LAS FUERZAS INTERMOLECULARES EN LA VIDA

Para poder explicar las fuerzas intermoleculares en el campo biológico, hay que saber su importancia y que se distinguen dos tipos de dichas fuerzas: los puentes de hidrógeno y las fuerzas de Van der Waals.

• PUENTES DE HIDRÓGENO: Clase de enlace que se produce a partir de la atracción existente en un átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno, flúor o nitrógeno con carga negativa. Dicha atracción, por su parte, se conoce como interacción dipolo-dipolo y vincula el polo positivo de una molécula con el polo negativo de otra. 

 

   Representación gráfica de un puente de hidrógeno.

• FUERZAS DE VAN DER WAALS: Estas fuerzas son las responsables de muchos fenómenos físicos y químicos como la adhesión, rozamiento, difusión, tensión superficial y la viscosidad. Son fuerzas mas débiles que las internas que unen la molécula ya que dependen exclusivamente del tamaño y forma de la molécula pudiendo ser de atracción o de repulsión. Son tan débiles que no se las puede considerar un enlace, como el enlace covalente o iónico, solo se las considera una atracción. Fueron nombradas en honor al físico neerlandés Johannes Diderik van der Waals (1837-1923), premio Nobel de Física en 1910, que en 1873 fue el primero en introducir sus efectos en las ecuaciones de estado de un gas. 

 

Representación gráfica de las fuerzas de Van der Waals (dipolo-dipolo).

Las fuerzas de Van der Waals las podemos clasificar en:

• Ión-dipolo: Son interacciones que ocurren entre un ión y una molécula.
• Dipolo - dipolo: Cuando dos moléculas polares (dipolo) se aproximan, se produce una atracción entre el polo positivo de una de ellas y el negativo de la otra . Se forma entre un dipolo positivo de una molécula polar con el dipolo negativo de otra polar. 
• Dipolo - dipolo inducido: Son interacciones que ocurren a nivel de catión-anión, entre distintas moléculas cargadas, y que por lo mismo tenderán a formar una unión electrostática entre los extremos de cargas opuestas debido a la atracción entre ellas.
• Fuerzas de dispersión de London conocidas como dipolo instantáneo-dipolo inducido: En las moléculas no polares puede producirse transitoriamente un desplazamiento relativo de los electrones, originando un polo positivo y otro negativo (dipolo transitorio) que determinan una atracción entre dichas moléculas. 

La importancia de estas fuerzas se justifica en que si estas fuerzas no existieran, no existiría la vida, ya que las propiedades de las sustancias no serían apropiadas para el desarrollo de la vida. Por ejemplo: si el agua no tuviera esos puentes de hidrógeno, cambiaría fácilmente de estado y no se desarrollaría la vida en la Tierra.

En estas sustancias biológicas están presentes las fuerzas intermoleculares:

Agua (H2O) Puentes de hidrógeno.
Alcohol (C2H6) Van der Waals.
ADN  (no se sabe su fórmula química) 2 cadenas unidas por puentes de hidrógeno.
Amoniaco (NH3) Puentes de hidrógeno.
Carbohidratos o glúcidos (CH2O) Van der Waals.
Sacarosa o azúcar (C12H22O11) Van der Waals.
Proteínas (no tiene fórmula química, está hecha por aminoácidos) Puentes de hidrógeno.
Glucosa o fructosa (C6H12O6) Van der Waals.
Clorofila (C55H72O5N4Mg) Van der Waals.
Celulosa o almidón (C6H10O5)n Van der Waals.
Melanina (C3H6N6) Van der Waals.
Colágeno (no se sabe la fórmula química, hay 20 distintas) Puentes de hidrógeno.
Fosfano (PH3) Van der Waals.
ARN (no se sabe su fórmla química) Puentes de hidrógeno.
Aminoácido (-NH2) Puentes de hidrógeno.
Glicerina (C3H8O3) Van der Waals.
Colesterol (C27H46O) Van der Waals.
Yodo  (I2)  Van der Waals.
Enzima catalasa  (H2O2)  Puentes de hidrógeno. 

                              Molécula polar.                     Molécula de agua, que es polar.