Contenido
- Formación del puente de hidrógeno
- Propiedades de los puentes de hidrógeno
- Importancia biológica de la formación de los puentes de hidrógeno
- Formación del puente de hidrógeno en el agua
- Formación de los puentes de hidrógeno en las proteínas
Un puente de hidrógeno se forma cuando el lado positivo de una molécula se atrae hacia la punta negativa de otra. El concepto es similar al de la atracción magnética en que los polos opuestos se atraen. El hidrógeno tiene un protón y un electrón. Esto hace que el hidrógeno un átomo eléctricamente positivo debido a su deficiencia de electrones. Se busca agregar otro electrón a su capa de energía para estabilizarse.
Formación del puente de hidrógeno
Dos términos son importantes para entender cómo el puente de hidrógeno se forma: electronegatividad y dipolo. La electronegatividad es la medida de la tendencia de un átomo atrae electrones para sí para formar una conexión. Un dipolo es la separación de las cargas positiva y negativa en una molécula. Una interacción dipolo-dipolo es una fuerza atractiva entre el lado positivo de una molécula polar con el lado negativo de otra.
El hidrógeno es más comúnmente atraído por los elementos más electronegativos que él, como el flúor, el carbono, el nitrógeno y el oxígeno. Un dipolo se forma en una molécula cuando el hidrógeno retiene el lado más positivo de la carga mientras el electrón es tirado por el elemento más electronegativo, donde la carga negativa quedará más concentrada.
Propiedades de los puentes de hidrógeno
Los puentes de hidrógeno son más débil que los enlaces covalentes o iónicos, porque se forman y se rompen fácilmente bajo condiciones biológicas. Las moléculas que poseen enlaces covalentes apolares no forman puentes de hidrógeno. Pero cualquier compuesto que tiene enlaces covalentes polares puede formar los puentes.
Importancia biológica de la formación de los puentes de hidrógeno
La formación de los puentes de hidrógeno es importante en sistemas biológicos porque estabilizan y determinan la estructura y el formato de grandes macromoléculas, como el ácido nucleico y las proteínas. Este tipo de conexión ocurre en estructuras biológicas, como el ADN y el ARN. Esta conexión es muy importante en el agua, pues es la fuerza que existe entre las moléculas de agua que las mantiene unidas.
Formación del puente de hidrógeno en el agua
Tanto como un líquido como el sólido, la formación del puente de hidrógeno entre las moléculas de agua proporciona la fuerza atractiva para sostener la masa molecular. Los puentes intermoleculares son responsables del alto punto de fusión del agua, porque aumentan la cantidad de energía necesaria para romper las conexiones antes de que la ebullición pueda comenzar. El puente de hidrógeno obliga a las moléculas de agua a formar cristales cuando se congelan. Como los lados positivo y negativo de las moléculas de agua deben orientarse en un arreglo que permita que los lados positivos atraigan los negativos de la molécula, el retículo cristalino de la estructura del hielo no tiene una forma tan mezclada y apretada, lo que permite al hielo flotar en el agua.
Formación de los puentes de hidrógeno en las proteínas
La estructura tridimensional de las proteínas es muy importante en las reacciones biológicas, como las que involucran enzimas en las que la forma de una o más proteínas debe caber en aberturas en las enzimas, como un sistema de llave y cerradura. Los puentes de hidrógeno permiten a las proteínas doblarse, revertirse y caber en varios formatos necesarios, que determinan la actividad biológica de la proteína. Esto es muy importante en el ADN porque la formación de los puentes permite que la molécula asuma su formación de doble hélice.