Vsebina
Vezanje vodika je pomembno v mnogih kemijskih procesih. Vodikovo vezanje je odgovorno za edinstvene sposobnosti topila v vodah. Vodikove vezi vsebujejo komplementarne verige DNK in so odgovorne za določitev tridimenzionalne strukture zloženih beljakovin, vključno z encimi in protitelesi.
Primer: Voda
Preprost način za razlago vodikovih vezi je z vodo. Molekula vode je sestavljena iz dveh vodikov, kovalentno vezanih na kisik. Ker je kisik bolj elektronegativen od vodika, kisik potegne skupne elektrone bolj k sebi. To daje atomu kisika nekoliko bolj negativen naboj kot kateri koli od vodikovih atomov. To neravnovesje imenujemo dipol, zaradi česar ima molekula vode pozitivno in negativno stran, skoraj kot majhen magnet. Molekule vode se poravnajo, tako da bo vodik na eni molekuli soočen s kisikom na drugi molekuli. To vodi daje večjo viskoznost in omogoča tudi raztapljanje drugih molekul, ki imajo rahlo pozitiven ali negativen naboj.
Beljakovinsko zlaganje
Struktura beljakovin je delno določena z vezanjem vodika. Vodikove vezi lahko nastanejo med vodikom na aminu in elektronegativnim elementom, kot je kisik na drugem ostanku. Ko se beljakovina zloži na svoje mesto, serija vodikove vezi molekulo "stisne" skupaj in jo drži v točno določeni tridimenzionalni obliki, ki daje proteinu posebno funkcijo.
DNK
Vodikove vezi vsebujejo komplementarne sklope DNK. Nukleotidni pari natančno temeljijo na položaju razpoložljivih dajalcev vodikove vezi (razpoložljivi, rahlo pozitivni vodiki) in sprejemnikov vodikove vezi (elektronegativni oksigeni). Nukleotidni timin ima enega mesta darovalca in enega akceptorja, ki se popolnoma ujema z nukleotidnim adeninom komplementarnim sprejemnim in sprejemnim mestom. Citozin se odlično spoji z gvaninom skozi tri vodikove vezi.
Protitelesa
Protitelesa so zložene beljakovinske strukture, ki natančno ciljajo in ustrezajo specifičnemu antigenu. Ko protitelo nastane in doseže svojo tridimenzionalno obliko (s pomočjo vezave z vodikom), bo protitelo kot ključ v ključavnici ustrezalo njegovemu specifičnemu antigenu. Protitelo se bo zaklepilo na antigen z vrsto interakcij, vključno z vodikovimi vezmi. Človeško telo lahko proizvede več kot deset milijard različnih vrst protiteles v imunski reakciji.
Kelacija
Medtem ko posamezne vodikove vezi niso zelo močne, je niz vodikovih vezi zelo varen. Ko ena molekula vodikova vez prek dveh ali več mest z drugo molekulo, tvori obročno strukturo, znano kot kelat. Kelatne spojine so uporabne za odstranjevanje ali mobilizacijo molekul in atomov, kot so kovine.