Vetyliitoksen merkitys

Vetisidos on tärkeä monissa kemiallisissa prosesseissa. Vetyliitos on vastuussa veden ainutlaatuisista liuotinominaisuuksista. Vetysidokset pitävät DNA: n komplementaariset säikeet yhdessä, ja ne ovat vastuussa taitettujen proteiinien kolmiulotteisen rakenteen määrittämisestä, mukaan lukien entsyymit ja vasta-aineet.

Yksinkertainen tapa selittää vetysidokset on vedellä. Vesimolekyyli koostuu kahdesta vedystä, jotka ovat sitoutuneet kovalenttisesti happeen. Koska happi on enemmän elektronegatiivista kuin vety, happi vetää jaetut elektronit lähemmäs itseään. Tämä antaa happiatomille hieman negatiivisemman varauksen kuin kumpikin vetyatomista. Tätä epätasapainoa kutsutaan dipoliksi, mikä aiheuttaa vesimolekyylille positiivisen ja negatiivisen puolen, melkein kuin pieni magneetti. Vesimolekyylit kohdistuvat niin, että yhden molekyylin vety kohdistaa toisen molekyylin hapen. Tämä antaa vedelle suuremman viskositeetin ja antaa veden myös liuottaa muita molekyylejä, joilla on joko hieman positiivinen tai negatiivinen varaus.

Proteiinirakenne määritetään osittain vetysidoksella. Vetysidoksia voi esiintyä amiinin vedyn ja elektronegatiivisen elementin, kuten toisen jäännöksen hapen, välillä. Kun proteiini taittuu paikalleen, vetysidoksen sarja "vetää" molekyylin yhteen pitämällä sitä erityisessä kolmiulotteisessa muodossa, joka antaa proteiinille sen erityisen toiminnan.

Vetysidokset pitävät DNA: n komplementaariset säikeet yhdessä. Nukleotidit muodostavat parin tarkalleen käytettävissä olevien vetysidosluovuttajien (saatavilla olevat, hieman positiiviset vedyt) ja vetysidosakseptoreiden (elektronegatiiviset oksygeenit) sijainnin perusteella. Nukleotiditymiinillä on yksi luovuttaja- ja yksi vastaanottokohta, joka pariutuu täydellisesti nukleotidiadeniinin komplementaarisen akseptorin ja luovuttajan paikan kanssa. Sytosiini pariutuu täydellisesti guaniinin kanssa kolmen vetysidoksen kautta.

Vasta-aineet ovat taitettuja proteiinirakenteita, jotka kohdentavat tarkasti ja sopivat tiettyyn antigeeniin. Kun vasta-aine on tuotettu ja saavutettu kolmiulotteinen muoto (vetysidoksen avulla), vasta-aine mukautuu kuin avain lukossa spesifiseen antigeeniinsä. Vasta-aine lukkiutuu antigeeniin vuorovaikutussarjan kautta, mukaan lukien vetysidokset. Ihmiskeholla on kyky tuottaa yli kymmenen miljardia erityyppistä vasta-ainetta immuniteettireaktiossa.

Vaikka yksittäiset vetysidokset eivät ole kovin vahvoja, sarja vetysidoksia on erittäin turvallinen. Kun yksi molekyyli vety sitoutuu kahden tai useamman paikan läpi toisen molekyylin kanssa, muodostuu kelaattina tunnettu rengasrakenne. Kelatoivat yhdisteet ovat käyttökelpoisia molekyylien ja atomien, kuten metallien, poistamiseksi tai mobilisoimiseksi.