Pentingnya Ikatan Hidrogen

Ikatan hidrogen penting dalam banyak proses kimia. Ikatan hidrogen bertanggung jawab atas kemampuan pelarut air yang unik. Ikatan hidrogen memegang untai komplementer DNA bersama-sama, dan mereka bertanggung jawab untuk menentukan struktur tiga dimensi protein terlipat termasuk enzim dan antibodi.

Cara sederhana untuk menjelaskan ikatan hidrogen adalah dengan air. Molekul air terdiri dari dua hidrogen yang terikat secara kovalen dengan oksigen. Karena oksigen lebih elektronegatif daripada hidrogen, oksigen menarik elektron bersama lebih dekat ke dirinya sendiri. Ini memberi atom oksigen muatan yang sedikit lebih negatif daripada atom hidrogen. Ketidakseimbangan ini disebut dipol, menyebabkan molekul air memiliki sisi positif dan negatif, hampir seperti magnet kecil. Molekul air sejajar sehingga hidrogen pada satu molekul akan menghadapi oksigen pada molekul lain. Ini memberi air viskositas yang lebih besar dan juga memungkinkan air untuk melarutkan molekul lain yang memiliki muatan sedikit positif atau negatif.

Struktur protein sebagian ditentukan oleh ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen dapat terjadi antara hidrogen pada amina dan elemen elektronegatif, seperti oksigen pada residu lain. Saat protein terlipat ke tempatnya, serangkaian ikatan hidrogen "mengikat" molekul bersama-sama, menahannya dalam bentuk tiga dimensi tertentu yang memberi protein fungsi khusus.

Ikatan hidrogen memegang untai komplementer DNA bersama-sama. Pasangan nukleotida tepat berdasarkan posisi donor ikatan hidrogen yang tersedia (tersedia, hidrogen sedikit positif) dan akseptor ikatan hidrogen (oksigen elektronegatif). Timin nukleotida memiliki satu donor dan satu situs akseptor yang berpasangan sempurna dengan akseptor komplementer nukleotida adenin dan situs donor. Sitosin berpasangan sempurna dengan guanin melalui tiga ikatan hidrogen.

Antibodi adalah struktur protein terlipat yang secara tepat menargetkan dan sesuai dengan antigen tertentu. Setelah antibodi diproduksi dan mencapai bentuk tiga dimensinya (dibantu oleh ikatan hidrogen), antibodi akan menyesuaikan diri seperti kunci di kunci untuk antigen spesifiknya. Antibodi akan mengunci antigen melalui serangkaian interaksi termasuk ikatan hidrogen. Tubuh manusia memiliki kapasitas untuk memproduksi lebih dari sepuluh miliar jenis antibodi dalam reaksi kekebalan.

Sementara ikatan hidrogen individu tidak terlalu kuat, serangkaian ikatan hidrogen sangat aman. Ketika satu molekul ikatan hidrogen melalui dua atau lebih situs dengan molekul lain, struktur cincin yang dikenal sebagai khelat terbentuk. Senyawa chelating berguna untuk menghilangkan atau memobilisasi molekul dan atom seperti logam.