Aketzalli Rueda Flores

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PUENTES DE HIDRÓGENOyBASES NITROGENADAS

• Aketzalli Rueda Flores
• Aramis Ramirez Hernandez
• Romina Rojas Vazques
• Claudia Olvera Castillo
• Ignacio Molina Aca
• Saul Baez Torreblanca
• Jose Ramon Gonzales Gigueroa

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• El puente de hidrógeno es un enlace que se
  establece entre moléculas capaces de generar
  cargas parciales.

Los p de H, se forman por átomos de Hidrógeno
localizados entre átomos electronegativos.
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• Cuando un átomo de Hidrógeno está unido
  covalentemente a un átomo electronegativo.
• ej. O o N, asume una densidad (?) de carga
  positiva, debido a la elevada electronegatividad
  del átomo vecino.

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• Esta deficiencia parcial en electrones, hace a
  los átomos de H susceptibles de atracción por los
  electrones no compartidos en los átomos de O o N.
• Obsérvese la configuración electrónica del
  Oxígeno

8O 1s2 2s2 2px?? py? pz?
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• El p de H es relativamente débil entre -20 y -30
  kJ mol-1
• La fuerza de enlace aumenta al aumentar la
  electronegatividad y disminuye con el tamaño de
  los átomos participantes.
• El p de H existe en numerosas moléculas no solo
  en el agua.

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• de ahí que

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AGUA
La molécula de agua está formada por dos átomos
de H unidos a un átomo de O por medio de dos
enlaces covalentes.
La disposición tetraédrica de los orbitales sp3
del O determina un ángulo entre los enlaces H-O-H
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Aproximadamente de 104.5, además el O es más
electronegativo que el H y atrae con más fuerza a
los electrones de cada enlace.
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La molécula de agua presenta una distribución
asimétrica de sus electrones, lo que la convierte
en una molécula polar alrededor del O se
concentra una densidad de carga negativa ,
mientras que los núcleos de hidrógeno quedan
desnudos, desprovistos parcialmente de sus
electrones y manifiestan, por tanto, una densidad
de carga positiva.
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En la práctica la molécula de agua se comporta
como un dipolo
Se establecen interacciones dipolo-dipolo entre
las moléculas de agua, formándose enlaces o
puentes de hidrógeno
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AGUA

• La estructura del agua favorece las interacciones
  para formar puentes de Hidrógeno.

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(No Transcript)
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• El arreglo siempre es perpendicular entre las
  moléculas participantes, además, es favorecido
  porque cada protón unido a un O muy
  electronegativo encuentra un electrón no
  compartido con el que interactúa uno a uno.

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• De lo anterior se concluye que cada átomo de
  Oxígeno en el agua interacciona con 4 protones,
  dos de ellos unidos covalentemente y dos a través
  de puentes de Hidrógeno.

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(No Transcript)
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• Estudios de difracción de rayos X indican que la
  distancia entre los átomos de O que intervienen
  en el p de H, están separados por 0.28 nm lo que
  indica un arreglo tetraédrico de las moléculas de
  agua

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TETRAEDRO
La colinealidad de los puentes es muy importante,
un alejamiento de 10 ocasiona que el puente se
rompa.
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PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DEL AGUA
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Calores de vaporización, DHvap (cal/g)
Constante dieléctrica a 20ºC, D
Agua 80 Metanol 33 Etanol 24 Acetona 21.4 Be
nceno 2.3 Hexano 1.9
Agua 540 Metanol 263 Etanol 204 n-Propanol 1
64 Acetona 125 Hexano 101 Benceno
94 Cloroformo 59
20
Punto de fusión, ºC
Punto de ebullición, ºC
Agua 0º 100º Metanol -98º
65º Etanol -117º 78º n-Propanol -127º
97º Acetona -95º 56º Hexano -98º
69º Benceno 6º 80º Cloroformo -63º 61º
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Punto fusión, ºC
Punto ebullición, ºC
HCl -114.24º -85.06º H2O 0º 100º H3N
-77.73º -33.34º H4C -182.47º -161.45º
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Constante dieléctrica a 20ºC, D
HCl 4.12 H2O 80.0 H3N 18.9 H4C 1.7
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• Ejemplos de polímeros biológicos donde son muy
  importantes los
• p de H.

