Un enlace de hidrógeno se forma cuando el extremo positivo de una molécula se atrae hacia el extremo negativo de otra. El concepto es similar a la atracción magnética donde se atraen los polos opuestos. El hidrógeno tiene un protón y un electrón. Esto hace que el hidrógeno sea un átomo eléctricamente positivo porque tiene una deficiencia de electrones. Busca agregar otro electrón a su caparazón de energía para estabilizarlo.
Formación de enlaces de hidrógeno
Dos términos son importantes para comprender cómo se forma el enlace de hidrógeno: la electronegatividad y el dipolo. La electronegatividad es la medida de la tendencia de un átomo a atraer electrones para formar un enlace. Un dipolo es una separación de cargas positivas y negativas en una molécula. Una interacción dipolo-dipolo es una fuerza atractiva entre el extremo positivo de una molécula polar y el extremo negativo de otra molécula polar.
El hidrógeno es más comúnmente atraído por elementos más electronegativos que sí mismo, como flúor, carbono, nitrógeno u oxígeno Un dipolo se forma en una molécula cuando el hidrógeno retiene el extremo más positivo de la carga mientras que el electrón se dirige hacia el elemento electronegativo, donde la carga negativa estará más concentrada.
Propiedades de los enlaces de hidrógeno
Los enlaces de hidrógeno son más débiles que los enlaces covalentes o iónicos porque se forman fácilmente y se rompen en condiciones biológicas. Las moléculas que tienen enlaces covalentes no polares no forman enlaces de hidrógeno. Pero cualquier compuesto que tenga enlaces covalentes polares puede formar un enlace de hidrógeno.
Importancia biológica de la formación de enlaces de hidrógeno
La formación de enlaces de hidrógeno es importante en los sistemas biológicos porque los enlaces se estabilizan y determinan la estructura y forma de grandes macromoléculas tales como ácidos nucleicos y proteínas. Este tipo de unión ocurre en estructuras biológicas, como ADN y ARN. Este enlace es muy importante en el agua porque esta es la fuerza que existe entre las moléculas de agua para mantenerlas unidas.
Formación de enlace de hidrógeno en el agua
Tanto en forma líquida como en hielo sólido, el hidrógeno la formación de enlaces entre las moléculas de agua proporciona la fuerza atractiva para mantener unida la masa molecular. El enlace de hidrógeno intermolecular es responsable del alto punto de ebullición del agua porque aumenta la cantidad de energía requerida para romper los enlaces antes de que pueda comenzar la ebullición. La unión de hidrógeno fuerza a las moléculas de agua a formar cristales cuando se congela. Dado que los extremos positivos y negativos de las moléculas de agua deben orientarse en una matriz que permite que los extremos positivos atraigan los extremos negativos de las moléculas, la red o estructura del cristal de hielo no está tan bien entrelazada como la forma líquida y permite hielo para flotar en el agua.
Formación de enlaces de hidrógeno en proteínas
La estructura 3-D de las proteínas es muy importante en reacciones biológicas como las enzimas en las que la forma de una o más proteínas debe encajar en las aberturas de las enzimas como un mecanismo de bloqueo y llave. El enlace de hidrógeno permite que estas proteínas se doblen, plieguen y ajusten en diversas formas según sea necesario, lo que determina la actividad biológica de la proteína. Esto es muy importante en el ADN porque la formación de enlaces de hidrógeno permite a la molécula asumir su formación de doble hélice.
