Il legame all'idrogeno è importante in molti processi chimici. Il legame dell'idrogeno è responsabile delle capacità uniche del solvente dell'acqua. I legami idrogeno contengono insieme filamenti complementari di DNA e sono responsabili della determinazione della struttura tridimensionale delle proteine ​​piegate, compresi enzimi e anticorpi.

Un esempio: acqua

Un modo semplice per spiegare l'idrogeno i legami sono con l'acqua. La molecola d'acqua consiste di due idrogeni legati covalentemente a un ossigeno. Poiché l'ossigeno è più elettronegativo dell'idrogeno, l'ossigeno trascina gli elettroni condivisi più da vicino. Questo dà all'atomo di ossigeno una carica leggermente più negativa di uno degli atomi di idrogeno. Questo squilibrio è chiamato dipolo, facendo sì che la molecola d'acqua abbia un lato positivo e negativo, quasi come un minuscolo magnete. Le molecole d'acqua si allineano così l'idrogeno su una molecola affronterà l'ossigeno su un'altra molecola. Ciò conferisce all'acqua una maggiore viscosità e inoltre consente all'acqua di sciogliere altre molecole che hanno una carica leggermente positiva o negativa.



Protein Folding

La struttura delle proteine ​​è parzialmente determinata dal legame dell'idrogeno. I legami idrogeno possono verificarsi tra un idrogeno su un'ammina e un elemento elettronegativo, come l'ossigeno su un altro residuo. Quando una proteina si piega in posizione, una serie di legami a idrogeno "blocca" la molecola insieme, trattenendola in una specifica forma tridimensionale che conferisce alla proteina la sua particolare funzione.

DNA

Idrogeno i legami tengono insieme filamenti complementari di DNA. La coppia di nucleotidi si basa precisamente sulla posizione dei donatori di legami di idrogeno disponibili (disponibili, idrogeni leggermente positivi) e degli accettori del legame idrogeno (ossigeni elettronegativi). La timone nucleotidico ha un donatore e un sito accettore che si accoppia perfettamente con l'accettore complementare dell'adatrino nucleotidico e il sito donatore. La citosina si accoppia perfettamente con la guanina attraverso tre legami idrogeno.

Anticorpi

Gli anticorpi sono strutture proteiche piegate che mirano e adattano precisamente un antigene specifico. Una volta che l'anticorpo viene prodotto e raggiunge la sua forma tridimensionale (aiutata dal legame con l'idrogeno), l'anticorpo si conformerà come una chiave in una serratura al suo antigene specifico. L'anticorpo si fisserà sull'antigene attraverso una serie di interazioni che includono i legami idrogeno. Il corpo umano ha la capacità di produrre oltre dieci miliardi di diversi tipi di anticorpi in una reazione immunitaria.

Chelation

Mentre i singoli legami idrogeno non sono molto forti, una serie di legami a idrogeno è molto sicura . Quando una molecola di idrogeno si lega attraverso due o più siti con un'altra molecola, si forma una struttura ad anello nota come un chelato. I composti chelanti sono utili per rimuovere o mobilizzare molecole e atomi come i metalli.