Obsah
- Vznik vodíkového mostu
- Vlastnosti vodíkových vazeb
- Biologický význam tvorby vodíkových vazeb
- Tvorba vodíkového mostu ve vodě
- Tvorba vodíkových můstků v proteinech
Vodíková vazba je vytvořena, když je kladná strana jedné molekuly nakreslena na negativní konec druhé. Koncepce je podobná konceptu magnetické přitažlivosti, ve které protilehlé póly přitahují. Vodík má proton a elektron. Toto dělá vodík elektricky pozitivní atom protože jeho nedostatku elektronu. Snaží se přidat ještě jeden elektron do své energetické vrstvy ke stabilizaci.
Vznik vodíkového mostu
Dva pojmy jsou důležité pro pochopení toho, jak je vodíkový most tvořen: elektronegativita a dipól. Elektronegativita je míra tendence atomu k tomu, aby přitáhl elektrony k sobě tvořit vazbu. Dipól je separace kladných a záporných nábojů do molekuly. Interakce dipól-dipól je přitažlivá síla mezi pozitivní stranou jedné polární molekuly a negativní stranou druhé.
Vodík je nejvíce obyčejně přitahován k více electronegative elementům to, takový jak fluor, uhlík, dusík a kyslík. Dipole se tvoří v molekule, když vodík zadržuje více pozitivní stranu náboje, zatímco elektron je tažen více elektronegativním prvkem, kde se záporný náboj stává koncentrovanějším.
Vlastnosti vodíkových vazeb
Vodíkové můstky jsou slabší než kovalentní nebo iontové vazby, protože se za biologických podmínek snadno tvoří a rozpadají. Molekuly s nepolárními kovalentními vazbami netvoří vodíkové vazby. Můstky však mohou tvořit všechny sloučeniny, které mají polární kovalentní vazby.
Biologický význam tvorby vodíkových vazeb
Tvorba vodíkových vazeb je důležitá v biologických systémech, protože stabilizují a určují strukturu a tvar velkých makromolekul, jako je nukleová kyselina a proteiny. Tento typ vazby se vyskytuje v biologických strukturách, jako je DNA a RNA. Tato vazba je velmi důležitá ve vodě, protože je to síla, která existuje mezi molekulami vody, která je drží dohromady.
Tvorba vodíkového mostu ve vodě
Jak kapalina, tak pevná látka, tvorba vodíkové vazby mezi molekulami vody poskytuje atraktivní sílu udržet molekulovou hmotnost. Mezimolekulární můstky jsou zodpovědné za vysoký bod tání vody, protože zvyšují množství energie potřebné k rozbití vazeb před zahájením varu. Vodíková vazba nutí molekuly vody vytvořit krystaly, když zmrznou. Vzhledem k tomu, že kladné a záporné strany molekul vody musí být orientovány v uspořádání, které umožňuje pozitivním stranám přitahovat negativy molekuly, krystalická mřížka struktury ledu nemá takový smíšený a těsný tvar, který umožňuje, aby se led vznášel. ve vodě.
Tvorba vodíkových můstků v proteinech
Trojrozměrná struktura proteinů je velmi důležitá v biologických reakcích, jako jsou ty, které zahrnují enzymy, ve kterých forma jednoho nebo více proteinů musí zapadat do otvorů v enzymech, jako je systém klíče a zámku. Vodíkové můstky umožňují, aby se proteiny ohýbaly, otáčely a zapadaly do různých potřebných tvarů, které určují biologickou aktivitu proteinu. To je velmi důležité v DNA, protože tvorba můstků umožňuje, aby molekula převzala tvorbu dvojité šroubovice.