Obsah
Vodíková väzba je dôležitá v mnohých chemických procesoch. Vodíkové väzby sú zodpovedné za jedinečné schopnosti rozpúšťadiel vo vode. Vodíkové väzby držia spolu komplementárne vlákna DNA a sú zodpovedné za určovanie trojrozmernej štruktúry skladaných proteínov vrátane enzýmov a protilátok.
Príklad: Voda
Jednoduchý spôsob vysvetlenia vodíkových väzieb je s vodou. Molekula vody sa skladá z dvoch vodíkov kovalentne viazaných na kyslík. Pretože kyslík je viac elektronegatívny ako vodík, kyslík ťahá zdieľané elektróny bližšie k sebe. To dáva atómu kyslíka mierne negatívnejší náboj ako ktorýkoľvek z atómov vodíka. Táto nerovnováha sa nazýva dipól, ktorý spôsobuje, že molekula vody má pozitívnu a negatívnu stránku, takmer ako malý magnet. Molekuly vody sa vyrovnávajú, takže vodík na jednej molekule bude smerovať k kyslíku na inej molekule. To dáva vode vyššiu viskozitu a tiež umožňuje vode rozpustiť ďalšie molekuly, ktoré majú buď mierne pozitívny alebo negatívny náboj.
Proteínové skladanie
Proteínová štruktúra je čiastočne určená vodíkovou väzbou. Vodíkové väzby sa môžu vyskytovať medzi vodíkom na amíne a elektronegatívnym prvkom, ako je kyslík na inom zvyšku. Keď sa proteín zloží na miesto, molekula vodíkovej väzby „zipsom“ molekulu pohromadí, pričom ju drží v špecifickej trojrozmernej forme, ktorá dáva proteínu jeho konkrétnu funkciu.
DNA
Vodíkové väzby držia spolu komplementárne vlákna DNA. Nukleotidy sa spárujú presne na základe polohy dostupných donorov vodíkových väzieb (dostupné, mierne pozitívne vodíky) a akceptorov vodíkových väzieb (elektronegatívne kyslíky). Nukleotidový tymín má jedno donorové a jedno akceptorové miesto, ktoré sa dokonale páruje s nukleotidovým adenínovým komplementárnym akceptorovým a donorovým miestom. Cytozín sa dokonale páruje s guanínom prostredníctvom troch vodíkových väzieb.
protilátky
Protilátky sú zložené proteínové štruktúry, ktoré presne zacieľujú a prispôsobujú špecifický antigén. Akonáhle je protilátka vytvorená a dosiahne jej trojrozmerný tvar (podporovaný vodíkovou väzbou), protilátka sa prispôsobí ako kľúč v zámku svojho špecifického antigénu. Protilátka sa zablokuje na antigéne pomocou série interakcií vrátane vodíkových väzieb. Ľudské telo má schopnosť imunitnej reakcie vytvárať viac ako desať miliárd rôznych typov protilátok.
chelačné
Aj keď jednotlivé vodíkové väzby nie sú príliš silné, rad vodíkových väzieb je veľmi bezpečný. Keď sa jedna molekula vodíkových väzieb cez dve alebo viac miest s inou molekulou, vytvorí sa kruhová štruktúra známa ako chelát. Chelatačné zlúčeniny sú užitočné na odstránenie alebo mobilizáciu molekúl a atómov, ako sú kovy.