¿Por qué hay un enlace de hidrógeno en la proteína?

Se formará un enlace de hidrógeno entre un átomo de hidrógeno de una molécula y otro átomo de una molécula diferente. La atracción de las moléculas de agua explica esto muy bien.

El agua está compuesta de moléculas de H2O, siendo el átomo de O central en la molécula. Tiene una forma como esta: HOH. Un átomo de oxígeno tiene una alta electronegatividad. Esto significa que tiene una mayor tendencia a atraer un par de electrones de enlace en un enlace covalente. El hidrógeno, por otro lado, tiene una electronegatividad relativamente baja. Por lo tanto, en un enlace HO en una molécula HOH, como el O tiene una alta electrongatividad, los electrones en los enlaces HO se sentirán atraídos por él. Como los electrones tienen una carga negativa para ellos, esto hará que el átomo de O tenga una carga negativa parcial y que los átomos de hidrógeno tengan una carga positiva parcial. Los átomos de H positivos de una molécula serán atraídos al átomo de O negativo de otra molécula de agua, formando lo que se conoce como un enlace de hidrógeno. Entonces se forman enlaces de hidrógeno entre las moléculas y no dentro de ellas. Esto se puede aplicar a las proteínas, ya que los átomos de F, O y N tienen electronegatividades altas en comparación con H.

Se está refiriendo al concepto de enlace de hidrógeno , que es básicamente un subconjunto de interacción dipolo-dipolo permanente (pd-pd), una fuerza de atracción intermolecular. Considera las moléculas de agua. En una molécula de agua, un átomo de oxígeno unido a dos átomos de hidrógeno covalentemente. La gran diferencia en la electronegatividad entre el átomo de hidrógeno y el átomo de oxígeno en las moléculas de agua hace que tengan una carga positiva parcial y una carga negativa parcial, respectivamente. Tenga en cuenta que los átomos de oxígeno en las moléculas de agua tienen 2 pares de electrones solitarios. Un átomo de oxígeno (que tiene una carga negativa parcial) es atraído por los átomos de hidrógeno (que tiene una carga positiva parcial) de otras moléculas de agua. Este es un ejemplo de interacción pd-pd.

Esto también se considera enlace de hidrógeno porque los átomos de O y H están involucrados. La interacción Pd-pd entre N y H, O y H, F y H es especial debido a cuán electronegativos son F, O, N (son los tres elementos más electronegativos). H es el elemento menos electronegativo. Por lo tanto, estos escenarios son especiales porque estas interacciones pd son mucho más fuertes que otras interacciones pd-pd típicas (por ejemplo, Na-Br).

Ahora, al contexto que diste. Supongo que te estás refiriendo a los enlaces amida que son abundantes en proteínas (incluso si mi suposición es incorrecta, el concepto de interacción entre O y H sigue siendo el mismo). Los grupos funcionales C = O y NH son parte de los enlaces amida. El enlace de hidrógeno surge de la interacción entre el átomo de O en la parte C = O de un enlace de amida y el átomo de H en el NH de otro enlace de amida. ¿Ves la interacción OH?

Lector: OH, ya veo! (Ok, no importa, mal juego de palabras)

Información útil: para agregar, el enlace de hidrógeno anterior que está presente entre los enlaces amida es responsable de la estructura secundaria de las proteínas (hélices alfa y láminas plegadas en beta). Si esto no es a lo que se refería, entonces el enlace de hidrógeno al que se refiere es sin duda una de las cuatro posibles interacciones entre las cadenas laterales en una proteína. Estas interacciones son responsables de la estructura terciaria específica de la proteína. Incluyen:

  • interacciones iónicas
  • enlaces de hidrógeno
  • fuerzas de dispersión de van der Waals
  • puentes disulfuro

Estoy de acuerdo en que uno de FH, OH o NH generalmente debería estar involucrado en un enlace de hidrógeno. Sin embargo, pueden formar enlaces de hidrógeno (a través de su átomo de H) con átomos de F u O o N que no están unidos a un átomo de H.

En el caso que mencionas, H forma un enlace con el O de C = O. Un átomo de hidrógeno “delta positivo” (unido a un átomo de nitrógeno) forma un enlace de hidrógeno con un átomo de oxígeno “delta negativo” de C = O. Quizás haya entendido mal, pensando que el hidrógeno tiene que unirse con un átomo en FH, OH o NH, en lugar de simplemente con cualquier F, O o N.

Por supuesto, C = O puede estar involucrado en interacciones “dipolo-dipolo” con otros átomos además del hidrógeno. Esas interacciones son similares a los enlaces de hidrógeno, pero no pueden ser enlaces de hidrógeno a menos que el hidrógeno esté involucrado. Los enlaces de hidrógeno son una especie de interacción dipolo-dipolo, pero tienen características especiales y se clasifican por separado.

Vea aquí la definición moderna de un enlace de hidrógeno: enlace de hidrógeno – Wikipedia

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