Clase 5

Interacciones débiles: puentes de hidrógeno, puentes salinos, fuerzas de Van der Waals, interacciones hidrofóbicas. Reacciones químicas en la célula. Equilibrio de una reacción química. Reactividad de las moléculas biológicas. Reacciones de condensación y reducciónoxidación

las "atracciones" entre moléculas que NO son enlaces covalentes (no comparten electrones permanentemente). Son débiles una por una, pero al sumarse muchas dan uniones fuertes y específicas, y lo bueno es que se pueden formar y romper fácilmente (útil para que enzimas, DNA, etc. se unan y se suelten cuando haga falta).

interacciones débiles

tipos de interacciones débiles

electrostática e hidrofóbica

puente de hidrógeno (el que es con rayitas)

un H (con carga parcial +) es atraído por un O o N (con carga parcial -) de otra molécula. Como un pequeño imán.

entre dos moléculas de agua, o entre grupos funcionales como carbonilo–amino, hidroxilo, carboxilo, amido, ejemplo de …

puente de hidrogeno

enlace ionico o puente salino

dos iones con carga opuesta se atraen (+ con -). Pero en agua es débil porque el agua "envuelve" a los iones y los separa un poco (apantallamiento).

Na⁺ y Cl⁻, o un grupo carboxilato con carga (–) y una amina protonada con carga (+), ejemplos de…

enlace ionico o puente salino

fuerzas de van der waals

interacciones muy débiles entre átomos o moléculas no polares. se producen por dipolos temporales: el electrón de un átomo se mueve y por un instante genera una zona con más carga negativa que atrae a otro átomo cercano. Es un fenómeno de carga-carga pero momentáneo.

interaccion hidrofobica

aquí NO hay atracción de cargas. Es al revés: las moléculas apolares (que "le tienen fobia" al agua) se juntan entre sí simplemente porque el agua las empuja a agruparse, para minimizar el contacto con ellas.

es la base de estructuras como las membranas lipídicas.

interacción hidrofóbica

equilibrio de una reacción química

estado de una reacción reversible en el que la velocidad de formación de productos es igual a la velocidad de formación de reactivos, por lo que la relación de sus concentraciones se vuelve constante (aunque no necesariamente iguales).

reacción es espontanea

no esta cerca del equilibrio (energia menor con la que inicio) ΔG < 0

reaccion no es espontanea

no esta cerca del equilibrio (ocupa con energia para poder llegar al equilibrio) ΔG > 0

equilibrio de una reaccion

el cambio de energia libre es igual a cero (ΔG = 0), las velocidades de la reaccion directa e inversa son iguales y no hay un cambio neto en las concentraciones.

reactividad de las moléculas biológicas

capacidad de los grupos funcionales de una biomolécula para actuar como sitios reactivos (nucleófilos o electrófilos), permitiendo que las moléculas se unan o se transformen en reacciones químicas.

nucleófilo

atrae al núcleo = rico en electrones, tiene pares de electrones libres o carga negativa.

el N de un grupo amino, el O⁻ de un hidróxido son ejemplos de …

nucleófilos

electrófilo

atrae electrones = pobre en electrones, tiene carga positiva o poca densidad electrónica, es atacado por los nucleófilos (como las reacciones de condensación que forman macromoléculas liberando H₂O)

el carbono de un grupo carbonilo, un protón (H⁺) son ejemplos de …

electrófilos

reacción de condensación (deshidratación)

reacción química en la que se unen dos grupos funcionales formando un enlace covalente y liberando una molécula de agua; es el mecanismo por el cual se forman las macromoléculas biológicas.

reacción de oxidación-reducción (redox)

transfieren electrones de un sustrato a otro.

oxidación (SOPE)

pérdida de electrones por parte de una molécula o átomo, perdida de H (ganancia de O). queda con carga positiva (“agente reductor“)

reducción

ganancia de electrones por parte de una molécula o átomo, ganancia de H (perdida de O). queda con carga negativa

carbono reducido

atomo de carbono con más enlaces C–H (ej. metano); tiene mayor contenido energético.

carbono oxidado

atomo de carbono con más enlaces C–O (ej. CO₂); es la forma más pobre en energía.

coenzima

molécula derivada de nucleótidos que colabora con las enzimas transportando grupos químicos (como electrones o grupos fosforilo) entre distintas reacciones del metabolismo.

NAD⁺ (nicotinamida adenina dinucleótido, forma oxidada)

coenzima que actúa como aceptor de electrones en reacciones de oxidación durante el catabolismo; al aceptar electrones se reduce y se convierte en NADH.

NADH (forma reducida del NAD⁺)

coenzima cargada con electrones (poder reductor) producida en las vías catabólicas; transporta esos electrones para cederlos en otras reacciones, como en la producción de energía.

FAD (flavín adenín dinucleótido, forma oxidada)

coenzima transportadora de electrones que, al reducirse en reacciones catabólicas, se convierte en FADH₂.

FADH₂ (forma reducida del FAD)

coenzima cargada con electrones producida durante el catabolismo, que transporta ese poder reductor hacia otras rutas metabólicas.