Vsebina
- Nastanek vodikovega mostu
- Lastnosti vodikovih vezi
- Biološki pomen nastajanja vodikove vezi
- Nastanek vodikovega mostu v vodi
- Nastajanje vodikovih mostov v beljakovinah
Vodikova vez nastane, ko se pozitivna stran ene molekule potegne na negativni konec druge. Koncept je podoben konceptu magnetne privlačnosti, ki jo privlačijo nasprotni poli. Vodik ima proton in elektron. Zaradi tega je vodik električno pozitiven atom zaradi pomanjkanja elektronov. Prizadeva si dodati še en elektron v svojo energetsko plast, da se stabilizira.
Nastanek vodikovega mostu
Dva izraza sta pomembna za razumevanje, kako se tvori vodikov most: elektronegativnost in dipol. Elektronegativnost je merilo nagnjenosti atoma, da povleče elektrone k sebi, da oblikuje vez. Dipol je ločitev pozitivnih in negativnih nabojev v molekulo. Dipol-dipolna interakcija je privlačna sila med pozitivno stranjo ene polarne molekule in negativno stranjo druge.
Vodik se najpogosteje pritegne k bolj elektronegativnim elementom, kot so fluor, ogljik, dušik in kisik. Dipol nastane v molekuli, ko vodik zadrži bolj pozitivno stran naboja, medtem ko elektron potegne z bolj elektronegativnim elementom, kjer postane negativni naboj bolj koncentriran.
Lastnosti vodikovih vezi
Vodikovi mostovi so šibkejši od kovalentnih ali ionskih vezi, ker se oblikujejo in zlahka lomijo v bioloških pogojih. Molekule, ki imajo nepolarne kovalentne vezi, ne tvorijo vodikovih vezi. Toda vse spojine, ki imajo polarne kovalentne vezi, lahko tvorijo mostove.
Biološki pomen nastajanja vodikove vezi
Nastajanje vodikovih vezi je pomembno v bioloških sistemih, ker stabilizirajo in določajo strukturo in obliko velikih makromolekul, kot so nukleinske kisline in beljakovine. Ta vrsta vezave se pojavlja v bioloških strukturah, kot sta DNA in RNA. Ta vezava je zelo pomembna v vodi, ker gre za silo, ki obstaja med vodnimi molekulami, ki jih držijo skupaj.
Nastanek vodikovega mostu v vodi
Tako v obliki tekočine kot tudi trdne snovi, nastajanje vodikove vezi med vodnimi molekulami zagotavlja privlačno silo, ki zadrži molekulsko maso. Medmolekularni mostovi so odgovorni za visoko tališče vode, ker povečajo količino energije, ki je potrebna za prekinitev vezi pred začetkom vrenja. Vodikove vezi silijo molekule vode, da oblikujejo kristale, ko zamrznejo. Ker morajo biti pozitivne in negativne strani vodnih molekul usmerjene v razporeditvi, ki pozitivnim stranem omogoča pritegnitev negativov molekule, kristalna rešetka strukture ledu nima tako mešane in tesne oblike, ki omogoča, da led lebdi. v vodi.
Nastajanje vodikovih mostov v beljakovinah
Tridimenzionalna struktura beljakovin je zelo pomembna v bioloških reakcijah, kot so tiste, ki vključujejo encime, v katerih mora biti oblika enega ali več beljakovin primerna za odprtine v encimih, kot je ključ in sistem za zaklepanje. Vodikovi mostovi omogočajo, da se proteini upogibajo, obračajo in se prilegajo različnim potrebnim oblikam, ki določajo biološko aktivnost proteina. To je zelo pomembno v DNK, ker tvorba mostov omogoča molekuli, da prevzame tvorbo dvojne spirale.