Indhold
Hydrogenbinding er vigtig i mange kemiske processer. Hydrogenbinding er ansvarlig for vandets unikke opløsningsmiddelegenskaber. Hydrogenbindinger holder komplementære DNA-tråde sammen, og de er ansvarlige for bestemmelse af den tredimensionelle struktur af foldede proteiner, herunder enzymer og antistoffer.
Et eksempel: Vand
En simpel måde at forklare brintbindinger er med vand. Vandmolekylet består af to hydrogener, der er kovalent bundet til et ilt. Da ilt er mere elektronegativt end brint, trækker ilt de delte elektroner tættere på sig selv. Dette giver oxygenatomet en lidt mere negativ ladning end nogen af hydrogenatomerne. Denne ubalance kaldes en dipol, hvilket får vandmolekylet til at have en positiv og negativ side, næsten som en lille magnet. Vandmolekyler justeres, så brintet på et molekyle står over for iltet på et andet molekyle. Dette giver vand en større viskositet og tillader også vand at opløse andre molekyler, der enten har en lidt positiv eller negativ ladning.
Protein Folding
Proteinstruktur bestemmes delvist ved hydrogenbinding. Hydrogenbindinger kan forekomme mellem et brint på en amin og et elektronegativt element, såsom ilt på en anden rest. Når et protein foldes på plads, "zipper" en serie af hydrogenbinding molekylet sammen og holder det i en bestemt tredimensionel form, der giver proteinet sin særlige funktion.
DNA
Hydrogenbindinger holder komplementære DNA-tråde sammen. Nukleotider parrer nøjagtigt baseret på placeringen af tilgængelige brintbindingsdonorer (tilgængelige, let positive hydrogener) og brintbindingsacceptorer (elektronegative oxygener). Nukleotidthyminet har en donor og et acceptorsted, der parrer perfekt med nukleotidadeninens komplementære acceptor og donorstedet. Cytosin parrer perfekt med guanin gennem tre hydrogenbindinger.
Antistoffer
Antistoffer er foldede proteinstrukturer, der præcist målretter mod og passer til et specifikt antigen. Når antistoffet er produceret og opnår sin tredimensionelle form (hjulpet af hydrogenbinding), vil antistoffet konforme sig som en nøgle i en lås til dets specifikke antigen. Antistoffet låser sig fast på antigenet gennem en række interaktioner inklusive hydrogenbindinger. Den menneskelige krop har kapacitet til at producere over ti milliarder forskellige typer antistoffer i en immunreaktion.
Chelat
Mens individuelle brintbindinger ikke er særlig stærke, er en række brintbindinger meget sikker. Når et molekyle brint bindes gennem to eller flere steder med et andet molekyle, dannes en ringstruktur kendt som et chelat. Chelerende forbindelser er nyttige til fjernelse eller mobilisering af molekyler og atomer, såsom metaller.