Tartalom
A hidrogénkötés sok kémiai folyamatban fontos. A hidrogénkötés felelős a vizek egyedi oldószerképességéért. A hidrogénkötések együtt tartják a DNS komplementer szálait, és felelősek a hajtogatott fehérjék háromdimenziós szerkezetének meghatározásáért, ideértve az enzimeket és ellenanyagokat.
Példa: Víz
A hidrogénkötések magyarázatának egyszerű módja a víz. A vízmolekula két hidrogénből áll, amelyek kovalensen kötődnek egy oxigénhez. Mivel az oxigén elektronegatívabb, mint a hidrogén, az oxigén szorosabban magához húzza a megosztott elektronokat. Ez az oxigénatomot valamivel negatívabb töltéssel látja el, mint bármelyik hidrogénatom. Ezt az egyensúlyhiányt dipolnak nevezik, aminek eredményeként a vízmolekulának pozitív és negatív oldala van, szinte olyan, mint egy apró mágnes. A vízmolekulák igazodnak, tehát az egyik molekulán a hidrogén egy másik molekulánál áll szemben az oxigénnel. Ez nagyobb vizet ad a víznek, és lehetővé teszi a vízben olyan molekulák feloldását is, amelyek kissé pozitív vagy negatív töltéssel rendelkeznek.
Összecsukható fehérje
A fehérjeszerkezetet részben a hidrogénkötés határozza meg. Hidrogénkötések fordulhatnak elő egy aminon lévő hidrogén és egy elektronegatív elem között, például egy másik maradékon az oxigén között. Ahogy a fehérje a helyére hajtódik, egy sor hidrogénkötés "összecsavarja" a molekulát, és egy speciális háromdimenziós formában tartja azt, amely a fehérjének különleges funkcióját biztosítja.
DNS
A hidrogénkötések együtt tartják a DNS komplementer szálait. A nukleotidok párja pontosan a rendelkezésre álló hidrogénkötés-donorok (rendelkezésre álló, enyhén pozitív hidrogének) és a hidrogénkötés-elfogadók (elektronegatív oxigének) helyzetétől függ. A timin nukleotidnak egy donor és egy akceptor helye van, amely tökéletesen párosul a nukleotid adeninek komplementer akceptor és donor helyével. A citozin tökéletesen párosul a guaninnal három hidrogénkötésen keresztül.
Az antitestek
Az ellenanyagok hajtogatott fehérjeszerkezetek, amelyek pontosan megcélozzák és illesztenek egy adott antigént. Miután az antitest előállt, és elérte háromdimenziós alakját (hidrogénkötés révén), az ellenanyag kulcsként fog illeszkedni a specifikus antigénéhez. Az antitest kölcsönhatások sorozatán keresztül kapcsolódik az antigénhez, beleértve a hidrogénkötéseket. Az emberi test több mint tíz milliárd különböző típusú antitestet képes előállítani immunitási reakcióban.
Fémlekötés
Noha az egyes hidrogénkötések nem nagyon erősek, a hidrogénkötések egy sora nagyon biztonságos. Ha az egyik molekula hidrogénatomon kötődik két vagy több helyen egy másik molekulával, akkor egy kelát néven ismert gyűrűs szerkezet alakul ki. A kelátvegyületek felhasználhatók a molekulák és atomok, például fémek eltávolítására vagy mobilizálására.