Química General, 2000 - Victor Manuel Ramírez

QUÍMICA GENERAL
Hay uniones especiales que no pueden considerarse como un enlace propiamente
dicho, su importancia radica en que intervienen en la estructura de moléculas tan
importantes como lo son los ácidos nucleicos, las proteínas, las grasas, el agua, etcétera;
estas uniones se conocen como puentes de hidrógeno, se establecen entre
un átomo de hidrógeno unido en enlace covalente a un átomo muy electronegativo
(digamos, flúor, nitrógeno, oxígeno) y otro átomo menos electronegativo. Por ejemplo,
el agua está formada por un átomo de oxígeno (muy electronegativo) y dos de
hidrógeno (muy poco electronegativos). Esto propicia que el oxígeno atraiga los electrones
del enlace hacia él, con lo que el hidrógeno pierde parcialmente sus electrones
adquiriendo una carga parcial positiva y el oxígeno una carga parcial negativa
que se representan (d 1 ) y (d 2 ), respectivamente; esto quiere decir que no son cargas
por completo positivas o negativas.
H d1 H d1 H d1 H d1
O d2 O d2 O d2 O d2
H d1 H d1 H d1 H d1
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Gracias a los puentes de hidrógeno el agua se comporta como un líquido a temperatura
ambiente; si tales puentes no existieran, las moléculas de agua se atraerían
con menor fuerza y sería muy fácil separarlas.
En los compuestos orgánicos de importancia biológica y su estructura química basada
en el puente de hidrógeno se tienen proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos
y lípidos.
Las proteínas son polímeros de moléculas más pequeñas llamadas aminoácidos.
Hay 20 aminoácidos distintos. La estructura típica de un aminoácido es un carbono
alfa unido a un hidrógeno, un grupo amino, un grupo carboxilo y una cadena lateral
R que es distinta en cada uno de los 20 aminoácidos que existen. Los aminoácidos se
unen entre sí por una reacción de deshidratación entre el grupo amino de un aminoácido
y el carboxilo del otro en lo que se llama un enlace peptídico, para formar
las largas cadenas polipeptídicas que forman las proteínas.
Los ácidos nucleicos son el ADN y el ARN. También son polímeros de moléculas más
pequeñas llamadas nucleótidos. La estructura química de un nucleótido consiste
en un grupo fosfato unido a un azúcar de 5 carbonos (pentosa) que puede ser una
ribosa o una desoxirribosa, y ésta a su vez está unida a una base nitrogenada que
puede ser una purina (2 anillos) o una pirimidina (1 anillo). Los nucleótidos se unen
entre sí por uniones fosfodiéster para formar los ácidos nucleicos.
Los hidratos de carbono o polisacáridos son polímeros de moléculas más pequeñas
llamados monosacáridos. Los monosacáridos son aldehídos y cetonas con más
de una función alcohol en carbonos diferentes. Responde a la fórmula molecular
Cn(H 2
O) n
, donde n es un número entero, por lo general 5 y 6. Los monosacáridos de 5
y 6 carbonos se llaman pentosas y hexosas. La glucosa, la manosa y la galactosa son
aldohexosas. La fructosa es una cetohexosa. Los monosacáridos se asocian entre sí
por reacción de deshidratación para formar uniones glucosídicas.
Existe gran variedad de lípidos. Los ácidos grasos consisten en un grupo carboxilo y
una larga cadena hidrocarbonada. Los ácidos grasos por esterificación con el gricerol
forman los triglicéridos.
Un grupo muy diverso de proteínas contiene estructuras hélice-a: las queratinas,
que son un grupo de proteínas fibrosas, poseen estructuras que están básicamente
compuestas por esta otra estructura secundaria. Dichas proteínas son los componentes
mayoritarios del cabello y la piel. La rigidez de estos tejidos depende de la