hola mi nombre es sebastián ka royal y soy docente del departamento de bioquímica en este vídeo vamos a repasar algunos conceptos sobre tipos de enlaces químicos en el contexto biológico en la figura se muestra la tabla periódica en la que señalan solamente los elementos químicos presentes en los seres vivos como se observa los átomos de hidrógeno carbono nitrógeno y oxígeno son los que están presentes en mayor proporción en el cuerpo humano la posición de cada elemento en la tabla revela sus características y la configuración electrónica de cada elemento es que acaba de terminar su reactividad en general salvo algunas excepciones los átomos tienden a asociarse formando moléculas como se asocian entonces los átomos esto nos lleva a repasar el concepto de enlace químico definimos entonces un enlace químico como la fuerza que une a los átomos para formar compuestos químicos esta unión dada por el enlace químico le confiere entonces estabilidad al compuesto resultante a su vez los enlaces químicos pueden romperse bajo determinadas condiciones llamamos entonces energía de enlace a la energía necesaria para romper un enlace químico los enlaces químicos constituyen la formación de moléculas orgánicas e inorgánicas y por lo tanto son parte de la base de la existencia de los organismos vivos los enlaces químicos no son todos iguales básicamente dependen de las características electrónicas de los átomos involucrados así como sus valores de electro negatividad entre otros factores resulta necesario entonces poder conocer la naturaleza de los enlaces químicos y sus diferentes tipos lo cual vamos a repasar a continuación existen tres tipos de enlace químico dependiendo de la naturaleza de los átomos involucrados el enlace covalente ocurre entre átomos que se unen y comparten algunos pares de electrones de su capa de valencia este es el tipo de enlace de predominante en las moléculas orgánicas y los ejemplos más conocidos de enlaces covalentes se observan en las interacciones de los elementos no metálicos entre sí el enlace iónico consiste en la atracción electrostática entre iones o cargas eléctricas de signos opuestos los iones podrían formarse a partir de átomos con la transferencia de uno o más electrones de una toma a otro las sustancias iónicas casi siempre son el resultado de la interacción entre metales no metales el enlace metálico se da únicamente entre átomos metálicos como por ejemplo el cobre hierro y aluminio entre otros por lo general constituyen estructuras sólidas sumamente compactas es un enlace que une los núcleos atómicos entre sí rodeados de sus electrones como en 9 como mencionábamos entonces de estos tres tipos de enlaces químicos en el ac covalente es el predominante en las moléculas orgánicas por lo que a continuación vamos a repasar brevemente algunas características de este enlace en particular cuando dos átomos comparten solo un par de electrones se unen por medio un enlace covalente simple en los enlaces covalentes entre átomos paul y electrónicos sólo participan los electrones de valencia que son los electrones que se encuentran en las últimas capas es decir que ocupan los niveles de mayor energía y son entonces los que van a participar las reacciones químicas para entender la formación estos enlaces resulta útil repasar previamente la regla del objeto postulado por lewis en este vídeo no nos vamos a extender en este concepto pero a modo de ejemplo vamos a considerar la molécula de agua en ella vemos que un átomo de oxígeno tiende a formar enlaces hasta que se rodea de 8 electrones de valencia es decir que se forma un enlace covalente cuando no hay suficientes electrones para que cada átomo individual completo es objeto de esta forma al compartir electrones de un enlace covalente cada átomo completa su objeto como el oxígeno presenta dos electrones no variados formados en enlaces covalentes uno con cada átomo de hidrógeno para el hidrógeno el requisito es que obtenga la configuración electrónica del helio o un total de dos electrones en la representación de lewis el par de electrones compartidos se indica con líneas como se observa aquí y los pares de electrones libres se indican como pares de puntos en los átomos individuales en muchas moléculas los átomos completan el octeto compartiendo más de un par de electorales entre ellos dependiendo de la cantidad de electrones compartidos el enlace covalente pues está un enlace simple como el que vimos recién pero también puede ser un enlace doble o un enlace triple cuando se comparten dos pares de electrones dibujamos dos líneas que representan un enlace doble estos enlaces se encuentran en moléculas como por ejemplo el dióxido