हाइड्रोजन बांड का गठन

विषय

• हाइड्रोजन बॉन्ड का गठन
• हाइड्रोजन बांड के गुण
• हाइड्रोजन बॉन्ड फॉर्मेशन का जैविक महत्व
• जल में हाइड्रोजन बॉन्ड का निर्माण
• प्रोटीन में हाइड्रोजन बॉन्ड का निर्माण

एक हाइड्रोजन बंधन तब बनता है जब एक अणु का सकारात्मक अंत दूसरे के नकारात्मक छोर से आकर्षित होता है। अवधारणा चुंबकीय आकर्षण के समान है जहां विपरीत ध्रुव आकर्षित होते हैं। हाइड्रोजन में एक प्रोटॉन और एक इलेक्ट्रॉन होता है। यह हाइड्रोजन को विद्युत रूप से सकारात्मक परमाणु बनाता है क्योंकि इसमें इलेक्ट्रॉनों की कमी होती है। यह इसे स्थिर करने के लिए अपने ऊर्जा शेल में एक और इलेक्ट्रॉन जोड़ना चाहता है।

हाइड्रोजन बॉन्ड का गठन

हाइड्रोजन बांड कैसे बनता है, यह समझने में दो शर्तें महत्वपूर्ण हैं: इलेक्ट्रोनगेटिविटी और द्विध्रुवीय। एक बंधन बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनों को अपनी ओर आकर्षित करने के लिए एक परमाणु की प्रवृत्ति को मापता है। एक द्विध्रुवीय अणु में धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों का पृथक्करण होता है। द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय अंतःक्रिया एक ध्रुवीय अणु के सकारात्मक अंत और दूसरे ध्रुवीय अणु के नकारात्मक अंत के बीच एक आकर्षक बल है।

हाइड्रोजन आमतौर पर स्वयं की तुलना में अधिक विद्युतीय तत्वों से आकर्षित होता है, जैसे कि फ्लोरीन, कार्बन, नाइट्रोजन या ऑक्सीजन। एक अणु में एक द्विध्रुवीय रूप बनता है जब हाइड्रोजन आवेश के अधिक धनात्मक अंत को बनाए रखता है जबकि इसका इलेक्ट्रॉन विद्युतीय तत्व की ओर खींचा जाता है जहां ऋणात्मक आवेश अधिक केंद्रित होगा।

हाइड्रोजन बांड के गुण

हाइड्रोजन बॉन्ड सहसंयोजक या आयनिक बंधों की तुलना में कमजोर होते हैं क्योंकि वे आसानी से जैविक परिस्थितियों में बनते और टूटते हैं। अणु जिनके गैर-ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन होते हैं, वे हाइड्रोजन बांड नहीं बनाते हैं। लेकिन किसी भी यौगिक में ध्रुवीय सहसंयोजक बंधन होते हैं जो एक हाइड्रोजन बंधन बना सकते हैं।

हाइड्रोजन बॉन्ड फॉर्मेशन का जैविक महत्व

जैविक प्रणालियों में हाइड्रोजन बॉन्ड का गठन महत्वपूर्ण है क्योंकि बॉन्ड न्यूक्लिक एसिड और प्रोटीन जैसे बड़े मैक्रोमोलेक्यूल की संरचना और आकार को स्थिर और निर्धारित करते हैं। इस प्रकार की बॉन्डिंग जैविक संरचनाओं में होती है, जैसे डीएनए और आरएनए। यह बंधन पानी में बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह वह बल है जो पानी के अणुओं के बीच मौजूद होता है ताकि उन्हें एक साथ रखा जा सके।

जल में हाइड्रोजन बॉन्ड का निर्माण

दोनों तरल और ठोस बर्फ के रूप में, पानी के अणुओं के बीच हाइड्रोजन बंधन गठन आणविक द्रव्यमान को एक साथ रखने के लिए आकर्षक बल प्रदान करता है। इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग पानी के उच्च क्वथनांक के लिए जिम्मेदार है क्योंकि यह उबलने से पहले बॉन्ड को तोड़ने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा को बढ़ाता है। हाइड्रोजन बॉन्डिंग पानी के अणुओं को जमा होने पर क्रिस्टल बनाने के लिए मजबूर करता है। चूंकि पानी के अणुओं के सकारात्मक और नकारात्मक छोरों को एक ऐसे सरणी में खुद को उन्मुख करना होगा जो अणुओं के नकारात्मक छोरों को आकर्षित करने के लिए सकारात्मक छोरों की अनुमति देता है, बर्फ क्रिस्टल के जाली या ढांचे को तरल रूप में कसकर जाली नहीं बनाया जाता है और अनुमति देता है पानी में तैरने के लिए बर्फ।

प्रोटीन में हाइड्रोजन बॉन्ड का निर्माण

प्रोटीन की 3-डी संरचना जैविक प्रतिक्रियाओं में बहुत महत्वपूर्ण है जैसे कि एंजाइम शामिल हैं जहां एक या एक से अधिक प्रोटीन का आकार एक लॉक और कुंजी तंत्र के रूप में एंजाइमों के उद्घाटन में फिट होना चाहिए। हाइड्रोजन संबंध इन प्रोटीनों को आवश्यक रूप से विभिन्न आकृतियों में मोड़ने, मोड़ने और फिट करने की अनुमति देता है जो प्रोटीन की जैविक गतिविधि को निर्धारित करता है। डीएनए में यह बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि हाइड्रोजन बांड के गठन से अणु को अपने दोहरे हेलिक्स गठन को ग्रहण करने की अनुमति मिलती है।