Съдържание
- Формиране на водородния мост
- Свойства на водородните връзки
- Биологично значение на образуването на водородни връзки
- Образуване на водороден мост във вода
- Образуване на водородни мостове в протеини
Водородната връзка се образува, когато положителната страна на една молекула се изтегли към отрицателния край на друг. Концепцията е подобна на тази на магнитното привличане, в което привличат противоположни полюси. Водородът има протон и електрон. Това прави водород електрически позитивен атом поради неговия дефицит на електрони. Той се стреми да добави още един електрон към енергийния си слой, за да се стабилизира.
Формиране на водородния мост
Две термини са важни, за да се разбере как се формира водородният мост: електроотрицателност и дипол. Електроотрицателността е мярка за склонността на атома да изтегля електрони към себе си, за да образува връзка. Диполът е разделяне на положителните и отрицателните заряди в молекулата. Дипол-диполното взаимодействие е атрактивна сила между положителната страна на една полярна молекула и отрицателната страна на другата.
Водородът най-често се привлича от по-електронегативните елементи като флуор, въглерод, азот и кислород. Диполът се образува в молекула, когато водородът запазва по-положителната страна на заряда, докато електронът се изтегля от по-електроотрицателния елемент, където отрицателният заряд става по-концентриран.
Свойства на водородните връзки
Водородните мостове са по-слаби от ковалентните или йонните връзки, защото те се образуват и се разбиват лесно в биологични условия. Молекулите с аполарни ковалентни връзки не образуват водородни връзки. Но всяко съединение, имащо полярни ковалентни връзки, може да образува мостовете.
Биологично значение на образуването на водородни връзки
Образуването на водородни връзки е важно в биологичните системи, защото те стабилизират и определят структурата и формата на големи макромолекули, като нуклеинова киселина и протеини. Този тип свързване се среща в биологични структури, като ДНК и РНК. Това свързване е много важно във водата, защото това е силата, която съществува между водните молекули, които ги държат заедно.
Образуване на водороден мост във вода
Както течно, така и твърдо, образуването на водородна връзка между водните молекули осигурява атрактивна сила за задържане на молекулната маса. Междумолекулните мостове са отговорни за високата точка на топене на водата, тъй като те увеличават количеството енергия, необходимо за разкъсване на връзките преди началото на кипенето. Водородната връзка принуждава водните молекули да образуват кристали, когато се замразят. Тъй като положителните и отрицателните страни на водните молекули трябва да бъдат ориентирани в подреждане, което позволява на положителните страни да привличат негативите на молекулата, кристалната решетка на структурата на леда няма такава смесена и стегната форма, която позволява на леда да плува. във водата.
Образуване на водородни мостове в протеини
Триизмерната структура на протеините е много важна за биологичните реакции, като например тези, включващи ензими, при които формата на един или повече протеини трябва да се вписва в отвори в ензимите, като ключ и заключваща система. Водородните мостове позволяват на протеините да се огъват, обръщат и се вписват в различни необходими форми, които определят биологичната активност на протеина. Това е много важно в ДНК, тъй като образуването на мостове позволява на молекулата да поеме образуването на двойна спирала.