Contenu
- Formation du pont d'hydrogène
- Propriétés des liaisons hydrogène
- Importance biologique de la formation de liaisons hydrogène
- Formation de pont d'hydrogène dans l'eau
- Formation de ponts d'hydrogène dans les protéines
Une liaison hydrogène se forme lorsque le côté positif d’une molécule est tiré vers l’extrémité négative d’une autre. Le concept est similaire à celui de l'attraction magnétique dans laquelle les pôles opposés s'attirent. L'hydrogène a un proton et un électron. Cela fait de l'hydrogène un atome électriquement positif en raison de son déficit en électrons. Il cherche à ajouter un électron de plus à sa couche d’énergie pour se stabiliser.
Formation du pont d'hydrogène
Deux termes sont importants pour comprendre comment se forme le pont hydrogène: électronégativité et dipôle. L'électronégativité est la mesure de la tendance d'un atome à attirer des électrons sur lui-même pour former une liaison. Un dipôle est la séparation des charges positives et négatives dans une molécule. Une interaction dipôle-dipôle est une force d'attraction entre le côté positif d'une molécule polaire et le côté négatif d'une autre.
L'hydrogène est le plus souvent attiré par les éléments plus électronégatifs, tels que le fluor, le carbone, l'azote et l'oxygène. Un dipôle se forme dans une molécule lorsque l'hydrogène conserve le côté le plus positif de la charge tandis que l'électron est tiré par l'élément le plus électronégatif, où la charge négative devient plus concentrée.
Propriétés des liaisons hydrogène
Les ponts hydrogène sont plus faibles que les liaisons covalentes ou ioniques car ils se forment et se rompent facilement dans des conditions biologiques. Les molécules ayant des liaisons covalentes apolaires ne forment pas de liaisons hydrogène. Mais tout composé ayant des liaisons covalentes polaires peut former les ponts.
Importance biologique de la formation de liaisons hydrogène
La formation de liaisons hydrogène est importante dans les systèmes biologiques car elles stabilisent et déterminent la structure et la forme de grandes macromolécules, telles que les acides nucléiques et les protéines. Ce type de liaison se produit dans les structures biologiques, telles que l'ADN et l'ARN. Cette liaison est très importante dans l'eau car c'est la force qui existe entre les molécules d'eau qui les maintient ensemble.
Formation de pont d'hydrogène dans l'eau
Tant sous forme liquide que solide, la formation de la liaison hydrogène entre les molécules d’eau fournit la force attractive pour retenir la masse moléculaire. Les ponts intermoléculaires sont responsables du point de fusion élevé de l'eau car ils augmentent la quantité d'énergie nécessaire pour rompre les liens avant que l'ébullition ne puisse commencer. La liaison hydrogène oblige les molécules d’eau à former des cristaux lorsqu’elles gèlent. Etant donné que les côtés positif et négatif des molécules d’eau doivent être orientés de manière à permettre aux côtés positifs d’attirer les aspects négatifs de la molécule, le réseau cristallin de la structure de la glace n’a pas une forme aussi mélangée et serrée, ce qui permet à la glace de flotter dans l'eau
Formation de ponts d'hydrogène dans les protéines
La structure tridimensionnelle des protéines est très importante dans les réactions biologiques, telles que celles impliquant des enzymes, dans lesquelles la forme d’une ou plusieurs protéines doit s’inscrire dans les ouvertures des enzymes, comme un système de clé et de verrouillage. Les ponts à l'hydrogène permettent aux protéines de se plier, de se tourner et de s'intégrer dans une variété de formes nécessaires, qui déterminent l'activité biologique de la protéine. Ceci est très important dans l'ADN car la formation des ponts permet à la molécule d'assumer sa formation en double hélice.