Waterstofbinding is belangrijk in veel chemische processen. Waterstofbinding is verantwoordelijk voor de unieke solventmogelijkheden van water. Waterstofbruggen bevatten complementaire strengen DNA samen, en ze zijn verantwoordelijk voor het bepalen van de driedimensionale structuur van gevouwen eiwitten waaronder enzymen en antilichamen.

Een voorbeeld: Water

Een eenvoudige manier om waterstof te verklaren obligaties zijn met water. Het watermolecuul bestaat uit twee waterstoffen die covalent gebonden zijn aan een zuurstof. Omdat zuurstof elektronegatiefer is dan waterstof, trekt zuurstof de gedeelde elektronen dichter bij zichzelf. Dit geeft het zuurstofatoom een ​​iets meer negatieve lading dan elk van de waterstofatomen. Deze onbalans wordt een dipool genoemd, waardoor het watermolecuul een positieve en negatieve kant heeft, bijna als een kleine magneet. Watermoleculen worden op één lijn gebracht, zodat de waterstof op één molecuul de zuurstof op een ander molecuul onder ogen ziet. Dit geeft water een grotere viscositeit en maakt het ook mogelijk dat water andere moleculen oplost die een enigszins positieve of negatieve lading hebben.

Eiwitvouwende

Eiwitstructuur wordt gedeeltelijk bepaald door waterstofbruggen. Waterstofbindingen kunnen voorkomen tussen waterstof op een amine en een elektronegatief element, zoals zuurstof op een ander residu. Wanneer een eiwit op zijn plaats vouwt, "ritst" een reeks waterstofbruggen het molecuul samen, en houdt het in een specifieke driedimensionale vorm die het eiwit zijn specifieke functie geeft.

DNA

Waterstof bindingen bevatten complementaire strengen DNA samen. Nucleotiden paren precies op basis van de positie van beschikbare waterstofbrugdonoren (beschikbare, licht positieve waterstofatomen) en waterstofbrugacceptoren (elektronegatieve zuurstoffen). Het nucleotide-thymine heeft één donor- en één acceptorplaats die perfect past bij de complementaire acceptor- en donorplaats van de nucleotide-adenine. Cytosine koppelt perfect met guanine door middel van drie waterstofbruggen.

Antilichamen tegen

Antilichamen zijn gevouwen eiwitstructuren die zich precies richten op en passen in een specifiek antigeen. Als het antilichaam eenmaal is geproduceerd en zijn driedimensionale vorm heeft bereikt (geholpen door waterstofbinding), zal het antilichaam zich als een sleutel in een sluis conformeren aan zijn specifiek antigeen. Het antilichaam zal zich op het antigeen vastzetten door een reeks interacties, waaronder waterstofbruggen. Het menselijk lichaam heeft de capaciteit om meer dan tien miljard verschillende soorten antilichamen te produceren in een immuniteitsreactie.

Chelatie

Hoewel individuele waterstofbruggen niet erg sterk zijn, is een reeks waterstofbruggen zeer veilig . Wanneer een molecuul waterstof door twee of meer plaatsen met een ander molecuul bindt, wordt een ringstructuur gevormd die bekend staat als een chelaat. Chelaatvormende verbindingen zijn nuttig voor het verwijderen of mobiliseren van moleculen en atomen zoals metalen.