Formação da ponte de hidrogênio

Dois termos são importantes para entender como a ponte de hidrogênio se forma: eletronegatividade e dipolo. A eletronegatividade é a medida da tendência de um átomo atrai elétrons para si para formar uma ligação. Um dipolo é a separação das cargas positiva e negativa em uma molécula. Uma interação dipolo-dipolo é uma força atrativa entre o lado positivo de uma molécula polar com o lado negativo de outra.

O hidrogênio é mais comumente atraído pelos elementos mais eletronegativos que ele, como o flúor, carbono, nitrogênio e oxigênio. Um dipolo se forma em uma molécula quando o hidrogênio retém o lado mais positivo da carga enquanto o elétron é puxado pelo elemento mais eletronegativo, onde a carga negativa ficará mais concentrada.

Propriedades das pontes de hidrogênio

As pontes de hidrogênio são mais fracas do que as ligações covalentes ou iônicas, porque se formam e se quebram facilmente sob condições biológicas. As moléculas que possuem ligações covalentes apolares não formam pontes de hidrogênio. Mas qualquer composto que possui ligações covalentes polares pode formar as pontes.

Importância biológica da formação das pontes de hidrogênio

A formação das pontes de hidrogênio é importante em sistemas biológicos porque elas estabilizam e determinam a estrutura e formato de grandes macromoléculas, como o ácido nucleico e as proteínas. Esse tipo de ligação ocorre em estruturas biológicas, como o DNA e o RNA. Essa ligação é muito importante na água, pois é a força que existe entre as moléculas de água que as mantém unidas.

Formação da ponte de hidrogênio na água

Tanto como um líquido como quanto sólido, a formação da ponte de hidrogênio entre as moléculas de água fornece a força atrativa para segurar a massa molecular. As pontes intermoleculares são responsáveis pelo alto ponto de fusão da água, porque elas aumentam a quantidade de energia necessária para quebrar as ligações antes que a ebulição possa começar. A ponte de hidrogênio força as moléculas de água a formarem cristais quando se congelam. Como os lados positivo e negativo das moléculas de água devem se orientar em um arranjo que permita que os lados positivos atraiam os negativos da molécula, o retículo cristalino da estrutura do gelo não tem uma forma tão misturada e apertada, o que permite ao gelo flutuar na água.

Formação das pontes de hidrogênio nas proteínas

A estrutura tridimensional das proteínas é muito importante nas reações biológicas, como as que envolvem enzimas em que a forma de uma ou mais proteínas deve caber em aberturas nas enzimas, como um sistema de chave e fechadura. As pontes de hidrogênio permitem às proteínas se dobrarem, revirarem-se e caberem em vários formatos necessários, que determinam a atividade biológica da proteína. Isso é muito importante no DNA porque a formação das pontes permite que a molécula assuma sua formação de dupla-hélice.