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Questions and Answers
¿Cuál es la razón por la que el átomo de oxígeno en una molécula de agua atrae electrones?
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¿Qué ocurre con los electrones en una molécula de agua?
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¿Qué se denomina a una molécula con carga eléctrica distribuida asimétricamente?
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¿Cuál es la razón por la que el agua es un gran medio disolvente?
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¿Qué tipo de enlace se forma entre un núcleo de hidrógeno parcialmente sin blindaje y un par de electrones no compartidos?
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¿Cuál es el nombre del tipo de fuerza intermolecular que se forma entre un núcleo de hidrógeno parcialmente sin blindaje y un par de electrones no compartidos?
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¿Cuál es la función de los enlaces de hidrógeno en las matrices?
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¿Qué tipo de interacciones se establecen entre grupos de cargas opuestas o entre biomoléculas?
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¿Cuántas moléculas de agua se asocian en promedio a través de enlaces de hidrógeno con otros?
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¿Cuál es el propósito de las interacciones hidrofóbicas en la célula viva?
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¿Cómo se comportan las cargas del mismo signo en la interacción electrostática?
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¿Cuál es la energía requerida para romper un enlace de hidrógeno en el agua líquida?
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¿Qué tipo de interacciones son significativamente más débiles que los enlaces de hidrógeno?
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¿Qué tipo de enlaces son los enlaces de hidrógeno?
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¿Qué función tienen los enlaces de hidrógeno en la disolución de biomoléculas orgánicas?
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¿Qué estructura biomolecular ilustra la contribución de múltiples fuerzas a la estructura?
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¿Qué proporcionan los átomos de oxígeno de los aldehídos, cetonas y amidas?
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¿Cómo disminuyen las fuerzas de van der Waals con la distancia?
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¿Cuál es la razón principal por la que los aminoácidos cargados están presentes en la superficie en contacto con el agua?
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¿Qué ocurre con las moléculas de agua que están adyacentes a un grupo hidrofóbico?
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¿Qué es lo que se refiere a la tendencia de los compuestos no polares de asociarse en un ambiente acuoso?
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¿Qué es lo que maximiza al minimizar los contactos energéticamente desfavorables entre el agua y los grupos hidrófobos?
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¿Qué es lo que forman las moléculas apolares en un ambiente acuoso?
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¿Qué es lo que se agrupan en una bicapa de fosfolípidos?
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¿Cuál es el resultado del ataque nucleofílico del agua en biopolímeros?
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¿Qué tipo de reacciones químicas se ven favorecidas desde el punto de vista termodinámico?
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¿Qué tipo de enzimas catalizan la hidrólisis de proteínas?
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¿Cuál es el producto de la formación de un enlace peptídico entre dos aminoácidos?
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¿Qué proceso químico ocurre cuando unidades de monómeros se unen para formar biopolímeros?
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¿Qué tipo de reacciones metabólicas involucran la transferencia de grupos?
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Study Notes
La Molecula de Agua
- La molécula de agua tiene una estructura asimétrica, lo que la convierte en un dipolo fuerte.
- Esta forma de dipolo es responsable de la alta constante dieléctrica del agua, lo que permite que sea un gran medio disolvente de compuestos iónicos y covalentes polares.
- El oxígeno en una molécula de agua es fuertemente electronegativo, lo que atrae electrones lejos de los núcleos de hidrógeno, dejándolos con una carga parcial positiva.
Enlaces de Hidrógeno
- Los enlaces de hidrógeno son enlaces intermoleculares que se forman entre un núcleo de hidrógeno parcialmente sin blindaje unido covalentemente a un átomo de oxígeno y un par de electrones no compartidos.
- Estos enlaces favorecen la adhesión de las moléculas de agua en matrices y explican la densidad del agua, la tensión superficial y el punto de ebullición relativamente altos.
- En promedio, cada molécula de agua líquida se asocia a través de enlaces de hidrógeno con otros 3.5.
- Los enlaces de hidrógeno son relativamente débiles y transitorios, con una vida media de unos pocos picosegundos.
Interacciones Hidrofóbicas
- Las interacciones hidrofóbicas se refieren a la tendencia de los compuestos no polares a asociarse en un ambiente acuoso.
- Esto sucede por atracción natural o por enlaces hidrofóbicos.
- Las moléculas de agua que están adyacentes a un grupo hidrofóbico están restringidas en su número de orientaciones que le permiten participar en un máximo número de enlaces hídrogeno energéticamente favorable.
Interacciones Electroestáticas
- La interacción electroestática es la responsable de la atracción o repulsión entre objetos con carga eléctrica.
- Establece que dos cargas del mismo signo se repelen, mientras que dos cargas de signos opuestos se atraen.
- Las interacciones entre grupos cargados ayudan a dar forma a la estructura biomolecular.
- Los puentes de sal son comparables en fuerza a los enlaces de hidrógeno, pero pueden actuar en distancias mayores.
Fuerzas de Van der Waals
- Las fuerzas de van der Waals surgen de atracciones entre dipolos transitorios generados por el rápido movimiento de electrones de otros átomos neutros.
- Son significativamente más débiles que los enlaces de hidrógeno pero extremadamente numerosos.
- Disminuyen como a la sexta potencia de la distancia que separa los átomos.
Agua como Nucleófilo
- El agua puede actuar como nucleófilo, lo que permite la hidrólisis de enlaces amida, glucósido o éster que contienen biopolímeros.
- La hidrólisis es una reacción favorecida desde el punto de vista termodinámico.
- Las enzimas catalizan la hidrólisis de proteínas, ADN y ARN, lo que requiere un control cuidadoso de las actividades de estas enzimas para asegurarse de que actúen solo en los momentos adecuados.
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Description
Aprende sobre la estructura molecular del agua, cómo el átomo de oxígeno electronegativo atrae electrones y cómo se distribuye la carga eléctrica en la molécula.