共有結合
* 層: 原子は電子を共有して、安定した電子構成(通常は完全な外側のシェル)を実現します。
* 強さ: 強い絆、壊れるためにかなりのエネルギーが必要です。
* 自然: 電子は原子間で共有され、安定した局所的な結合を形成します。
* 例: 水中の水素と酸素の間の結合(H₂O)またはメタン中の炭素と水素の結合(CH₄)。
水素結合
* 層: 高強性原子(酸素、窒素、またはフッ素など)と別の電気陰性原子の孤立した電子のペアに共有結合した水素原子との間の特別なタイプの双極子双極子相互作用。
* 強さ: 共有結合よりもはるかに弱いが、多くの生物学的および化学的プロセスでは依然として重要です。
* 自然: 水素原子は部分的な正電荷を発達させ、電気陰性原子は部分的な負電荷を発症します。これらの反対の電荷は互いに引き付けられ、弱い静電結合が形成されます。
* 例: 水分子(H₂O)の結合、DNA鎖をつなぐ結合、およびタンパク質を安定化する結合間の結合。
主要な違いを要約するテーブルです:
|機能|共有結合|水素結合|
| --- | --- | --- |
| 形成 |電子の共有|双極子型相互作用|
| 強さ |強い|弱い|
| 自然 |局所的な安定した電子共有|静電引力|
| 例 | h₂o、ch₄| H₂O、DNA、タンパク質|
本質的に:
* 共有結合は原子をまとめて分子を形成します。
* 水素結合は、分子を一緒に保持したり、その形状と特性に影響を与えるのに役立つ特別な分子間力です。
水素結合は多くの生物学的システムで不可欠であり、次の重要な役割を果たしています。
* 水のユニークな特性: 高い沸点、高い表面張力、および多くの物質を溶解する能力。
* DNA構造: DNAの2つのストランドを一緒に保持します。
* タンパク質構造: タンパク質の形状と機能を維持します。