Las macromoléculas se mantienen
unidas mediante enlaces covalentes fuertes los cuales aportan la arquitectura
celular tan elegante de las células, la unión no covalente se produce entre
iones, moléculas y partes de moléculas; la cadena de DNA esta hecha a base de nucleótidos
como aminoácidos y proteínas que aportan la estructura tridimensional del
material genético.
En el medio acuoso es tan importante la interacción
de los enlaces porque los aunque no estén en el agua los organismos vivos
poseen la gran parte de su estructura en base de agua, el 70% aproximadamente, la
interacción electrostática es una de las más sencillas es conocida como de carga-carga,
tiene carga eléctrica neta, contiene aniones y cationes pequeños, y sigue la
ley de coulomb, y esta es la que rige la estabilización de la
forma cristalina de la sal, explica que hay una fuerza de repulsión y otra de
atracción, que se encuentra en un medio dilectico y que la fuerza real siempre será
inferior a la de dicha ley, la energía de interacción es aquella necesario para
separar dos partículas cargadas de una distancia tal.
Existe interacción de dipolos, la
de dipolo permanente es en la que la distancia entre partículas es muy grande y
por ello la interacción dura mucho, la interacción del dipolo depende de la orientación
de los mismos, lo que extenderá el tiempo del mismo; la interacción de dipolo
inducido podría definirse como la interacción de moléculas polarizadles que no
se encuentran en dipolo pero que al darle las condiciones pueden serlo. Todo depende
de la distribución de la carga la cual nunca se rige por estética lógicamente
ya que fluctúa, al estar muy cerca dos moléculas fluctúan más y se atraen.
La repulsión de las partículas será
regida por la distancia entre las mismas, ya que además pude ser regida por la
carga de cada una de ellas y los enlaces que estos mismos presenten, empero también se deben considerar la barrera
que modificaría la distancia entre las mismas y es conocida como radio de van
der Waals, ya que en la célula generalmente entre ellas hay material molecular
que las separa y modifica la interacción.
El agua es conocido como el
solvente universal ya que al haber un grupo aceptor y otro grupo donador y al
agua tener la facilidad de generar
puentes de hidrogeno, el hidrogeno es muy afín a muchos otros elementos al
poseer solo 2 electrones de valencia, al
ocurrir dicho fenómeno entonces los procesos metabólicos y de síntesis serán mas
fáciles para el organismo.
La estructura del agua es muy
importante para la facilitación de dichos procesos, ya que en estado solido
tiene altos niveles de ebullición y también altos niveles de evaporación, por
ello el agua tiene menor densidad en estado solidos que en el liquido lo que
explica que al congelarse algún lago el hielo no se vaya al fondo, el agua
tiene elevada viscosidad lo que explica la elevada tensión superficial de la
misma.
El agua es el disolvente universal
por que tiene tendencia a formar enlaces hidrogeno y su carácter dipolo, por
ello disuelve compuestos hidroxilo, amino, esteres, éteres, sulfhídrico,
cetonas y muchos compuestos orgánicos en general debido a ser compuestos iónicos.
Al contrario los hidrocarburos, y
todo tipo de grasas son hidrófobos esto debido en gran parte a que no forman
capas de hidratación al interactuar con la misma y forman menos capas de hidratación
por ello disminuye la entropía. La excepción
son las moléculas anfipaticas, las cuales en general son detergentes y estas interactúan
a favor del agua y en contra de otras grasas hidrófobas.
Las moléculas anfipaticas tienen su
importancia en la célula debido a la formación de la capa lipídica esta capa
contiene grasas que protegen a la célula tanto de agua como de proteínas,
enzimas, y cualquier sustancia, molécula que quieran entrar a la célula, con la
finalidad de mantener equilibrado el medio interno de la celular.
El equilibrio iónico se refiere al
equilibrio que debe existir entre un acido y una base con la finalidad de que
sea neutro, cuando hay mayor proporción de acido o de base entonces la
sustancia será asida o básica respectivamente, cuando el acido y la base son
ligeros entonces el acido será donante y la base aceptara si el acido esta en
gran proporción la capacidad de recepción de la base será menor. Cuando más
fuerte sea la base mas débil es su base conjugada.
La ionización del agua se da cuando
esta es una molecula neutra,al interacuar con acidos débiles o bases débiles el
agua será el donador y aceptor del proton al tiempo igual entonces el h+ será
un proton hidratado y por ello el agua tendrá
una doble acción.
En cuanto al pH cuando menor es el
acido mayor es el pH y cuando mayor sea la base menor será el PH, la escala del
cual es necesariamente del 1 al 14 si se
encuentra en el 7 entonces la solución será neutra.
En cuanto a la acides o alcalinidad
en el ámbito fisiológico se puede hacer referencia a que en el organismo los
intervalos son minimos asi que por cambios muy minúsculos el ambiente interno
se modifica gigantescamente. Y el desequilibrio se presentara a nuvel sanguíneo
al no ser estabilizado entonces resultara inevitablemente la muerte.
Las soluciones amortiguadoras son
las que compensan asidos con bases y bases con asidos, por esto mismo, un
ejemplo encontrado es en el ambiente gástrico al haber mucho HCl entonces se
liberara bicarbonato para actuar como amortiguador o buffer y asi estabilizar
el ambiente y evitar las llamadas
agruras.