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Proteínas
Los p de H son los responsables de mantener la
estructura secundaria de las proteínas
a-hélice
Lamina plegada
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(No Transcript)
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Ácidos Nucléicos
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• Los p de H son fundamental para la vida sobre la
  tierra, porque todas las formas vivas requieren
  ambientes acuosos.
• Los p de H, son la causa de las propiedades
  físicas exclusivas del agua y hacen que se
  comporte como un líquido.
• Son la causa de la estabilidad de la arquitectura
  tridimensional de las proteínas y de la formación
  de pares de bases estables entre las dos hebras
  de ADN.

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(No Transcript)
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Bases nitrogenadas

• Compuestos orgánicos cíclicos que incluyen 2 o
  mas átomos de N

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Derivan del anillo de  pririmidina  o del doble
anillo de  purina
Bases púricas Bases púricas Bases pirimidínicas Bases pirimidínicas
Adenina Guanina Citosina Timina

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• Adenina
• Timina
• Guanina
• Citocina

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Son complementarias entre si ,forman parejas
solo se unen bases puricas con pirimidicas.
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nomenclatura

• Algunas tienen nombres comunes, como hipoxantina,
  xantina o pseudouridina.
• Cuando surgen por la modificación de un átomo del
  anillo de purina o pirimidina, por convenio se
  indica la posición del anillo en la que se
  encuentra la sustitución pero no se especifica el
  elemento (N o C) sobre el que se produce la
  sustitución, y luego se coloca la naturaleza del
  sustituyente. Por ejemplo 5-metilcitosina,
  4-tiouracilo o 7-metilguanina.
• Cuando surgen por la modificación de un átomo
  extracílico, se especifica un átomo en cursiva (N
  o C) y se le coloca un superíndice a la derecha
  con la posición. Por ejemplo N6-metiladenosina o
  N2-metilguanosina.

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Propiedades físico-químicas de las bases
nitrogenadas

• 1.- Hidrofobia y disposición coplanar de los
  enlaces
• El carácter hidrófobo viene dado por la
  naturaleza aromática de los anillos purínicos y
  pirimidínicos. Por tanto, son insolubles en agua
  a pH fisiológico.
• Son planas porque los C tienen orbitales
  moleculares sp2 (tres orbitales moleculares en un
  plano y uno p perpendicular que sirve para formar
  el doble enlace). Lógicamente, es una estructura
  resonante.

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• 2.- Dipolos
• Las bases tienen átomos muy electronegativos (N y
  O) dentro y fuera del anillo aromático, por lo
  que existe una atracción asimétrica de los
  electrones de la molécula y, por tanto, se forman
  dipolos que permiten formar puentes de hidrógeno.

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Tautomeria

• Watson y Crick postularon la tautomería de las
  bases para explicar que se puedan aparear de
  manera distinta a la que ellos proponían y
  generar mutaciones espontáneas. dichas formas
  existen debido a la migración de los electrones
  por los dobles enlaces conjugados. Hay dos tipos
• Tautomería ceto-enólica (lactama-lactima)
• Interconvierte un grupo ceto (O) y enol (OH)
  extracíclicos cerca de un N cíclico. Se puede
  producir en la G, C, T y U. Las lactimas imprimen
  un fuerte carácter ácido a las bases.
• Tautomería imina-amina
• Interconvierte un amino (NH2) extracíclico

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Nucleósidos

• Son el producto de la unión de una base
  nitrogenada y una pentosa mediante un enlace
  ß-N-glucosídico. Para evitar la ambigüedad de la
  numeración de la pentosa y la base, los átomos de
  la pentosa se nombrarán añadiendo una '
  adicional.

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Nucleótidos. Propiedades

• Surgen de la unión de un nucleósido y un fosfato,
  lo que les confiere un carácter muy ácido, por lo
  que forman sales, se pueden cristalizar y son muy
  solubles en agua. Presentan afinidad por los
   cationes divalentes  como Mg, Mn y Ca, con los
  que forma enlaces coordinados. En el caso de los
  NDP, el quelato sólo se puede establecer con los
  fosfatos a y ß. Sin embargo, en los NTP hay otra
  posibilidad más, que es la formación de enlaces
  coordinados con los fosfatos ß y ?.