Contenu
- Formation de liaison hydrogène
- Propriétés des liaisons hydrogène
- Importance biologique de la formation de liaisons hydrogène
- Formation de liaison hydrogène dans l'eau
- Formation de liaisons hydrogènes dans les protéines
Une liaison hydrogène se forme lorsque l'extrémité positive d'une molécule est attirée par l'extrémité négative d'une autre. Le concept est similaire à l'attraction magnétique où les pôles opposés attirent. L'hydrogène a un proton et un électron. Cela fait de l'hydrogène un atome électriquement positif car il présente un déficit en électrons. Il cherche à ajouter un autre électron à sa couche d'énergie pour le stabiliser.
Formation de liaison hydrogène
Deux termes sont importants pour comprendre comment se forme la liaison hydrogène: l'électronégativité et le 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 une séparation des charges positives et négatives dans une molécule. Une interaction dipôle-dipôle est une force d'attraction entre l'extrémité positive d'une molécule polaire et l'extrémité négative d'une autre molécule polaire.
L'hydrogène est le plus souvent attiré par plus d'éléments électronégatifs que lui-même, tels que le fluor, le carbone, l'azote ou l'oxygène. Un dipôle se forme dans une molécule lorsque l'hydrogène conserve l'extrémité la plus positive de la charge pendant que son électron est entraîné vers l'élément électronégatif où la charge négative sera plus concentrée.
Propriétés des liaisons hydrogène
Les liaisons hydrogène sont plus faibles que les liaisons covalentes ou ioniques car elles se forment et se rompent facilement dans des conditions biologiques. Les molécules qui ont des liaisons covalentes non polaires ne forment pas de liaisons hydrogène. Mais tout composé qui a des liaisons covalentes polaires peut former une liaison hydrogène.
Importance biologique de la formation de liaisons hydrogène
La formation de liaisons hydrogène est importante dans les systèmes biologiques car les liaisons 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. Ce lien est très important dans l'eau car c'est la force qui existe entre les molécules d'eau pour les maintenir ensemble.
Formation de liaison hydrogène dans l'eau
À la fois sous forme de glace liquide et solide, la formation de liaisons hydrogène entre les molécules d’eau fournit la force attractive pour maintenir la masse moléculaire ensemble. La liaison hydrogène intermoléculaire est responsable du point d'ébullition élevé de l'eau car elle augmente la quantité d'énergie nécessaire pour rompre les liaisons avant que l'ébullition ne puisse commencer. La liaison hydrogène oblige les molécules d’eau à former des cristaux lorsqu’elle gèle. Puisque les extrémités positives et négatives des molécules d’eau doivent s’orienter de manière à permettre aux extrémités positives d’attirer les extrémités négatives des molécules, le treillis ou la structure du cristal de glace n’est pas aussi maillé que la forme liquide et glace pour flotter dans l'eau.
Formation de liaisons hydrogènes dans les protéines
La structure tridimensionnelle des protéines est très importante dans les réactions biologiques telles que celles impliquant des enzymes où la forme d’une ou de plusieurs protéines doit s’inscrire dans les ouvertures des enzymes, tout comme un mécanisme de verrouillage. La liaison hydrogène permet à ces protéines de se plier et de s’adapter à différentes formes selon les besoins, ce qui détermine leur activité biologique. Ceci est très important dans l'ADN car la formation de liaisons hydrogène permet à la molécule d'assumer sa formation en double hélice.