Hidrógeno la vinculación es una interacción entre moléculas que se parece a Van der Waals interacciones y ocurre en el cuerpo humano. El enlace juega un papel principalmente en el contexto de enlaces peptídicos y cadenas de aminoácidos in proteínas. Sin hidrógeno capacidad de vinculación, un organismo no es viable porque carece de vital aminoácidos.
¿Qué es el enlace de hidrógeno?
Hidrógeno los enlaces son fuerzas intermoleculares. Sin su existencia, agua no existiría en diferentes estados de agregación, pero sería gaseoso. El enlace de hidrógeno se abrevia como enlace de hidrógeno o enlace H. Es un efecto químico que se refiere a la interacción atractiva de átomos de hidrógeno unidos covalentemente en pares de electrones libres de un átomo de agrupación atómica. La interacción se basa en la polaridad y, descrita con más precisión, existe entre los átomos de hidrógeno polarizados positivamente en un grupo amino o hidroxilo y pares de electrones libres de otros grupos funcionales. Solo bajo ciertas condiciones ocurre la interacción. Uno condición es la propiedad electronegativa de los pares de electrones libres. Esta propiedad debe ser más fuerte que la propiedad electronegativa del hidrógeno para crear un enlace fuerte. Por tanto, el átomo de hidrógeno puede tener enlaces polares. Los átomos libres electronegativos pueden ser, por ejemplo, nitrógeno, oxígenoy flúor. Los enlaces de hidrógeno son enlaces de valencia secundarios cuyas fuerza suele estar muy por debajo de la de los enlaces covalentes o iónicos. Moléculas en los enlaces de hidrógeno tienen un nivel relativamente alto punto de fusion relativo a su molar masa y un nivel igualmente alto punto de ebullición. Los enlaces tienen relevancia médica principalmente con respecto a los péptidos y ácidos nucleicos dentro de un organismo. Los enlaces de hidrógeno son fuerzas intermoleculares. Sin su existencia, agua no existiría en diferentes estados de agregación, pero sería gaseoso.
Función y tarea
El enlace de hidrógeno tiene solo una interacción débil y ocurre entre dos partículas o dentro de moléculas. En este contexto, la forma de enlace juega un papel, por ejemplo, en la formación de estructuras terciarias en proteínas. En bioquímica, la estructura de la proteína se refiere a los diferentes niveles estructurales de una proteína o péptido. Las estructuras de estas sustancias naturales se dividen jerárquicamente en una estructura primaria, una estructura secundaria, una estructura terciaria y una estructura cuaternaria. Se considera que la estructura primaria es la secuencia de aminoácidos. Cuando se menciona una proteína en términos de disposición espacial, a menudo hay hablar de las conformaciones de proteínas y el fenómeno del cambio conformacional. El cambio conformacional en este contexto corresponde a un cambio en la estructura espacial. La disposición de proteínas tiene el enlace peptídico como base. Este tipo de vínculo siempre conecta aminoácidos del mismo modo. En las células, los enlaces peptídicos están mediados por Ribosomas. Cada enlace peptídico corresponde a una conexión de grupos carboxilo de un aminoácido y grupos amino de un segundo aminoácido, que se acompaña de la escisión de agua. Este proceso también se conoce como hidrólisis. En cada enlace peptídico, un enlace sencillo conecta un grupo C = O a un grupo NH. La nitrógeno El átomo tiene exactamente un par de electrones libres. Debido a la alta electronegatividad de oxígeno, este par libre está bajo la influencia de los átomos de O2 que atraen electrones. De esta manera, el oxígeno tira parcialmente del par de electrones libres en el enlace entre el nitrógeno átomo y el carbono átomo, y el enlace peptídico adquiere un carácter de doble enlace proporcional. El carácter de doble enlace elimina la capacidad de rotación libre del grupo NH y C = O. Los átomos de oxígeno y los átomos de hidrógeno de los enlaces peptídicos son relevantes para la formación de la estructura de todos los péptidos y proteínas sin excepción. Dos amino ácidos pueden unirse entre sí de esta manera. Después de tal unión, todos los enlaces peptídicos de dos cadenas de amino ácidos están directamente uno frente al otro. Los átomos de hidrógeno en el enlace peptídico están polarizados relativamente positivamente en comparación con los átomos de oxígeno de los enlaces peptídicos directamente opuestos entre sí. De esta manera, se forman enlaces de hidrógeno y conectan las dos cadenas de aminoácidos. Todo amino ácidos En el cuerpo humano hay compuestos orgánicos que consisten en al menos un grupo carboxi y un grupo amino. Los aminoácidos son un bloque de construcción estructural esencial de la vida humana. Además de los α-aminoácidos de las proteínas, se conocen más de 400 aminoácidos no proteinogénicos con funciones biológicas que no podrían formarse sin enlaces de hidrógeno. Por tanto, fuerzas como los enlaces de hidrógeno estabilizan principalmente la estructura terciaria de los aminoácidos.
Enfermedades y trastornos
Cuando hay una alteración en la formación de proteína funcional. gen estructuras espaciales, se suele utilizar el término enfermedad por plegamiento de proteínas. Uno de esos trastornos es enfermedad de Huntington. Esta enfermedad genética se hereda de manera autosómica dominante y se debe a una mutación genética en el cromosoma 4. La mutación conduce a la inestabilidad del gen producto. El trastorno es una enfermedad neurológica asociada principalmente con hipercinesias involuntarias de las extremidades distales y la cara. Las hipercinesias persistentes provocan rigidez en los músculos afectados. Además, los pacientes de la enfermedad sufren un mayor gasto energético. Los fenómenos patológicos relacionados con los enlaces de hidrógeno o la estructura general de las proteínas también están presentes en las enfermedades priónicas como la enfermedad de las vacas locas. Según la hipótesis más aceptada, la EEB inicia el plegamiento incorrecto de las proteínas. Estas proteínas mal plegadas no pueden degradarse por procesos fisiológicos y, por lo tanto, se acumulan en los tejidos, especialmente en el centro. sistema nervioso. El resultado es la degeneración de las células nerviosas. Las malformaciones de la estructura de la proteína también se discuten en el contexto causal de Alzheimer enfermedad. Las enfermedades mencionadas no afectan directamente a los enlaces de hidrógeno, sino que se refieren a la estructura espacial de las proteínas, a las que los enlaces de hidrógeno contribuyen significativamente. Un organismo con una incapacidad absoluta para formar puentes de hidrógeno no es viable. Una mutación que cause esto resultaría en un declive gestacional temprano.