المحتوى
الرابطة الهيدروجينية مهمة في العديد من العمليات الكيميائية. الرابطة الهيدروجينية هي المسؤولة عن قدرات المذيبات المائية الفريدة. تربط روابط الهيدروجين خيوطاً متكاملة من الحمض النووي معًا ، وهي مسؤولة عن تحديد البنية ثلاثية الأبعاد للبروتينات المطوية بما في ذلك الإنزيمات والأجسام المضادة.
مثال: الماء
طريقة بسيطة لشرح روابط الهيدروجين هي الماء. يتكون جزيء الماء من هيدروجينين مرتبط تساهميًا بالأكسجين. نظرًا لأن الأكسجين أكثر كهربيًا من الهيدروجين ، فإن الأكسجين يسحب الإلكترونات المشتركة بشكل أوثق من نفسه. هذا يعطي ذرة الأكسجين شحنة سالبة أكثر قليلاً من ذرات الهيدروجين. يسمى هذا الخلل ثنائي القطب ، مما يتسبب في أن يكون لجزيء الماء جانب إيجابي وسالب ، مثل المغناطيس الصغير تقريبًا. جزيئات الماء محاذاة لذلك الهيدروجين على جزيء واحد سيواجه الأكسجين على جزيء آخر. هذا يعطي الماء لزوجة أكبر ويسمح أيضًا للماء بحل جزيئات أخرى ذات شحنة موجبة أو سالبة قليلاً.
البروتين للطي
يتم تحديد بنية البروتين جزئيًا بواسطة رابطة الهيدروجين. يمكن أن تحدث روابط الهيدروجين بين الهيدروجين الموجود في أمين وعنصر كهربي ، مثل الأكسجين الموجود في بقايا أخرى. عندما يطوي البروتين في مكانه ، تقوم سلسلة من رابطة الهيدروجين بضغط الرمز الجزيئي معًا ، مع الاحتفاظ به في شكل ثلاثي الأبعاد معين يمنح البروتين وظيفته الخاصة.
الحمض النووي
تربط روابط الهيدروجين خيوطاً متكاملة من الحمض النووي معًا. يقترن النوكليوتيدات بالتحديد على موقف المتبرعين برابطة الهيدروجين المتاحة (الهيدروجينات المتاحة ، الإيجابية قليلاً) ومستقبلات رابطة الهيدروجين (الأكسجين الكهربائي). يحتوي ثيمين النوكليوتيد على متبرع واحد وموقع متقبل واحد يتزاوج بشكل مثالي مع أدين النوكليوتيد وهو موقع المستقبِل التكميلي والمتبرع. يتزاوج السيتوزين بشكل مثالي مع الجوانين من خلال ثلاث روابط هيدروجينية.
الأجسام المضادة
الأجسام المضادة هي هياكل بروتين مطوية تستهدف بدقة وتناسب مستضد معين. بمجرد إنتاج الجسم المضاد وحصوله على شكل ثلاثي الأبعاد (بمساعدة الترابط الهيدروجيني) ، سيتوافق الجسم المضاد مثل مفتاح في قفل لمستضده المحدد. سيتم قفل الجسم المضاد على المستضد من خلال سلسلة من التفاعلات بما في ذلك روابط الهيدروجين. يمتلك جسم الإنسان القدرة على إنتاج أكثر من عشرة مليارات نوع مختلف من الأجسام المضادة في تفاعل مناعي.
عملية إزالة معدن ثقيل
في حين أن روابط الهيدروجين الفردية ليست قوية جدًا ، إلا أن سلسلة روابط الهيدروجين آمنة جدًا. عندما يرتبط جزيء الهيدروجين عبر موقعين أو أكثر بجزيء آخر ، يتم تشكيل بنية حلقة تعرف باسم المخلّب. تعتبر مركبات مخلبية مفيدة لإزالة أو تعبئة الجزيئات والذرات مثل المعادن.