1.3.2.4 Wasserstoffbrückenbindung
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II. Molekularbiologie
1.0 Grundlagen
1.3 Chemische Bindungen
1.3.2 Atom- oder Elektronenpaarbindung
1.3.2.4 Wasserstoffbrückenbindung
Liegen stark polare Moleküle mit Dipolen und Wasserstoffatomen vor, können sich sog. Wasserstoffbrücken ausbilden. Besonders starke Wasserstoffbrückenbindungen können sich beim Vorliegen von Sauerstoff, Fluor und Stickstoff ausbilden, z. B.
Wasser besitzt aufgrund der Wasserstoffbrückenbindungen, die unter mehreren Wassermolekülen aufgrund ihrer Polarisierung ausgebildet werden kann, als kleines Molekül einen relativ hohen Siedepunkt (100 °C bei Normalbedingungen). Auch beim Gefrieren des Wassers zu Eis spielen Wasserstoffbrücken eine Rolle. Hier bildet sich ein steifes Molekülgitter mit kleinen atomfreien Räumen, die der Grund dafür sind, daß Wasser seine größte Dichte bei 4 °C hat.
Besondere Bedeutung haben Wasserstoffbrückenbindungen auch bei der Funktionalität von Biomolekülen. So stabilisieren sie z. B. die Sekundärstrukturelemente (α-Helix [PAULING, COREY & BRANSON (1951)] oder β-Faltblatt [PAULING & COREY (1951)]), Tertiärstruktur und Quartärstruktur von Proteinen, sorgen für die komplementäre Basenpaarung von RNA und DNA und wirken bei der Bindung von Wirkstoffen an bestimmte Rezeptoren eine entscheidende Rolle.
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