Enllaços d'hidrogen Nous horitzons en química

1997/11/01 Irazabalbeitia, Inaki - kimikaria eta zientzia-dibulgatzaileaElhuyar Fundazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika

L'Abdeza va cursar els seus estudis de química en la Universitat de Marràqueix i des de llavors ha investigat en prestigiosos centres de recerca del món. Entre aquests centres es troba la prestigiosa CALTECH de Califòrnia. Actualment és professor de la Universitat de Castella-la Manxa.

L'Abdeza va cursar els seus estudis de química en la Universitat de Marràqueix i des de llavors ha investigat en prestigiosos centres de recerca del món. Actualment és professor de la Universitat de Castella-la Manxa.

I.X.I.

Durant la xerrada, el professor Abdezarra Duhal va destacar les peculiaritats de l'enllaç d'hidrogen, la seva importància i els resultats de les últimes recerques sobre aquest tema. Linus Pauling ho va definir com la base del fort enllaç d'hidrogen fa uns seixanta anys. De fet, aquest tipus d'enllaç, en el qual un àtom d'hidrogen fa un pont entre els dos heteroátomos, és clau en molts processos biològics. Per exemple, en l'hèlix de l'ADN s'uneixen les dues cadenes auxiliars mitjançant enllaços d'hidrogen de bases nitrogenades.

Una de les principals característiques dels enllaços d'hidrogen és la seva flexibilitat i les últimes recerques sobre aquest tema han donat resultats tangibles. El professor Duhal va resumir els resultats de les recerques sobre tres idees principals.

D'una banda, atès que els ponts d'hidrogen uneixen les cadenes d'ADN, és important la forma en què estan formats els ponts d'hidrogen, és a dir, l'àtom d'hidrogen i la seva unió. De fet, quan les bases s'uneixen per parelles només estan permesos alguns ponts d'hidrogen, per la qual cosa l'adenina s'associa únicament a la timinia i la citosina a la guanina. No obstant això, a causa de la flexibilitat de l'enllaç d'hidrogen, totes les possibles configuracions espacials de l'enllaç estan en continu ball. En el moment de la repetició de l'ADN, si la configuració de l'enllaç, la disposició espacial, és errònia, la repetició de l'ADN és errònia perquè no s'associen les bases adequades (la guanina s'associa a l'adenina en lloc d'associar-se a la citosina, per exemple) i, en conseqüència, es transmet informació genètica incorrecta a la nova molècula d'ADN, que pot provocar la formació d'un càncer.

D'altra banda, és molt difícil obtenir informació sobre la configuració instantània de l'enllaç d'hidrogen analitzant directament la molècula d'ADN. Per tant, l'obtenció de sondes moleculars adequades per a obtenir aquesta informació suposaria un gran avanç en l'anàlisi senzilla dels mecanismes moleculars dels processos biològics. La base d'aquestes sondes pot ser, per exemple, les característiques especials de la flexibilitat dels ponts d'hidrogen, l'absorció de llum a determinades freqüències i la possibilitat de mesurar aquesta llum amb espectrometria.

Unitat d'estructures tubulars formades per molècules situades a l'interior de les ciclodextrinas; en l'exemple, la molècula interna de la ciclodextrina és 2,2'-(hidroxifenil)-4-metiloxazol. La configuració de l'enllaç d'hidrogen determinarà la freqüència d'absorció o emissió de la llum. La freqüència depèn de la molècula interna i de l'estructura de la ciclodextrina.

En segon lloc, algunes molècules amb enllaços d'hidrogen intern a causa de la flexibilitat de l'enllaç d'hidrogen poden ser utilitzades en processos biològics en entorns concrets, com per exemple en els punts d'influència dels fàrmacs, en forma de sonda, per a estudiar la configuració d'aquests emplaçaments i en el cas dels fàrmacs, per exemple, per a obtenir informació que permeti augmentar la seva eficàcia. Aquesta característica també els permet localitzar molècules dins d'estructures moleculars tipus recipient, com les ciclodextrinas. Aquests recipients, al seu torn, poden organitzar-se en forma de tubs interconnectats i aquestes molècules que contenen l'enllaç d'hidrogen existent en el seu interior poden adoptar configuracions especials, podent absorbir i emetre llum a determinades freqüències, la qual cosa pot servir per a transmetre informació a través d'aquest tub a través de la llum.

Finalment, les tècniques utilitzades en l'estudi dels enllaços d'hidrogen, els làsers de femtosegundo, poden fer visibles les reaccions químiques al llarg de tot el període de desenvolupament de la reacció, és a dir, la qual cosa està ocorrent en tots els passos de la reacció química. Fins fa cinquanta anys, en les reaccions químiques només es veien reactius i productes. Després va haver-hi la possibilitat de veure a alguns intermediaris, però aquestes tècniques també mostren estats de transició i tota la dinàmica de la reacció química pot quedar exposada.