En vätebindning bildas när den positiva änden av en molekyl attraheras till den andra ändens negativa ände. Konceptet liknar magnetisk attraktion där motstående poler lockar sig. Väte har en proton och en elektron. Detta gör väte en elektriskt positiv atom eftersom den har en brist på elektroner. Det syftar till att lägga till en annan elektron i sitt energilägg för att stabilisera det.
Vätebindningsformation
Två termer är viktiga för att förstå hur vätebindningen bildar: elektronegativitet och dipolen. Elektronegativitet är måttet av en atoms tendens att locka elektroner till sig för att bilda ett band. En dipol är en separation av positiva och negativa laddningar i en molekyl. En dipole-dipol-interaktion är en attraktiv kraft mellan den positiva änden av en polär molekyl och den negativa änden av en annan polär molekyl.
Väte är vanligtvis dragit till fler elektronegativa element än sig själv, såsom fluor, kol, kväve eller syre. En dipol bildas i en molekyl när väte bibehåller den mer positiva änden av laddningen medan dess elektron dras in mot det elektronegativa elementet där den negativa laddningen blir mer koncentrerad.
Egenskaper för vätebindningar
Vätebindningar är svagare än kovalenta eller jonbindningar eftersom de lätt bildar och bryter under biologiska förhållanden. Molekyler som har icke-polära kovalenta bindningar bildar inte vätebindningar. Men någon förening som har polära kovalenta bindningar kan bilda en vätebindning.
Biologisk betydelse för vätebindningsformation
Bildandet av vätebindningar är viktigt i biologiska system eftersom bindningarna stabiliserar och bestämmer strukturen och formen av stora makromolekyler, såsom nukleinsyror och proteiner. Denna typ av bindning sker i biologiska strukturer, såsom DNA och RNA. Denna bindning är väldigt viktig i vatten eftersom det här är den kraft som finns mellan vattenmolekylerna för att hålla dem ihop.
Vätebindningsformation i vatten
Både som en vätska och som fast is, väte bindningsbildning mellan vattenmolekylerna ger den attraktiva kraften att hålla molekylmassan ihop. Intermolekylär vätebindning är ansvarig för vattenets höga kokpunkt, eftersom det ökar mängden energi som krävs för att bryta bindningarna innan kokning kan börja. Vätebindning tvingar vattenmolekylerna att bilda kristaller när det fryser. Eftersom de positiva och negativa ändarna av vattenmolekylerna måste orientera sig i en matris som möjliggör att de positiva ändarna attraherar molekylernas negativa ändar är iskristallens gitter eller ram inte så tätt meshed som den flytande formen och tillåter is att flyta i vatten.
Vätebindningsformation i proteiner
Proteinens 3-D-struktur är mycket viktig i biologiska reaktioner som de som involverar enzymer där formen av ett eller flera proteiner måste passar in i öppningar i enzymer mycket som en lås- och nyckelmekanism. Vätebindning tillåter dessa proteiner att böja, vikas och passa in i olika former efter behov som bestämmer proteinets biologiska aktivitet. Detta är mycket viktigt i DNA, eftersom bildandet av vätebindningar gör det möjligt för molekylen att anta sin dubbelhelixbildning.
