Зміст
- Формування водневого мосту
- Властивості водневих зв'язків
- Біологічне значення утворення водневих зв'язків
- Утворення водневого мосту у воді
- Формування водневих мостів у білках
Воднева зв'язок утворюється, коли позитивна сторона однієї молекули звертається до негативного кінця іншої. Концепція схожа на концепцію магнітного тяжіння, до якої приваблюють протилежні полюси. Водень має протон і електрон. Це робить водень електрично позитивним атомом через його дефіцит електронів. Він прагне додати ще один електрон до свого енергетичного шару для стабілізації.
Формування водневого мосту
Два терміни важливі для розуміння того, як формується водень: електронегативність і диполь. Електронегативність - це міра тенденції атома притягувати електрони до себе, утворюючи зв'язок. Диполь - це поділ позитивних і негативних зарядів на молекулу. Диполь-дипольна взаємодія є привабливою силою між позитивною стороною однієї полярної молекули і негативною стороною іншої.
Водень найчастіше приваблює більш електронегативні елементи, такі як фтор, вуглець, азот і кисень. Диполь утворюється в молекулі, коли водень зберігає більш позитивну сторону заряду, в той час як електрон тягнеться більш електронегативним елементом, де негативний заряд стає більш концентрованим.
Властивості водневих зв'язків
Водневі мости слабкіше, ніж ковалентні або іонні зв'язки, оскільки вони легко утворюються і ламаються в біологічних умовах. Молекули, що мають аполярні ковалентні зв'язки, не утворюють водневих зв'язків. Але будь-яка сполука, що має полярні ковалентні зв'язки, може утворювати мости.
Біологічне значення утворення водневих зв'язків
Формування водневих зв'язків важливо в біологічних системах, оскільки вони стабілізують і визначають структуру і форму великих макромолекул, таких як нуклеїнові кислоти і білки. Цей тип зв'язування відбувається в біологічних структурах, таких як ДНК і РНК. Це зв'язування є дуже важливим у воді, тому що це сила, що існує між молекулами води, яка утримує їх разом.
Утворення водневого мосту у воді
Як рідина, так і тверда речовина, утворення водневої зв'язку між молекулами води забезпечує привабливу силу для утримання молекулярної маси. Міжмолекулярні мости несуть відповідальність за високу температуру плавлення води, оскільки вони збільшують кількість енергії, необхідну для розриву зв'язків до початку кипіння. Водневі зв'язки змушують молекули води утворювати кристали, коли вони замерзають. Оскільки позитивні і негативні сторони молекул води повинні бути орієнтовані в розташуванні, що дозволяє позитивним сторонам залучати негативи молекули, кристалічна решітка структури льоду не має такої змішаної і щільної форми, що дозволяє плавати льодом у воді.
Формування водневих мостів у білках
Тривимірна структура білків є дуже важливою в біологічних реакціях, таких як ті, які включають ферменти, в яких форма одного або декількох білків повинна вписуватися в отвори ферментів, такі як ключ і система блокування. Водневі мости дозволяють білкам згинатися, перетворюватися і вписуватися в різні необхідні форми, які визначають біологічну активність білка. Це дуже важливо в ДНК, тому що утворення мостів дозволяє молекулі взяти на себе формування подвійної спіралі.