Obsah
- Vytvorenie vodíkového mosta
- Vlastnosti vodíkových väzieb
- Biologický význam tvorby vodíkových väzieb
- Tvorba vodíkového mosta vo vode
- Tvorba vodíkových mostov v proteínoch
Vodíková väzba je vytvorená, keď je kladná strana jednej molekuly ťahaná na negatívny koniec druhého. Koncepcia je podobná koncepcii magnetickej príťažlivosti, ktorou priťahujú protichodné póly. Vodík má protón a elektrón. Toto robí vodík elektricky pozitívnym atómom kvôli jeho nedostatku elektrónov. Snaží sa pridať ešte jeden elektrón do svojej energetickej vrstvy na stabilizáciu.
Vytvorenie vodíkového mosta
Dva pojmy sú dôležité na pochopenie toho, ako sa tvorí vodíkový most: elektronegativita a dipól. Elektronegativita je mierou tendencie atómu naťahovať elektróny k sebe a vytvárať tak väzbu. Dipól je oddelenie kladných a záporných nábojov v molekule. Interakcia dipólu a dipólu je príťažlivá sila medzi pozitívnou stranou jednej polárnej molekuly a negatívnou stranou druhej.
Vodík je najčastejšie priťahovaný k elektronegatívnejším prvkom, ako je fluór, uhlík, dusík a kyslík. Dipol sa tvorí v molekule, keď si vodík zachováva pozitívnejšiu stranu náboja, zatiaľ čo elektrón je ťahaný viac elektronegatívnym prvkom, kde sa záporný náboj stáva koncentrovanejším.
Vlastnosti vodíkových väzieb
Vodíkové mostíky sú slabšie ako kovalentné alebo iónové väzby, pretože sa v biologických podmienkach ľahko vytvárajú a lámu. Molekuly s nepolárnymi kovalentnými väzbami netvoria vodíkové väzby. Ale mostíky môže tvoriť akákoľvek zlúčenina, ktorá má polárne kovalentné väzby.
Biologický význam tvorby vodíkových väzieb
Tvorba vodíkových väzieb je dôležitá v biologických systémoch, pretože stabilizujú a určujú štruktúru a tvar veľkých makromolekúl, ako sú nukleové kyseliny a proteíny. Tento typ väzby sa vyskytuje v biologických štruktúrach, ako je DNA a RNA. Táto väzba je veľmi dôležitá vo vode, pretože je to sila, ktorá existuje medzi molekulami vody, ktorá ich drží dohromady.
Tvorba vodíkového mosta vo vode
Ako kvapalina, tak aj tuhá látka vytvára vodíková väzba medzi molekulami vody príťažlivú silu na udržanie molekulovej hmotnosti. Intermolekulárne mosty sú zodpovedné za vysoký bod topenia vody, pretože zvyšujú množstvo energie potrebnej na rozlomenie väzieb predtým, ako môže začať var. Vodíková väzba núti molekuly vody tvoriť kryštály, keď zmrazia. Pretože kladné a záporné strany molekúl vody musia byť orientované v usporiadaní, ktoré umožňuje pozitívnym stranám priťahovať negatívy molekuly, kryštalická mriežka štruktúry ľadu nemá taký zmiešaný a tesný tvar, ktorý umožňuje, aby sa ľad plával. vo vode.
Tvorba vodíkových mostov v proteínoch
Trojrozmerná štruktúra proteínov je veľmi dôležitá v biologických reakciách, ako sú tie, ktoré zahŕňajú enzýmy, v ktorých forma jedného alebo viacerých proteínov musí zapadnúť do otvorov v enzýmoch, ako je systém kľúčov a zámok. Vodíkové mostíky umožňujú, aby sa proteíny ohýbali, otáčali a zapadali do rôznych potrebných tvarov, ktoré určujú biologickú aktivitu proteínu. Toto je veľmi dôležité v DNA, pretože tvorba mostov umožňuje molekule, aby prevzala svoju tvorbu dvojitej špirály.