Hidrojen bağı birçok kimyasal işlemde önemlidir. Hidrojen bağı, suyun benzersiz çözücü özelliklerinden sorumludur. Hidrojen bağları, tamamlayıcı DNA zincirlerini bir arada tutar ve enzimler ve antikorlar dahil olmak üzere katlanmış proteinlerin üç boyutlu yapısını belirlemekten sorumludurlar.
Bir Örnek: Su
Hidrojen bağlarını açıklamanın basit bir yolu sudur. Su molekülü, bir oksijene kovalent olarak bağlı iki hidrojenden oluşur. Oksijen hidrojenden daha elektronegatif olduğundan, oksijen paylaşılan elektronları kendisine daha yakın çeker. Bu, oksijen atomuna hidrojen atomlarından herhangi birinden biraz daha fazla negatif yük verir. Bu dengesizliğe dipol denir ve su molekülünün neredeyse küçük bir mıknatıs gibi pozitif ve negatif bir tarafa sahip olmasına neden olur. Su molekülleri, bir moleküldeki hidrojenin diğer bir moleküldeki oksijenle yüzleşeceği şekilde hizalanır. Bu, suya daha büyük bir viskozite verir ve ayrıca suyun, hafif pozitif veya negatif yüke sahip diğer molekülleri çözmesine izin verir.
Protein Katlanması
Protein yapısı kısmen hidrojen bağı ile belirlenir. Bir amin üzerindeki bir hidrojen ile başka bir kalıntı üzerindeki oksijen gibi elektronegatif bir element arasında hidrojen bağları oluşabilir. Bir protein yerine katlandığında, bir dizi hidrojen bağı molekülü birbirine "zorlar" ve onu proteine özel işlevini veren belirli bir üç boyutlu formda tutar.
DNA
Hidrojen bağları, tamamlayıcı DNA zincirlerini bir arada tutar. Nükleotidler, mevcut hidrojen bağı vericilerinin (mevcut, hafif pozitif hidrojenler) ve hidrojen bağı alıcılarının (elektronegatif oksijenler) konumuna göre kesin olarak eşleşir. Nükleotit timinin, nükleotit adenin'in tamamlayıcı alıcı ve verici bölgesi ile mükemmel bir şekilde eşleşen bir verici ve bir alıcı bölgesi vardır. Sitozin, üç hidrojen bağı yoluyla guanin ile mükemmel bir şekilde eşleşir.
antikorlar
Antikorlar, belirli bir antijeni tam olarak hedefleyen ve ona uyan katlanmış protein yapılarıdır. Antikor üretilip (hidrojen bağının yardımıyla) üç boyutlu şekline ulaştığında, antikor kendi antijenine kilitteki bir anahtar gibi uyum sağlayacaktır. Antikor, hidrojen bağları da dahil olmak üzere bir dizi etkileşim yoluyla antijene kilitlenecektir. İnsan vücudu, bir bağışıklık reaksiyonunda on milyardan fazla farklı tipte antikor üretme kapasitesine sahiptir.
şelasyon
Bireysel hidrojen bağları çok güçlü olmasa da, bir dizi hidrojen bağı çok güvenlidir. Bir molekül hidrojen iki veya daha fazla bölgeden başka bir molekülle bağlandığında, şelat olarak bilinen bir halka yapısı oluşur. Şelatlama bileşikleri, metaller gibi molekülleri ve atomları uzaklaştırmak veya harekete geçirmek için yararlıdır.