A hidrogénkötés számos kémiai folyamatban fontos. A hidrogénkötés felelős a víz egyedülálló oldószer-képességéért. A hidrogénkötések összetartják a DNS komplementer szálait, és ezek felelősek a hajtogatott fehérjék, köztük az enzimek és az antitestek háromdimenziós szerkezetének meghatározásáért.
Példa: Víz
A hidrogénkötések magyarázatának egyszerű módja a víz. A vízmolekula két hidrogénből áll, amelyek kovalensen kötődnek egy oxigénhez. Mivel az oxigén elektronegatívabb, mint a hidrogén, az oxigén szorosabban magához húzza a megosztott elektronokat. Ez az oxigénatomnak valamivel negatívabb töltést ad, mint bármelyik hidrogénatom. Ezt az egyensúlyhiányt dipólusnak nevezik, aminek következtében a vízmolekulának pozitív és negatív oldala van, szinte mint egy apró mágnes. A vízmolekulák egymáshoz igazodnak, így az egyik molekula hidrogénje szembe kerül egy másik molekula oxigénjével. Ez a víznek nagyobb viszkozitást ad, és lehetővé teszi a víz számára, hogy más molekulákat is feloldjon, amelyek kissé pozitív vagy negatív töltéssel rendelkeznek.
Fehérje hajtogatás
A fehérje szerkezetét részben hidrogénkötés határozza meg. Hidrogénkötések fordulhatnak elő egy aminon lévő hidrogén és egy elektronegatív elem, például egy másik maradék oxigénje között. Amint egy fehérje a helyére hajlik, egy hidrogénkötés-sorozat "cipzárja" össze a molekulát, egy meghatározott háromdimenziós formában tartva, amely a fehérjének különleges funkcióját adja.
DNS
A hidrogénkötések összetartják a DNS komplementer szálait. A nukleotidok pontosan párosulnak a rendelkezésre álló hidrogénkötés-donorok (elérhető, kissé pozitív hidrogének) és a hidrogénkötés-akceptorok (elektronegatív oxigének) helyzete alapján. A timin nukleotidnak egy donor és egy akceptora van, amely tökéletesen párosul az adenin nukleotid komplementer akceptor és donor helyével. A citozin tökéletesen párosul a guaninnal három hidrogénkötésen keresztül.
Antitestek
Az antitestek hajtogatott fehérjeszerkezetek, amelyek pontosan megcélozzák és illeszkednek egy adott antigénhez. Amint az ellenanyag termelődik és eléri háromdimenziós alakját (hidrogénkötés segíti), az antitest kulcsként zárul a specifikus antigénjéhez. Az antitest egy sor interakció révén rögzül az antigénen, beleértve a hidrogénkötéseket. Az emberi test több mint tízmilliárd különféle antitest termelésére képes egy immunitás reakció során.
Kelát
Míg az egyes hidrogénkötések nem túl erősek, a hidrogénkötések sorozata nagyon biztonságos. Amikor az egyik molekula hidrogén két vagy több helyen kapcsolódik egy másik molekulához, kelátként ismert gyűrűs szerkezet alakul ki. A kelátképző vegyületek hasznosak molekulák és atomok, például fémek eltávolítására vagy mobilizálására.