de carbono un enlace triple surge cuando dos átomos comparten tres pares de electrones como por ejemplo en la molécula de nitrógeno la molécula acetileno también tiene en la sensible en este caso entre los átomos de carbono en la siguiente tabla se muestran algunas longitudes de enlace determinado de forma experimental por regla general la distancia entre los átomos enlazados disminuye al aumentar el número de pares electrones compartidos por lo tanto como se indica en los recuadros y tomando como ejemplo al carbono los enlaces triples son más cortos que los enlaces dobles que a su vez son más cortos que los enlaces simples en esta figura se pueden observar diferentes ejemplos de compuesto a sus sustancias que contienen enlaces covalentes antes de continuar repasando los tipos de enlaces es necesario también definir una propiedad de gran importancia a la hora de explicar la formación y características de los enlaces y es la electro negatividad definimos la letra negatividad como la capacidad de un átomo en una molécula para atraer electrones hacia sí entonces cuanto mayor sea la electro negatividad de un átomo mayor será su capacidad de a le atrae electrones la primera escala de la negatividad y las de más amplio gusto fue desarrollada por el químico estadounidense y los pau link aquí en la figura entonces mostramos los valores de electro natividad de pau link para muchos de los elementos de la tabla periódica podemos ver que los elementos más selectivos se ubican en el ángulo superior derecho de la tabla donde por ejemplo el flúor es el elemento más l creativo con un valor de 4 por el contrario los elementos menos electro negativos los metales alcalinos el cáliz no te ríos se agrupan en el ángulo inferior izquierdo donde encontramos por ejemplo el cesio con una creatividad de 0.7 los valores de los demás elementos quedan este entre estos dos extremos en el caso de los elementos presentes en los seres vivos podemos ver que el oxígeno y el nitrógeno son más electro negativos que el carbono y el hidrógeno el concepto de polaridad del enlace es útil para describir la forma en que se comparten electrones entre los átomos en un enlace covalente no polar los electrones se comparten equitativamente entre dos átomos dado que presentan valores de declarar actividades iguales son muy similares entre ellos una diferencia menor o iguales o con cuatro unidades de alternatividad en cambio cuando dos átomos con elektra de actividades diferentes forman un enlace covalente los electrones no son compartidos en igual medida por los dos átomos de forma que sean atraídos con más fuerza por el átomo más electro negativo en este caso cuando uno de los átomos ejerce una atracción mayor sobre los electrones del enlace que el otro átomo se forma el enlace covalente polar cuando la diferencia en los valores de la creatividad es entre los dos átomos es muy grande mayor a 17 la capacidad relativa para atrás electrones es mucho más grande y entonces se forma el enlace iónico podemos entonces utilizar la diferencia de la creatividad entre dos átomos para poder estimar la polaridad de los enlaces entre ellos consideramos los siguientes tres compuestos en estos ejemplos en el primer caso en la molécula de hidrógeno que el enlace se forma entre dos átomos iguales de modo que su diferencia del valor del electrón negativa será cero y esto hace que cuesta nos dice mejor dicho que los electrones que se comparten lo hacen en forma equitativa entre los dos átomos de hidrógeno y por lo tanto el enlace covalente es no polar en el caso de la molécula formada por el enlace entre el hidrógeno y el oxígeno vemos que el átomo de oxígeno tiene mucho mayor en la creatividad que el átomo de hidrógeno por lo tanto los electrones se comparten de forma desigual la diferencia aquí en el valor de la creatividad trato ambos átomos da un valor de 1.4 lo cual indica que el enlace es covalente polar en este caso además hay que considerar que el átomo más electro negativo que en este caso es el oxígeno presenta una mayor densidad de carga negativa que se representa como el delta - mientras que el otro átomo el hidrógeno adquiere una densidad carga positiva que se representa como delta más entonces parte de la ansiedad electrónica del hidrógeno va a ser atraída hacia el núcleo el oxígeno cuando sucede que hay dos días de carga con signo opuesto separadas por cierta distancia al darse lo que se llama la formación de un pollo que se indica aquí con esta flecha finalmente en el tercer ejemplo tenemos el caso del club de sodio en este caso la diferencia de electro negatividades es tan grande que hay una transferencia de carga electrónica prácticamente total