Contente
- Formação de ligações de hidrogênio
- Propriedades das ligações de hidrogênio
- Importância biológica da formação de ligações de hidrogênio
- Formação de ligações de hidrogênio na água
- Formação de ligações de hidrogênio em proteínas
Uma ligação de hidrogênio é formada quando a extremidade positiva de uma molécula é atraída para a extremidade negativa de outra. O conceito é semelhante à atração magnética, onde os pólos opostos se atraem. O hidrogênio tem um próton e um elétron. Isso faz do hidrogênio um átomo eletricamente positivo, pois possui uma deficiência de elétrons. Ele procura adicionar outro elétron à sua concha de energia para estabilizá-lo.
Formação de ligações de hidrogênio
Dois termos são importantes para entender como as ligações de hidrogênio se formam: eletronegatividade e dipolo. Eletronegatividade é a medida da tendência de um átomo de atrair elétrons para formar uma ligação. Um dipolo é uma separação de cargas positivas e negativas em uma molécula. Uma interação dipolo-dipolo é uma força atraente entre a extremidade positiva de uma molécula polar e a extremidade negativa de outra molécula polar.
O hidrogênio é mais comumente atraído por mais elementos eletronegativos que ele, como flúor, carbono, nitrogênio ou oxigênio. Um dipolo se forma em uma molécula quando o hidrogênio retém a extremidade mais positiva da carga, enquanto seu elétron é atraído para o elemento eletronegativo onde a carga negativa será mais concentrada.
Propriedades das ligações de hidrogênio
As ligações de hidrogênio são mais fracas que as ligações covalentes ou iônicas porque se formam e se quebram facilmente em condições biológicas. Moléculas que possuem ligações covalentes não polares não formam ligações de hidrogênio. Mas qualquer composto que possua ligações covalentes polares pode formar uma ligação de hidrogênio.
Importância biológica da formação de ligações de hidrogênio
A formação de ligações de hidrogênio é importante em sistemas biológicos porque as ligações estabilizam e determinam a estrutura e o formato de grandes macromoléculas, como ácidos nucléicos e proteínas. Esse tipo de ligação ocorre em estruturas biológicas, como DNA e RNA. Essa ligação é muito importante na água, porque essa é a força que existe entre as moléculas de água para mantê-las unidas.
Formação de ligações de hidrogênio na água
Tanto como gelo líquido quanto sólido, a formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água fornece a força atraente para manter a massa molecular unida. A ligação intermolecular de hidrogênio é responsável pelo alto ponto de ebulição da água, porque aumenta a quantidade de energia necessária para romper as ligações antes que a ebulição possa começar. A ligação de hidrogênio força as moléculas de água a formar cristais quando congela. Como as extremidades positivas e negativas das moléculas de água devem se orientar em uma matriz que permita que as extremidades positivas atraiam as extremidades negativas das moléculas, a treliça ou estrutura do cristal de gelo não é tão fortemente entrelaçada quanto a forma líquida e permite gelo a flutuar na água.
Formação de ligações de hidrogênio em proteínas
A estrutura tridimensional das proteínas é muito importante em reações biológicas, como as que envolvem enzimas, nas quais o formato de uma ou mais proteínas deve se encaixar nas aberturas das enzimas, tanto quanto um mecanismo de bloqueio e chave. A ligação de hidrogênio permite que essas proteínas se dobrem, se dobrem e se ajustem em várias formas, conforme necessário, o que determina a atividade biológica da proteína. Isso é muito importante no DNA porque a formação de ligações de hidrogênio permite que a molécula assuma sua formação de dupla hélice.