Innehåll
- Bildandet av vätebron
- Egenskaper för vätebindningar
- Biologisk betydelse av vätebindningsbildning
- Bildning av vätebrygga i vatten
- Bildning av vätebroar i proteiner
En vätebindning bildas när den positiva sidan av en molekyl dras till den andra ändens negativa ände. Konceptet liknar den magnetiska attraktion där motstående poler lockar sig. Väte har en proton och en elektron. Detta gör väte en elektriskt positiv atom på grund av dess elektronbrist. Det strävar efter att lägga till ytterligare en elektron till sitt energilag för att stabilisera.
Bildandet av vätebron
Två termer är viktiga för att förstå hur vätebroen bildas: elektronegativitet och dipol. Elektronegativitet är måttet på en atoms tendens att dra elektroner till sig för att bilda ett band. En dipol är separationen av de positiva och negativa laddningarna i en molekyl. En dipole-dipol-interaktion är en attraktiv kraft mellan den positiva sidan av en polär molekyl och den negativa sidan av en annan.
Väte är oftast lockat till de mer elektronegativa elementen, såsom fluor, kol, kväve och syre. En dipol bildas i en molekyl när väte bibehåller den mer positiva sidan av laddningen medan elektronen dras av det mer elektronegativa elementet, där den negativa laddningen blir mer koncentrerad.
Egenskaper för vätebindningar
Vätebroar är svagare än kovalenta eller jonbindningar eftersom de bildar och bryts lätt under biologiska förhållanden. Molekyler som har apolära kovalenta bindningar bildar inte vätebindningar. Men vilken som helst förening som har polära kovalenta bindningar kan bilda broarna.
Biologisk betydelse av vätebindningsbildning
Bildandet av vätebindningar är viktigt i biologiska system eftersom de stabiliserar och bestämmer strukturen och formen hos stora makromolekyler, såsom nukleinsyra och proteiner. Denna typ av bindning sker i biologiska strukturer, såsom DNA och RNA. Denna bindning är mycket viktig i vatten eftersom det är den kraft som finns mellan vattenmolekylerna som håller dem ihop.
Bildning av vätebrygga i vatten
Både som en vätska såväl som fast ger bildandet av vätebindningen mellan vattenmolekyler den attraktiva kraften att hålla molekylmassan. De intermolekylära broarna är ansvariga för vattenets höga smältpunkt, eftersom de ökar mängden energi som krävs för att bryta bindningarna innan kokningen kan börja. Vätebindningen tvingar vattenmolekylerna att bilda kristaller när de fryser. Eftersom de positiva och negativa sidorna av vattenmolekylerna måste orienteras i ett arrangemang som tillåter de positiva sidorna att locka molekylernas negativ, har isstrukturens kristallina gitter inte en sådan blandad och tät form som tillåter isen att flyta i vattnet.
Bildning av vätebroar i proteiner
Den tredimensionella strukturen av proteiner är mycket viktig i biologiska reaktioner, såsom de som involverar enzymer i vilka formen av ett eller flera proteiner måste passa in i öppningar i enzymerna, såsom ett nyckel- och låssystem. Vätebroar låter proteiner böja, vända och passa in i en mängd olika former som bestämmer proteins biologiska aktivitet. Detta är mycket viktigt i DNA eftersom bildandet av broarna tillåter molekylen att anta sin dubbel-helixbildning.