Betydningen af ​​hydrogenforbindelser

Hydrogenbinding er vigtig i mange kemiske processer. Hydrogenbinding er ansvarlig for vandets unikke opløsningsmiddelegenskaber. Hydrogenbindinger indeholder komplementære DNA-strækninger sammen, og de er ansvarlige for at bestemme den tredimensionelle struktur af foldede proteiner, herunder enzymer og antistoffer.

Et eksempel: Vand

En enkel måde at forklare hydrogen på obligationer er med vand. Vandmolekylet består af to hydrogener, der er kovalent bundet til et oxygen. Da ilt er mere electronegativt end hydrogen, trækker ilt de delte elektroner tættere på sig selv. Dette giver oxygenatomet en lidt mere negativ ladning end nogen af ​​hydrogenatomerne. Denne ubalance kaldes en dipol, hvilket får vandmolekylet til at have en positiv og negativ side, næsten som en lille magnet. Vandmolekyler tilpasser sig, så hydrogenet på et molekyle vil komme over iltet på et andet molekyle. Dette giver vand en større viskositet og tillader også vand at opløse andre molekyler, der enten har en lidt positiv eller negativ ladning.

Proteinfoldning

Proteinstruktur er delvist bestemt af hydrogenbinding. Hydrogenbindinger kan forekomme mellem et hydrogen på en amin og et elektronegativt element, såsom oxygen på en anden rest. Efterhånden som et protein foldes på plads, knytter en række hydrogenbindinger molekylet sammen og holder det i en specifik tredimensionel form, der giver proteinet sin særlige funktion.

DNA

Hydrogen bindinger holder komplementære tråde af DNA sammen. Nukleotider par præcist baseret på positionen af ​​tilgængelige hydrogenbindende donorer (tilgængelige, lidt positive hydrogener) og hydrogenbindingsacceptorer (elektronegative oxygener). Nucleotidtyminet har en donor og et acceptorsted, der parrer perfekt med nukleotidadienins komplementære acceptor- og donorsted. Cytosin parrer perfekt med guanin gennem tre hydrogenbindinger.

Antistoffer

Antistoffer er foldede proteinstrukturer, der netop målretter og passer til et specifikt antigen. Når antistoffet er produceret og opnår dets tredimensionelle form (med hjælp af hydrogenbinding), vil antistoffet være i overensstemmelse med en nøgle i en lås til dets specifikke antigen. Antistoffet låses på antigenet gennem en række interaktioner, herunder hydrogenbindinger. Den menneskelige krop har kapacitet til at producere over ti milliarder forskellige typer antistoffer i en immunitetsreaktion.

Chelation

Mens enkelte hydrogenbindinger ikke er meget stærke, er en række hydrogenbindinger meget sikre . Når et molekyle hydrogen binder gennem to eller flere steder med et andet molekyle, dannes en ringstruktur kendt som et chelat. Chelaterende forbindelser er nyttige til fjernelse eller mobilisering af molekyler og atomer, såsom metaller