por lo tanto el enlace que se produce aquí va a ser el enlace iónico el enlace iónico en general se forma cuando la diferencia de electro natividad entre los átomos enlazados es mayor a 1 con cierto bueno entonces con lo visto hasta ahora y sabiendo el valor de la creatividad del átomo de carbono que es 2.5 y el átomo de hidrógeno que es 2 con 1 cuál le parece a usted que será el tipo de enlace que se forma entre el carbono y el hidrógeno como vemos aquí en este caso los átomos que participan del enlace covalente presentan valores de la creatividad bastante parecidos la diferencia entre ellos es de sólo 0,4 unidades por lo que los electrones van a estar compartidos casi de forma equitativamente entre los átomos de carbono y de hidrógeno de esta forma concluimos que el enlace que se forma es un enlace covalente no polar la química de los organismos vivos se realiza alrededor del átomo de carbono que representa más de la mitad del peso seco de las células como se observa en la siguiente figura el átomo de carbono puede formar enlaces simples con átomos de hidrógeno y tanto enlaces simples como dobles con los átomos de oxígeno y de nitrógeno los átomos de carbono enlazados valientemente en las biomoléculas pueden formar las redes estructuras lineales ramificadas e incluso cíclicas muy firmes sin embargo dado que la unión entre los átomos de carbono y de hidrógeno es de naturaleza no polar como vimos en el caso del ejemplo anterior es necesario para las moléculas biológicas que están presentes en un medio polar como el agua la colaboración de otros átomos que les permitan formar y comprar enlaces haciendo que estas moléculas sean más reactivas los elementos químicos fundamentales en la reactividad las biomoléculas son el oxígeno y el nitrógeno ambos átomos electro negativos que van a reaccionar entre sí a las moléculas que los portan entonces las diferentes biomoléculas de los seres vivos se encuentran de forma recurrente una serie de grupos que son los llamados grupos funcionales estos grupos son las diferentes asociaciones entre átomos que van a proporcionar características funcionales a las biomoléculas en este cuadro se detallan los principales grupos funcionales presentes en las moléculas biológicas la naturaleza de estos grupos pasa determinante en el funcionamiento de la molécula biológica tanto por ejemplo para el establecimiento enlaces covalentes entre moléculas y la formación de macromoléculas como por ejemplo para la asociación e interacción mediante enlaces débiles entre ellas y con el medio todas las estructuras y procesos biológicos dependen tanto de las interacciones fuertes mediante los enlaces covalentes pero también de las interacciones débiles no covalentes estas interacciones entre biomoléculas incluyen cuatro interacciones débiles diferentes que son los puentes de hidrógeno las interacciones electroestáticas las interacciones hidrofóbicas y las infracciones de bandra valls estos diferentes enlaces son todos débiles y reversibles aunque difieren entre sí en la geometría fuerza y especificidad a continuación entonces vamos a considerar características de cada uno de ellos en particular comenzamos por los enlaces débiles que son los puentes de hidrógeno este tipo de interacción es muy común entre moléculas polares en un medio acuoso y es la responsable de las múltiples uniones débiles entre las moléculas de agua un puente de hidrógeno se establece cuando un átomo de hidrógeno unido covalente mente a un átomo electro negativo que habitualmente es el oxígeno el nitrógeno es atraído por otro átomo electro negativo que también actualmente es el oxígeno y el nitrógeno presente en un grupo vecino situado a una distancia y en una orientación óptima y la tomo al cual el hidrógeno está unido más fuertemente es el llamado dador de hidrógeno mientras que el otro átomo es el sector de hidrógeno y la toma sector tiene una carga negativa parcial que va a traer entonces el átomo de hidrógeno es importante recordar que los átomos de hidrógeno unidos covalente mente a los tratamos de carbono no van a participar en la formación enlaces de hidrógeno puesto que como vimos anteriormente el enlace carbono hidrógeno es un enlace del tipo no polar otro tipo de interacción débil es el enlace electroestático que se produce entre grupos químicos que presentan cargas opuestas por ejemplo aquellos grupos funcionales que se comportan como ácidos o bases es decir que tengan la capacidad de ceder un protón al medio de captar lo van a presentar una carga lo cual los convierte en iones estos iones solución acuosa pueden atraerse repelerse según la carga que porten en este caso si tenemos un grupo car box y