Importancia del reconocimiento molecular: discriminación de enantiómeros

Importancia del reconocimiento molecular: discriminación de enantiómeros.

En el estudio de la química orgánica se han descubierto infinidad de procesos y moléculas que abundan tanto en la naturaleza como en el mismo organismo vivo; todas ellas con distintas funciones y aplicaciones en muchos campos de estudio de la misma química u otras disciplinas. Una de las ramas más relevantes para este tema dentro de la química orgánica es la química supramolecular (que estudia las interacciones entre moléculas), y a su vez, dentro de esta se trabaja con el reconocimiento molecular. El reconocimiento molecular trata de explicar de manera general los procesos y características de las uniones que se desarrollan de manera específica en una molécula hacia su receptor molecular. Un concepto que logra explicar hasta cierto punto de una manera concisa el reconocimiento molecular; es el modelo de llave-cerradura propuesto para el estudio de enzimas en 1884 por el bioquímico alemán E. Fisher. Para definir conceptos establezcamos que aquellas moléculas que llegan a lograr un reconocimiento selectivo y eficiente se llaman moléculas anfitrión, estas pueden ser útiles para albergar a moléculas más pequeñas definidas como huéspedes.

El reconocimiento molecular está relacionado con muchos procesos dentro del organismo y en otros campos de estudio, tiene muchas aplicaciones, por ejemplo, los procesos catalíticos como el de las enzimas que formaran compuestos supramoleculares en conjunto con el sustrato a través de tres pasos esenciales los cuales son: el reconocimiento molecular entre catalizador y sustrato para formar un complejo (se define la selectividad del catalizador), la velocidad de reacción acelera y la energía de activación disminuye para estabilizar la reacción y definir su estado de transición y por último la regeneración del catalizador con la liberación del productor dando inicio a un nuevo ciclo, donde la velocidad definirá el número de ciclos catalíticos a realizar por unida de tiempo. Como pudimos observar, el reconocimiento es el primer paso, sin este no podria llevarse a cabo lo demás. Así mismo se relación con algunos procesos biológicos como la replicación de ADN donde se utiliza el proceso de auto ensamblaje el cual solo depende de la afinidad de las moléculas para que se creen los enlaces pertinentes (en este caso puentes de hidrogeno). Este proceso de auto ensamblaje se puede llevar a cabo en otro tipo de moléculas para que se logren realizar demás procedimientos, y aquí es donde podemos introducir a los enantiómeros.

Los enantiómeros son estereoisómeros cuyas moléculas son imágenes especulares entre sí (una de la otra), pero, por lo tanto, al colocar sobrepuestas dichas moléculas una en la otra no coinciden en todas sus partes. Los enantiómeros tienen las mismas propiedades físicas entre sí, la única excepción es como estas interaccionan con la luz polarizada (lo cual les puede dar funciones diferentes). En cuanto a las propiedades químicas, ambos enantiómeros difieren únicamente en su reactividad con otras moléculas quirales, es decir que una molécula quiral sólo se manifiesta como tal cuando es afectada por la influencia de otras moléculas quirales.

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