Hydrogenbinding er vigtig i mange kemiske processer. Hydrogenbinding er ansvarlig for vandets unikke opløsningsmiddelegenskaber. Hydrogenbindinger holder komplementære DNA-strenge sammen, og de er ansvarlige for at bestemme den tredimensionelle struktur af foldede proteiner inklusive enzymer og antistoffer.
Et eksempel: Vand
En enkel måde at forklare hydrogenbindinger på er med vand. Vandmolekylet består af to hydrogener bundet kovalent 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 begge hydrogenatomer. Denne ubalance kaldes en dipol, der får vandmolekylet til at have en positiv og negativ side næsten som en lille magnet. Vandmolekyler justeres, så brintet på et molekyle vender mod 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.
Proteinfoldning
Proteinstruktur bestemmes delvist ved hydrogenbinding. Hydrogenbindinger kan forekomme mellem et hydrogen på en amin og et elektronegativt element, såsom ilt på en anden rest. Når et protein foldes på plads, "zipper" en række hydrogenbinding molekylet sammen og holder det i en specifik tredimensionel form, der giver proteinet sin særlige funktion.
DNA
Brintbindinger holder komplementære tråde af DNA sammen. Nukleotider parres nøjagtigt baseret på placeringen af tilgængelige hydrogenbindingsdonorer (tilgængelige, let positive hydrogener) og hydrogenbindingsacceptorer (elektronegative oxygener). Nukleotidthyminet har en donor og et acceptorsted, der parrer sig perfekt med nukleotid-adenins komplementære acceptor- og donorsite. Cytosin parres perfekt med guanin gennem tre hydrogenbindinger.
Antistoffer
Antistoffer er foldede proteinstrukturer, der præcist målretter mod og passer til et specifikt antigen. Når først antistoffet er produceret og når sin tredimensionale form (hjulpet ved hydrogenbinding), vil antistoffet tilpasse sig som en nøgle i en lås til dets specifikke antigen. Antistoffet vil låse 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 immunitetsreaktion.
Chelation
Mens individuelle hydrogenbindinger ikke er meget stærke, er en række hydrogenbindinger meget sikre. Når et molekyle bringer hydrogen gennem to eller flere steder med et andet molekyle, dannes en ringstruktur kendt som et chelat. Chelaterende forbindelser er nyttige til fjernelse eller mobilisering af molekyler og atomer, såsom metaller.
