هیدروژن پیوند تعامل بین است مولکول ها که شبیه ون در والس است فعل و انفعالات و در بدن انسان رخ می دهد. این پیوند در درجه اول در زمینه پیوندهای پپتیدی و زنجیره های آن نقش دارد اسیدهای آمینه in پروتئین ها. بدون هیدروژن توانایی پیوند ، یک موجود زنده زنده نیست زیرا فاقد حیات است اسیدهای آمینه.
پیوند هیدروژن چیست؟
هیدروژن پیوندها نیروهای بین مولکولی هستند. بدون وجود آنها ، آب در حالتهای مختلف تجمع وجود نخواهد داشت ، اما گازی است. پیوند هیدروژنی به اختصار پیوند هیدروژنی یا پیوند H است. این یک اثر شیمیایی است که به تعامل جذاب اتم های هیدروژن پیوند کووالانسی بر روی جفت های الکترون آزاد یک اتم گروه اتمی اشاره دارد. این تعامل بر اساس قطبیت است و دقیق تر توضیح داده شده ، بین اتم های هیدروژن قطبی مثبت در یک گروه آمینو یا هیدروکسیل و جفت الکترون آزاد از سایر گروه های عملکردی وجود دارد. فقط در شرایط خاص تعامل رخ می دهد. یکی شرط خاصیت الکترون منفی جفت الکترون آزاد است. این خاصیت باید قوی تر از خاصیت الکترون منفی هیدروژن باشد تا پیوند محکمی ایجاد کند. بنابراین اتم هیدروژن می تواند پیوند قطبی داشته باشد. اتم های آزاد الکترون منفی می توانند به عنوان مثال باشند نیتروژن, اکسیژن، و فلوئور. پیوندهای هیدروژنی پیوندهای ظرفیت ثانویه ای هستند که استحکام معمولاً بسیار کمتر از پیوندهای کووالانسی یا پیوندهای یونی است. مولکول ها در پیوندهای هیدروژن نسبتاً زیاد است نقطه ذوب نسبت به آنها مولر توده و به همان نسبت بالا نقطه جوش. پیوندها از نظر پزشکی در درجه اول با توجه به پپتیدها و اسیدهای نوکلئیک درون ارگانیسم پیوندهای هیدروژنی نیروهای بین مولکولی هستند. بدون وجود آنها ، آب در حالتهای مختلف تجمع وجود نخواهد داشت ، اما گازی است.
کارکرد و وظیفه
پیوند هیدروژن فقط اثر متقابل ضعیفی دارد و بین دو ذره یا درون آن رخ می دهد مولکول ها. در این زمینه ، فرم پیوند نقش دارد ، به عنوان مثال ، در تشکیل ساختارهای سوم در پروتئین ها. در بیوشیمی ، ساختار پروتئین به سطوح مختلف ساختاری یک پروتئین یا پپتید اشاره دارد. ساختارهای این مواد طبیعی که به طور طبیعی از نظر سلسله مراتبی به یک ساختار اولیه ، یک ساختار ثانویه ، یک ساختار سوم و یک ساختار رباعی تقسیم می شوند. ساختار اولیه توالی اسید آمینه در نظر گرفته می شود. وقتی پروتئینی از نظر ترتیب مکانی ذکر می شود ، غالباً وجود دارد صحبت از ترکیبات پروتئین و پدیده تغییر ساختاری. تغییر ساختاری در این زمینه با تغییر در ساختار مکانی مطابقت دارد. ترتیب پروتئین ها پیوند پپتید را به عنوان پایه خود قرار داده است. این نوع پیوند همیشه بهم متصل می شود اسیدهای آمینه به همین ترتیب در سلول ها ، پیوندهای پپتیدی با واسطه انجام می شوند ریبوزومها. هر پیوند پپتیدی مربوط به اتصال گروههای کربوکسیل یک اسید آمینه و آمینو اسیدهای آمینه دوم است که همراه با تقسیم آب. این فرآیند با نام هیدرولیز نیز شناخته می شود. در هر پیوند پپتیدی ، یک پیوند منفرد یک گروه C = O را به یک گروه NH