lo cargado negativamente podrá interaccionar mediante interacción electroestática con el grupo amino cargado positivamente que se encuentre por ejemplo en otro aminoácido en cambio dos grupos con la misma carga se repelen por ejemplo como se muestra aquí en la figura entre los grupos amino en el caso de la sal cloruro de sodio por ejemplo el agua hidrata y estabiliza los iones sodio y cloruro debilitando las interacciones electrostáticas entre ellos y contrarrestando así su tendencia a asociarse en una red cristalina por lo tanto el agua puede interaccionar electrostática mente con solutos cargados es decir que la pantalla de manera efectiva las interacciones electroestáticas entre las acciones que están disueltos este tipo de interacción electroestática o iónica en solución acuosa es débil debido justamente a ese apantallamiento que se produce en la interacción por las moléculas de agua que rodean a los iones el agua puede establecer una interacción del tipo ion dipolo en el que los iones de una sustancia en este caso del cloro el sodio pueden interaccionar con los polos las moléculas polares como el agua así el polo negativo una molécula atrae el ion positivo del sodio en este caso y el polo positivo del agua interactúa con el lyon negativo en este caso del cloro otra interacción débil son las interacciones sido fóbicas en este caso son interacciones que ocurren entre moléculas y grupos funcionales a polares se basan entonces en la imposibilidad que tiene la molécula hidrofóbica en interaccionar con el agua y la fuerza que mantiene unidas a las moléculas a polares o hilos fóbicas se debe a la tendencia de expulsar el agua a su entorno debido a justamente la repulsión con los grupos polares del agua la entrada las interacciones y los fóbicas son fundamentales en biología debido a que la naturaleza polar de muchos componentes los obliga a mantenerse unidos formando distintas estructuras para alejarse del agua y asiento se formaron laderas barreras y dos fábricas este es el caso por ejemplo de las membranas lipídicas que definen las células y los órganos el ejemplo entonces es que matiza el de los lípidos en solución acuosa los lípidos son moléculas antipáticas es decir que poseen regiones polares y regiones polares entonces cuando los lípidos entran en contacto con soluciones acuosas lo que ustedes que la región polar oído física va a interaccionar favorablemente con el agua mediante por ejemplo la formación de puentes de hidrógeno mientras que las regiones que son a polares o hidrofóbicas van a tender a agruparse para evitar el contacto con el agua de esta forma se van a generar estructuras estables en los compuestos antipáticos en el agua que son las llamadas michelle as y ésta entonces que da lugar a que las fuerzas que mantienen juntas en las regiones polares son las justamente infracciones y lo folk finalmente tenemos las interacciones de bandera vals estas interacciones son muy débiles y se basan en que son fuerzas atractivas y específicas que se cables entre dos átomos situados una distancia entre 3 y 4 ámstron cuando dos átomos no cargados se encuentran muy cerca las nubes electrónicas que los rodean se influyen mutuamente entonces variaciones en las posiciones de los electrones alrededor del núcleo pueden crear un dipolo eléctrico transitorio que induce un dipolo eléctrico opuesto también transitoria en el átomo cercano los dos dipolos se atraen débilmente entre sí y son estas atracciones las que se denominan interacciones de bandra bands o también conocidas como fuerzas de london la atracción de un par de átomos aumenta a medida que éstos se van a acercar hasta que estén separados por una distancia de contacto o también conocida como radio de banda rock a una distancia menor las fuerzas repulsivas se hacen más dominantes a causa de que las nuevas electrónicas comenzar a solaparse y por tanto repele ar en suma es importante recordar que aunque cada uno estos cuatro tipos de interacciones es individualmente débil en comparación a un enlace covalente el efecto acumulativo de muchas interacciones de este tipo puede ser muy significativo por ejemplo las macromoléculas tales como las proteínas o los glúteos como el adn y arn contienen tantos sitios potenciales para la formación de enlaces de hidrógenos o interacciones iónicas de bander abas o hidrofóbicas que el efecto acumulativo de gran número fuerzas débiles puede ser enorme en su plegamiento de estructura como vamos a ver por ejemplo más adelante en los próximos temas para finalizar quería recordarles que pueden profundizar estos temas en la consulta del material complementario y en la bibliografía disponible gracias por su atención