Enlaces de hidróxeno Novos horizontes en química

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

• Kimika

O Abdeza cursou os seus estudos de química na Universidade de Marrakech e desde entón investigou en prestixiosos centros de investigación do mundo. Entre estes centros atópase a prestixiosa CALTECH de California. Actualmente é profesor da Universidade de Castela-A Mancha.

O Abdeza cursou os seus estudos de química na Universidade de Marrakech e desde entón investigou en prestixiosos centros de investigación do mundo. Actualmente é profesor da Universidade de Castela-A Mancha.

I.X.I.

Durante a charla, o profesor Abdezarra Duhal destacou as peculiaridades do enlace de hidróxeno, a súa importancia e os resultados das últimas investigacións respecto diso. Linus Pauling definiuno como a base do forte enlace de hidróxeno fai uns sesenta anos. De feito, este tipo de enlace, no que un átomo de hidróxeno fai unha ponte entre os dous heteroátomos, é clave en moitos procesos biolóxicos. Por exemplo, na hélice do ADN únense as dúas cadeas auxiliares mediante enlaces de hidróxeno de bases nitrogenadas.

Una das principais características de enlácelos de hidróxeno é a súa flexibilidade e as últimas investigacións respecto diso deron resultados tanxibles. O profesor Duhal resumiu os resultados das investigacións sobre tres ideas principais.

Por unha banda, dado que as pontes de hidróxeno unen as cadeas de ADN, é importante a forma en que están formados as pontes de hidróxeno, é dicir, o átomo de hidróxeno e a súa unión. De feito, cando as bases únense por parellas só están permitidos algunhas pontes de hidróxeno, polo que a adenina asóciase unicamente á timinia e a citosina á guanina. Con todo, debido á flexibilidade do enlace de hidróxeno, todas as posibles configuracións espaciais do enlace están en continuo baile. No momento da repetición do ADN, se a configuración do enlace, a disposición espacial, é errónea, a repetición do ADN é errónea porque non se asocian as bases adecuadas (a guanina asóciase á adenina en lugar de asociarse á citosina, por exemplo) e, en consecuencia, transmítese información xenética incorrecta á nova molécula de ADN, que pode provocar a formación dun cancro.

Doutra banda, é moi difícil obter información sobre a configuración instantánea do enlace de hidróxeno analizando directamente a molécula de ADN. Por tanto, a obtención de sondas moleculares adecuadas paira obter esta información suporía un gran avance na análise sinxela dos mecanismos moleculares dos procesos biolóxicos. A base destas sondas pode ser, por exemplo, as características especiais da flexibilidade das pontes de hidróxeno, a absorción de luz a determinadas frecuencias e a posibilidade de medir esta luz con espectrometría.

Unidade de estruturas tubulares formadas por moléculas situadas no interior das ciclodextrinas; no exemplo, a molécula interna da ciclodextrina é 2,2'-(hidroxifenil)-4-metiloxazol. A configuración do enlace de hidróxeno determinará a frecuencia de absorción ou emisión da luz. A frecuencia depende da molécula interna e da estrutura da ciclodextrina.

En segundo lugar, algunhas moléculas con enlaces de hidróxeno interno debido á flexibilidade do enlace de hidróxeno poden ser utilizadas en procesos biolóxicos en contornas concretas, por exemplo nos puntos de influencia dos fármacos, en forma de sonda, paira estudar a configuración destes emprazamentos e no caso dos fármacos, por exemplo, paira obter información que permita aumentar a súa eficacia. Esta característica tamén lles permite localizar moléculas dentro de estruturas moleculares tipo recipiente, como as ciclodextrinas. Estes recipientes, á súa vez, poden organizarse en forma de tubos interconectados e estas moléculas que conteñen o enlace de hidróxeno existente no seu interior poden adoptar configuracións especiais, podendo absorber e emitir luz a determinadas frecuencias, o que pode servir paira transmitir información a través deste tubo a través da luz.

Finalmente, as técnicas utilizadas no estudo de enlácelos de hidróxeno, os láseres de femtosegundo, poden facer visibles as reaccións químicas ao longo de todo o período de desenvolvemento da reacción, é dicir, o que está a ocorrer en todos os pasos da reacción química. Até hai cincuenta anos, nas reaccións químicas só se vían reactivos e produtos. Logo houbo a posibilidade de ver a algúns intermediarios, pero estas técnicas tamén mostran estados de transición e toda a dinámica da reacción química pode quedar exposta.