متصل می کند. نیتروژن اتم دقیقاً یک جفت الکترون آزاد دارد. به دلیل منفی بودن الکترون در اکسیژن، این جفت آزاد تحت تأثیر کشش الکترون از اتمهای O2 است. به این ترتیب ، اکسیژن تا حدی جفت الکترون آزاد را به پیوند بین نیتروژن اتم و کربن اتم ، و پیوند پپتید شخصیت پیوند دوگانه متناسب به دست می آورد. ویژگی پیوند دوگانه قابلیت چرخش آزاد گروه NH و C = O را از بین می برد. اتم های اکسیژن و اتم های هیدروژن پیوندهای پپتیدی برای تشکیل ساختار همه پپتیدها و پروتئین ها بدون استثنا مهم هستند. دو آمینو اسیدها می توانند از این طریق به یکدیگر متصل شوند. پس از چنین پیوستگی ، همه پیوندهای پپتیدی دو زنجیره آمینو وجود دارد اسیدها مستقیماً مقابل هم هستند. اتم های هیدروژن موجود در پیوند پپتید در مقایسه با اتم های اکسیژن پیوندهای پپتیدی که به طور مستقیم در مقابل یکدیگر قرار دارند ، قطبی هستند. به این ترتیب پیوندهای هیدروژنی تشکیل شده و دو زنجیره اسید آمینه را به یکدیگر متصل می کند. همه آمینو اسیدها در بدن انسان ترکیبات آلی وجود دارد که حداقل از یک گروه کربوکسی و یک گروه آمینه تشکیل شده است. اسیدهای آمینه یک عنصر ساختاری اساسی در زندگی انسان است. علاوه بر اسیدهای آمینه α پروتئین ، بیش از 400 اسید آمینه غیر پروتئین زا با عملکردهای بیولوژیکی شناخته شده است که بدون پیوند هیدروژن نمی توان تشکیل داد. بنابراین نیروهایی مانند پیوند هیدروژنی در درجه اول ساختار سوم اسیدهای آمینه را تثبیت می کنند.
بیماری ها و اختلالات
هنگامی که اختلالی در تشکیل پروتئین عملکردی ایجاد شود ژن ساختارهای مکانی معمولاً از اصطلاح بیماری تاشو پروتئین استفاده می شود. یکی از این اختلالات است بیماری هانتینگتون. این بیماری ژنتیکی به صورت اتوزومی غالب به ارث می رسد و به دلیل جهش ژنتیکی در کروموزوم 4 است. جهش منجر به بی ثباتی ژن تولید - محصول. این اختلال یک بیماری عصبی است که در درجه اول با هایپر كینزهای غیر ارادی اندام های انتهایی و صورت همراه است. هایپرکینزهای مداوم منجر به سفتی در عضلات آسیب دیده می شوند. علاوه بر این ، بیماران این بیماری از افزایش مصرف انرژی رنج می برند. پدیده های آسیب شناختی مربوط به پیوند هیدروژن یا ساختار پروتئین عمومی نیز در بیماری های پریون مانند بیماری گاو دیوانه وجود دارد. طبق فرضیه ای که به طور گسترده پذیرفته شده است ، BSE شروع به غلط کشیدن پروتئین می کند. این پروتئین های غلت خورده را نمی توان با فرایندهای فیزیولوژیکی تخریب کرد و بنابراین در بافت ها ، به ویژه در قسمت مرکزی تجمع می یابد سیستم عصبی. نتیجه آن تخریب سلولهای عصبی است. ناهنجاری های ساختار پروتئین نیز در زمینه علی مورد بحث قرار گرفته است آلزایمر مرض. بیماری های ذکر شده به طور مستقیم بر پیوند هیدروژن تأثیر نمی گذارد ، اما به ساختار فضایی پروتئین ها اشاره دارد ، که پیوند هیدروژنی به طور قابل توجهی به آنها کمک می کند. موجودی با ناتوانی مطلق در پیوند هیدروژنی قابل اجرا نیست. یک جهش باعث این امر می شود که در اوایل بارداری کاهش یابد.
