interacciones electrostáticas, las fuerzas de Van der Waals y los enlaces de hidrógeno son ejemplos de fuerzas intermoleculares que determinan las propiedades físicas de las sustancias.

Las fuerzas intermoleculares, aunque individualmente son débiles, pueden ser tan fuertes o más que un enlace covalente en conjunto.

Elementos químicos que se encuentran en pequeñas cantidades en los organismos vivos. Son esenciales para el funcionamiento de los procesos biológicos.

El hierro es esencial para la síntesis de la hemoglobina, la mioglobina y los citocromos, proteínas que transportan oxígeno e intervienen en la respiración celular.

El cobre forma parte de la hemocianina, una proteína que transporta oxígeno en algunos animales acuáticos. También está presente en algunas enzimas.

El zinc es abundante en el cerebro, los órganos sexuales y el páncreas. Ayuda a la insulina a controlar los niveles de glucosa en la sangre.

El manganeso es un factor de crecimiento y participa en la fotosíntesis. Su deficiencia puede provocar el amarillamiento de las hojas.

El litio se utiliza para tratar la depresión endógena, ya que estimula la secreción de neurotransmisores.

El silicio aporta rigidez a los tallos de las plantas, como las gramíneas y los equisetos. También forma parte de los caparazones de las diatomeas.

El yodo es un componente de la hormona tiroidea, que controla el metabolismo energético. Su falta puede causar bocio.

Los seis elementos que constituyen el 96% de la materia viva: oxígeno (O), carbono (C), hidrógeno (H), nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).

Moléculas que se forman por la unión de dos o más átomos iguales o diferentes, unidos mediante enlaces químicos.

Un tipo de enlace químico en el que dos átomos comparten electrones.

Los bioelementos primarios tienen una masa atómica relativamente pequeña, lo que facilita la formación de enlaces covalentes estables.

Cuanto más pequeño es un átomo, mayor es la tendencia de su núcleo positivo a completar su último orbital con electrones, lo que favorece la formación de enlaces estables.

El oxígeno y el nitrógeno son elementos muy electronegativos y al unirse con otros átomos, forman moléculas con polos positivos y negativos.

El agua actúa como disolvente para muchas sustancias y facilita las reacciones químicas en los seres vivos.

La vida se originó en el agua porque los bioelementos primarios necesarios para la formación de la materia viva se encuentran en ella.

Se forma cuando átomos con la misma electronegatividad comparten electrones. Los electrones se comparten por igual, sin que un átomo atraiga más fuertemente a los electrones que el otro. Esto crea una molécula neutra.

Se forma cuando átomos con diferente electronegatividad comparten electrones. El átomo más electronegativo atrae los electrones con más fuerza, creando una carga parcial negativa en su lado de la molécula y una carga parcial positiva en el lado del átomo menos electronegativo.

Se forma entre átomos que tienen una gran diferencia de electronegatividad. Los átomos más electronegativos (no metales) tienden a ganar electrones y forman aniones, mientras que los átomos menos electronegativos (metales) tienden a perder electrones y forman cationes. La fuerza de atracción entre los iones opuestos forma el enlace iónico.

Un ion es un átomo o grupo de átomos que ha ganado o perdido electrones, adquiriendo una carga eléctrica. Los aniones tienen carga negativa y los cationes tienen carga positiva.

Fuerzas débiles que se establecen entre moléculas. Son mucho más débiles que los enlaces intramoleculares, como los enlaces covalentes y iónicos. Las fuerzas intermoleculares juegan un papel importante en las propiedades físicas de las sustancias, como el punto de ebullición y la viscosidad.

Son fuerzas intermoleculares que se producen entre moléculas polares. Se basan en la atracción electrostática entre el polo positivo de una molécula y el polo negativo de otra molécula.

Fuerzas atractivas entre moléculas no polares. Son muy débiles, pero pueden influir en propiedades como el punto de ebullición.

Las moléculas orgánicas complejas, como las proteínas, están formadas por unidades repetitivas más pequeñas llamadas monómeros. Los monómeros se ensamblan a través de enlaces covalentes para formar polímeros.

El elemento básico que forma la base de todas las biomoléculas orgánicas. Permite la formación de largas cadenas de átomos (macromoléculas) debido a su capacidad de formar enlaces con otros átomos de carbono.

Los cuatro electrones en la capa externa del carbono permiten la formación de cuatro enlaces covalentes. Estos pueden ser simples, dobles o triples, creando una variedad de estructuras.

El carbono se puede unir a diferentes radicales (grupos de átomos) como -H, -OH, -NH2. Esto permite una gran variedad de moléculas, cada una con una función única.

Los cuatro enlaces covalentes del carbono forman una estructura tetraédrica, permitiendo la formación de estructuras tridimensionales como las membranas celulares.

El hidrógeno es esencial para formar la materia orgánica, junto con el carbono. Por ejemplo, algunos lípidos están compuestos solo por carbono e hidrógeno.

El enlace entre el hidrógeno y el carbono es fuerte, pero no demasiado, lo que permite la formación y ruptura de enlaces durante la síntesis de moléculas.

Las sustancias con enlaces de hidrógeno tienen puntos de fusión y ebullición más altos de lo esperado debido a la fuerza adicional de los enlaces de hidrógeno.

El oxígeno, siendo muy electronegativo, atrae los electrones del hidrógeno cuando se unen, creando polaridad en moléculas como el agua.

Grupos como -OH, -CHO y -COOH son polares debido a la atracción del oxígeno a los electrones del hidrógeno.

Interacciones que se establecen entre moléculas apolares en un medio acuoso. Las moléculas apolares no pueden formar enlaces de hidrógeno con el agua, por lo que las moléculas de agua se organizan alrededor de ellas formando estructuras tipo jaulas que excluyen a las moléculas apolares.

Moléculas que se encuentran en los seres vivos, formadas por la combinación de bioelementos. Son la base de la estructura y funcionamiento de los organismos.

Un proceso en el cual las moléculas de agua se reorganizan alrededor de una molécula apolar, formando una estructura tipo jaula, debido a la incapacidad de la molécula apolar para formar enlaces de hidrógeno con el agua.

Las moléculas apolares dentro de las estructuras tipo jaulas, debido a la repulsión por el agua, se acercan y aumentan su cohesión, creando una fuerza de atracción conocida como interacción hidrofóbica.

La estructura secundaria, terciaria y cuaternaria de las proteínas y ácidos nucleicos se mantiene en parte por los puentes de hidrógeno.