Hydro liên kết là sự tương tác giữa phân tử giống Van der Waals tương tác và xảy ra trong cơ thể con người. Liên kết đóng một vai trò chủ yếu trong bối cảnh của liên kết peptit và chuỗi amino axit in protein. Không có khinh khí khả năng liên kết, một sinh vật không thể tồn tại bởi vì nó thiếu amino axit.
Liên kết hiđro là gì?
Hydro liên kết là lực liên phân tử. Không có sự tồn tại của họ, nước sẽ không tồn tại ở các trạng thái tập hợp khác nhau, nhưng sẽ ở thể khí. Liên kết hydro được viết tắt là liên kết hydro hoặc liên kết H. Nó là một hiệu ứng hóa học đề cập đến tương tác hấp dẫn của các nguyên tử hydro liên kết cộng hóa trị trên các cặp electron tự do của một nguyên tử phân nhóm nguyên tử. Tương tác dựa trên sự phân cực và được mô tả chính xác hơn là tồn tại giữa các nguyên tử hydro phân cực dương trong nhóm amino hoặc hydroxyl và các cặp electron tự do của các nhóm chức khác. Chỉ trong những điều kiện nhất định thì tương tác mới xảy ra. Một điều kiện là tính chất độ âm của các cặp êlectron tự do. Tính chất này phải mạnh hơn tính chất âm điện của hiđro để tạo liên kết bền. Do đó, nguyên tử hydro có thể được liên kết phân cực. Ví dụ, các nguyên tử tự do mang điện âm có thể là nitơ, ôxy, và flo. Liên kết hiđro là liên kết hóa trị phụ mà sức mạnh thường thấp hơn nhiều so với liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion. phân tử trong liên kết hydro có một độ nóng chảy liên quan đến họ răng hàm khối lượng và một mức cao tương tự điểm sôi. Các liên kết có liên quan y tế chủ yếu đối với các peptit và axit nucleic trong một sinh vật. Liên kết hiđro là lực liên phân tử. Không có sự tồn tại của họ, nước sẽ không tồn tại ở các trạng thái tập hợp khác nhau, nhưng sẽ ở thể khí.
Chức năng và nhiệm vụ
Liên kết hydro chỉ có tương tác yếu và xảy ra giữa hai hạt hoặc bên trong phân tử. Trong bối cảnh này, hình thức liên kết đóng một vai trò, ví dụ, trong việc hình thành các cấu trúc bậc ba trong protein. Trong hóa sinh, cấu trúc protein đề cập đến các cấp độ cấu trúc khác nhau của protein hoặc peptit. Cấu trúc của các chất có trong tự nhiên này được phân chia theo thứ bậc thành cấu trúc sơ cấp, cấu trúc thứ cấp, cấu trúc bậc ba và cấu trúc bậc bốn. Cấu trúc chính được coi là trình tự axit amin. Khi một protein được đề cập đến về cách sắp xếp không gian, thường có nói chuyện về cấu trúc protein và hiện tượng thay đổi cấu trúc. Sự thay đổi phù hợp trong bối cảnh này tương ứng với sự thay đổi trong cấu trúc không gian. Sự sắp xếp của protein có liên kết peptit làm cơ sở của nó. Loại trái phiếu này luôn kết nối amino axit theo cùng một cách. Trong tế bào, liên kết peptit được trung gian bởi ribosome. Mỗi liên kết peptit tương ứng với một liên kết của các nhóm cacboxyl của một axit amin và các nhóm amin của axit amin thứ hai, đi kèm với sự phân tách của nước. Quá trình này còn được gọi là quá trình thủy phân. Trong mỗi liên kết peptit, một liên kết đơn nối một nhóm C = O với một nhóm NH. Các nitơ nguyên tử có đúng một cặp electron tự do. Vì độ âm điện lớn của ôxy, cặp tự do này chịu ảnh hưởng rút electron của nguyên tử O2. Bằng cách này, ôxy kéo một phần cặp electron tự do vào liên kết giữa nitơ nguyên tử và carbon nguyên tử, và liên kết peptit có được đặc tính liên kết đôi theo tỷ lệ. Đặc tính liên kết đôi loại bỏ khả năng quay tự do của nhóm NH và C = O. Nguyên tử oxy và nguyên tử hydro của liên kết peptit có liên quan đến sự hình thành cấu trúc của tất cả các peptit và protein không có ngoại lệ. Hai amin axit có thể gắn vào nhau theo cách này. Sau khi gắn như vậy, tất cả các liên kết peptit của hai chuỗi amin axit đối diện trực tiếp với nhau. Nguyên tử hydro trong liên kết peptit phân cực tương đối dương khi so sánh với nguyên tử oxy của liên kết peptit đối diện trực tiếp với nhau. Bằng cách này, các liên kết hydro hình thành và kết nối hai chuỗi axit amin với nhau. Tất cả các amino axit Trong cơ thể con người là các hợp chất hữu cơ bao gồm ít nhất một nhóm cacboxy và một nhóm amin. Axit amin là một khối cấu trúc thiết yếu của sự sống con người. Ngoài các α-amino axit của protein, hơn 400 axit amin không chứa protein có chức năng sinh học được biết là không thể hình thành nếu không có liên kết hydro. Các lực như liên kết hydro do đó chủ yếu ổn định cấu trúc bậc ba của axit amin.
Bệnh tật và rối loạn
Khi có sự xáo trộn trong quá trình hình thành protein chức năng gen cấu trúc không gian, thuật ngữ bệnh gấp protein thường được sử dụng. Một trong những rối loạn như vậy là bệnh Huntington. Bệnh di truyền này di truyền theo kiểu trội trên NST thường và do đột biến gen ở nhiễm sắc thể số 4. Đột biến dẫn đến mất ổn định của gen sản phẩm. Rối loạn này là một bệnh thần kinh chủ yếu liên quan đến tăng vận động không tự chủ của các chi và mặt xa. Tăng vận động liên tục dẫn đến cứng các cơ bị ảnh hưởng. Ngoài ra, bệnh nhân của bệnh bị tăng tiêu hao năng lượng. Các hiện tượng bệnh lý liên quan đến liên kết hydro hoặc cấu trúc protein nói chung cũng có trong các bệnh do prion như bệnh bò điên. Theo giả thuyết được chấp nhận rộng rãi nhất, BSE bắt đầu phân chia nhầm protein. Những protein bị gấp khúc này không thể bị phân hủy bởi các quá trình sinh lý và do đó tích tụ trong các mô, đặc biệt là ở trung tâm hệ thần kinh. Kết quả là làm thoái hóa các tế bào thần kinh. Các dị dạng của cấu trúc protein cũng được thảo luận trong bối cảnh nhân quả của Alzheimer dịch bệnh. Các bệnh được đề cập không ảnh hưởng trực tiếp đến liên kết hydro, nhưng đề cập đến cấu trúc không gian của protein, trong đó liên kết hydro đóng góp đáng kể. Một sinh vật không có khả năng tuyệt đối với liên kết hydro sẽ không thể tồn tại được. Một đột biến gây ra điều này sẽ dẫn đến sự suy giảm thai kỳ sớm.
