Traducido en la Universitat de València, España

Problemas de Macromoléculas

Problema 7: Enlaces débiles implicados en las interacciones entre macromoléculas

Dos macromoléculas, como por ejemplo dos proteínas, pueden unirse entre ellas con gran fuerza y especificidad. ¿Cómo es posible que interacciones débiles, como las fuerzas electrostáticas atractivas, las interacciones de van der Waals, los enlaces de hidrógeno y las interacciones hidrofóbicas originen  una adherencia tan fuerte?

- Guía de ayuda a la respuesta -

Los enlaces no covalentes y otras fuerzas débiles son muy importantes para la estabilización de las estructuras de las moléculas biológicas.

Enlaces Electrostáticos

También llamados enlaces iónicos, resultan de la atracción electrostática entre dos grupos ionizados de carga opuesta, tales como un grupo carboxilo (-COO^-) y un grupo amino (-NH₃⁺). En disolución acuosa, estos enlaces son muy débiles, pero en ambientes hidrofóbicos, tales como las zonas protegidas del agua en el centro de las moléculas de proteína o determinadas zonas de contacto proteína-proteína, son mucho más fuertes.

Enlaces de Hidrógeno

Resultan de la atracción electrostática entre un átomo electronegativo, como el N o el O, y un átomo de H que se encuentra unido covalentemente a un segundo átomo electronegativo:

Enlaces de van der Waals

Son fuerzas atractivas de rango corto entre grupos químicos que se encuentra en contacto. Se originan debido a pequeños desplazamientos de carga que permiten que los electrones de un átomo sean atraídos por los protones de de otro átomo muy cercano a pesar de que ambos no se encuentren enlazados covalentemente.

Atracciones Hidrofóbicas

Este tipo de fuerzas provocan la asociación entre grupos hidrofóbicos, tales como las cadenas hidrocarbonadas, cuando se encuentran en un entorno acuoso.

Múltiples enlaces débiles pueden ser el origen de una interacción fuerte. El reconocimiento molecular entre macromoléculas biológicas tiene lugar gracias a que su estructura tridimensional permite el establecimiento de multitud de enlaces débiles entre dichas moléculas.

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