Dannelsen av hydrogenbindinger

En hydrogenbinding dannes ved den positive enden av et molekyl er tiltrukket til den negative enden av en annen. Konseptet ligner magnetisk tiltrekning der motpoler tiltrekke. Hydrogen har ett proton og ett elektron. Dette gjør hydrogen et elektrisk positivt atom fordi den har et underskudd av elektroner. Den søker å legge til en annen elektron til sin energi shell for å stabilisere den.

Hydrogen Bond Formation

To begrepene er viktig for å forstå hvordan hydrogen obligasjons former: elektro og dipol. Elektronegativitet er et mål på tendensen til et atom for å tiltrekke elektroner til seg selv for å danne en binding. En dipol er en separasjon av positive og negative ladninger i et molekyl. En dipol-dipol-interaksjoner er en attraktiv kraft mellom den positive enden av en polart molekyl, og den negative enden av et annet polart molekyl.

Hydrogen er vanligvis tiltrekkes mer elektronegative elementer enn i seg selv, som for eksempel fluor, karbon, nitrogen eller oksygen. En dipol former i et molekyl når hydrogen beholder den mer positive enden av ladningen, mens dens elektron trekkes inn mot elektronegative element hvor den negative ladning vil være mer konsentrert.

Egenskaper ved hydrogenbindinger

Hydrogenbindinger er svakere enn kovalente eller ioniske bindinger fordi de lett danne og brekke under biologiske forhold. Molekyler som har ikke-polare kovalente bindinger danner ikke hydrogenbindinger. Men enhver forbindelse som har polare kovalente bindinger kan danne en hydrogenbinding.

Biologisk Viktigheten av Hydrogen Bond Formation

Dannelsen av hydrogenbindinger er viktig i biologiske systemer, fordi bindingene stabilisere og bestemme strukturen og formen til store makromolekyler så som nukleinsyrer og proteiner. Denne type binding oppstår i biologiske strukturer, slik som DNA og RNA. Denne bindingen er meget viktig i vann, fordi dette er den kraft som eksisterer mellom vannmolekylene å holde dem sammen.

Hydrogen Bond Dannelse i vann

Både som en væske og som fast is, hydrogenbindingsdannelse mellom vannmolekylene gir den tiltrekningskraft til å holde den molekylære massen sammen. Intermolekylære hydrogenbinding er ansvarlig for den høye kokepunktet for vann fordi det øker mengden av energi som kreves for å bryte bindingene før koking kan begynne. Hydrogenbindingskrefter vannmolekyler under dannelse av krystaller når det fryser. Da de positive og negative ender av vannmolekylene må orientere seg i en matrise som gir de positive ender for å tiltrekke seg de negative ender av molekyler, gitteret eller rammen av iskrystaller er ikke så tett inngrep som flytende form og tillater is å flyte i vann.

Hydrogen Bond Dannelse i Proteins

Det 3-D struktur av proteiner som er meget viktig i biologiske reaksjoner, slik som de som involverer enzymer hvor formen av ett eller flere proteiner som må passe inn i åpningene i enzymer mye som en lås og nøkkel mekanisme. Hydrogenbinding tillater disse proteinene å bøye, brette og passer inn i ulike former som er nødvendige som bestemmer proteinets biologiske aktivitet. Dette er meget viktig i DNA fordi dannelsen av hydrogenbindinger tillater molekylet å anta sin dobbeltspiral formasjon.