수소 결합은 많은 화학 공정에서 중요합니다. 수소 결합은 물의 고유 한 용매 기능을 담당합니다. 수소 결합은 DNA의 상보 적 가닥을 함께 유지하며 효소와 항체를 포함한 접힌 단백질의 3 차원 구조를 결정하는 역할을합니다.
예: 물
수소 결합을 설명하는 간단한 방법은 물입니다. 물 분자는 산소에 공유 결합 된 두 개의 수소로 구성됩니다. 산소는 수소보다 전기 음성이 높기 때문에 산소는 공유 전자를 자신에게 더 가깝게 끌어 당깁니다. 이것은 산소 원자가 수소 원자보다 약간 더 음전하를 띠게합니다. 이 불균형을 쌍극자라고하는데, 물 분자는 마치 작은 자석처럼 양과 음의면을 가지게됩니다. 물 분자는 정렬되어 한 분자의 수소가 다른 분자의 산소와 마주하게됩니다. 이것은 물에 더 큰 점도를 부여하고 물이 약간 양전하 또는 음전하를 갖는 다른 분자를 용해시킬 수 있도록합니다.
단백질 폴딩
단백질 구조는 부분적으로 수소 결합에 의해 결정됩니다. 수소 결합은 아민의 수소와 다른 잔류 물의 산소와 같은 전기 음성 원소 사이에서 발생할 수 있습니다. 단백질이 제자리에 접 히면 일련의 수소 결합이 분자를 함께 "압축"하여 단백질에 특정 기능을 부여하는 특정 3 차원 형태로 유지합니다.
DNA
수소 결합은 상보적인 DNA 가닥을 함께 유지합니다. 뉴클레오타이드는 사용 가능한 수소 결합 기증자 (사용 가능한 약간 양의 수소)와 수소 결합 수용체 (전기 음성 산소)의 위치에 따라 정확하게 쌍을 이룹니다. 뉴클레오타이드 티민은 뉴클레오타이드 아데닌의 상보 적 수용체 및 공여자 부위와 완벽하게 쌍을 이루는 하나의 공여자 및 하나의 수용체 부위를 갖는다. 사이토 신은 세 개의 수소 결합을 통해 구아닌과 완벽하게 짝을 이룹니다.
항체
항체는 특정 항원을 정확하게 표적화하고 맞추는 접힌 단백질 구조입니다. 항체가 생산되고 3 차원 형태 (수소 결합에 의해 지원됨)가되면 항체는 특정 항원에 대한 잠금 장치의 열쇠처럼 일치합니다. 항체는 수소 결합을 포함한 일련의 상호 작용을 통해 항원에 고정됩니다. 인체는 면역 반응에서 100 억 가지 이상의 다양한 유형의 항체를 생산할 수있는 능력을 가지고 있습니다.
킬 레이션
개별 수소 결합은 그다지 강하지 않지만 일련의 수소 결합은 매우 안전합니다. 한 분자의 수소가 두 개 이상의 위치를 통해 다른 분자와 결합하면 킬레이트로 알려진 고리 구조가 형성됩니다. 킬레이트 화 화합물은 금속과 같은 분자 및 원자를 제거하거나 이동시키는 데 유용합니다.