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12 BIOLOGÍA hidrógeno puede ingresar en la esfera de influencia de la capa externa de un átomo de oxígeno para compartir su electrón con éste. Al mismo tiempo, el átomo de oxígeno comparte uno de sus electrones con el hidrógeno para completar los dos que necesita y llenar su capa externa. Si un segundo átomo de hidrógeno repite este proceso, el oxígeno tendrá ocho electrones y cada hidrógeno contará con dos electrones. Con este mecanismo, dos átomos de hidrógeno se unieron de modo covalente con uno de oxígeno para producir una molécula de agua, H2O (Fig. 2.2). de electrones de un átomo a otro, hasta la situación apolar que se observa en casi todos los compuestos orgánicos, en los cuales los átomos participantes comparten de modo equitativo un par de electrones. De vez en cuando, un átomo puede compartir un par de electrones con otro átomo o ion que no comparte + sus electrones. En la formación del ion amonio (NH 4 ), una molécula de amoniaco (NH3) atrae un ion de hidrógeno (H') hacia un par de electrones del átomo de N, los cuales no participan en la formación de enlaces covalentes con los hidrógenos que ya estaban presentes en ia molécula. Este tipo de enlace, en el que la "goma" es un par de electrones proveniente de uno de los átomos interactuantes, se llama enlace covalente coordinado. La importancia química de este tipo de enlace n o difiere de la de los enlaces covalentes ordinarios. Las fuerzas gravitatorias (de atracción) que hay entre las moléculas se denominan fuerzas de van der Waals. Dichas atracciones no provocan cambios químicos, pero son importantes en la generación de las propiedades físicas de los gases y los líquidos. En biología tiene mayor importancia el puente de 1 hidrógeno, en el cual un protón (H ) sirve de eslabón entre dos moléculas o entre dos partes de una misma molécula de gran tamaño. Aunque los puentes de hidrógeno son mucho más débiles que los enlaces covalentes y no producen nuevas combinaciones químicas, tienen una importante función en la generación de la estructura tridimensional de macromoléculas como las proteínas y los ácidos nucleicos. Los puentes de hidrógeno provocan la asociación laxa de las dos cadenas polinucleotídicas de la estructura de doble hélice del DNA. Asimismo, la formación de puentes de hidrógeno entre moléculas de agua adyacentes explica muchas de las propiedades En muchas moléculas el enlace covalente no sólo ocurre una vez (se comparte un solo par de electrones), sino que pueden formarse dobles o triples enlaces en los que se comparten dos y hasta tres pares de electrones. Estos enlaces dobles y triples tienden a dar rigidez a la posición de los átomos participantes. Esto es diferente de lo que sucede con el enlace sencillo, el cual permite que los átomos giren libremente en torno al eje formado por el propio enlace. EJEMPLO 4 El dióxido de carbono (CO2) es un compuesto en el que cada uno de los dos átomos de oxígeno forma un enlace doble con un solo átomo de carbono (C), el cual, en su estado libre, posee cuatro electrones en su capa electrónica externa. En esta reacción se combinan dos electrones del átomo de carbono con dos del átomo de oxígeno para formar un enlace doble, mientras que los dos electrones restantes de la capa externa del C se combinan con dos de los de la capa externa de un segundo átomo de oxígeno para formar otro enlace doble. Como se aprecia en la figura 2.3, en esta molécula el átomo de C posee un juego completo de ocho electrones en su capa más externa y cada uno de los átomos de O también tiene ocho electrones en la suya. Fig. 2.3 En muchos enlaces covalentes, el par de electrones está más próximo a uno de los átomos que al otro. Esto imparte cierto grado de polaridad a la molécula. Como los núcleos del oxígeno ejercen una atracción particularmente fuerte sobre los electrones, el agua se comporta como una molécula cargada o dipolo, con un oxígeno negativo en un extremo y un hidrógeno positivo en el otro. Se considera que las actividades de tales moléculas son de tipo polar y se dice que el enlace es covalente polar. Muchas de las propiedades del agua, incluso su capacidad para ionizar otras sustancias, se basan en esta polaridad de la molécula. Cada tipo de molécula tiene propiedades de enlace situadas en algún punto de la gama que va desde los enlaces completamente polares, formados por transferencia del agua que son fundamentales para el mantenimiento de la vida. Las propiedades químicas de los átomos se deben en gran medida al número de electrones presentes en sus capas electrónicas externas. Todos los átomos con un electrón en sus capas externas se comportan de modo parecido, mientras que los dotados de un par de electrones en sus capas externas comparten otro conjunto de propiedades químicas. Los átomos se pueden organizar dentro de un cuadro basado en sus números atómicos crecientes. Cada hilera empieza con un átomo que contiene un electrón en su capa externa y termina con uno que posee una capa externa completa. Ese cuadro se muestra en la figura 2.4 y se conoce como tabla periódica de los elementos. Las columnas de elementos tienen