Sisu
- Vesiniksideme moodustumine
- Vesiniksidemete omadused
- Vesiniksideme moodustumise bioloogiline tähtsus
- Vesiniksideme teke vees
- Vesiniksideme moodustumine valkudes
Vesinikside moodustub, kui ühe molekuli positiivne ots on meelitatud teise negatiivse otsa külge. Mõiste sarnaneb magnetilise külgetõmbega, kus vastaspoolused meelitavad. Vesinikul on üks prooton ja üks elektron. See muudab vesiniku elektriliselt positiivseks aatomiks, kuna sellel on elektronide defitsiit. Selle eesmärk on oma energiakestale lisada veel üks elektron, et seda stabiliseerida.
Vesiniksideme moodustumine
Vesiniksideme moodustumise mõistmisel on olulised kaks terminit: elektronegatiivsus ja dipool. Elektronegatiivsus on aatomi kalduvuse meelitada elektronid enda külge sideme moodustamiseks. Dipool on molekulis positiivsete ja negatiivsete laengute eraldamine. Dipool-dipool-interaktsioon on atraktiivne jõud ühe polaarse molekuli positiivse otsa ja teise polaarse molekuli negatiivse otsa vahel.
Vesinikku tõmbavad kõige sagedamini rohkem elektronegatiivsed elemendid kui ise, näiteks fluor, süsinik, lämmastik või hapnik. Dipool moodustub molekulis siis, kui vesinik hoiab laengu positiivsemat otsa, samal ajal kui selle elektron tõmmatakse elektronegatiivse elemendi poole, kus negatiivne laeng on kontsentreeritum.
Vesiniksidemete omadused
Vesiniksidemed on nõrgemad kui kovalentsed või ioonilised sidemed, kuna need moodustuvad ja purunevad bioloogilistes tingimustes kergesti. Molekulid, millel on mittepolaarsed kovalentsed sidemed, ei moodusta vesiniksidemeid. Kuid iga ühend, millel on polaarsed kovalentsed sidemed, võib moodustada vesiniksideme.
Vesiniksideme moodustumise bioloogiline tähtsus
Vesiniksidemete moodustumine on bioloogilistes süsteemides oluline, kuna sidemed stabiliseerivad ja määravad suurte makromolekulide nagu nukleiinhapped ja valgud struktuuri ja kuju. Seda tüüpi sidumine toimub bioloogilistes struktuurides, näiteks DNA ja RNA. See side on vees väga oluline, kuna see on jõud, mis eksisteerib veemolekulide vahel, et neid koos hoida.
Vesiniksideme teke vees
Nii vedela kui ka tahke jääna annab vesiniksideme moodustumine veemolekulide vahel atraktiivse jõu molekulaarmassi koos hoidmiseks. Molekulidevaheline vesinikside on vastutav vee kõrge keemistemperatuuri eest, kuna see suurendab energiakogust, mis on vajalik sidemete purunemiseks enne keemise algust. Vesinikside sunnib veemolekule külmumisel moodustuma kristalle. Kuna veemolekulide positiivsed ja negatiivsed otsad peavad orienteeruma massiivis, mis võimaldab positiivsetel otsadel molekulide negatiivseid otsi meelitada, pole jääkristallvõre või -kere nii tihedalt võrgusilmaga kui vedel vorm ja võimaldab jää vees hõljuda.
Vesiniksideme moodustumine valkudes
Valkude 3D-struktuur on väga oluline bioloogilistes reaktsioonides, näiteks ensüümidega seotud reaktsioonides, kus ühe või enama valgu kuju peab mahtuma ensüümide avadesse samamoodi kui lukustus- ja võtmemehhanism. Vesiniksidumine võimaldab nendel valkudel vajadusel painduda, kokku voldida ja sobituda erinevateks kujudeks, mis määrab valgu bioloogilise aktiivsuse. See on DNA-s väga oluline, kuna vesiniksidemete moodustumine võimaldab molekulil eeldada oma kahekordse spiraali teket.