氫鍵在哪裡形成生物

⑴ 什麼是氫鍵

氫鍵是分子間作用力的一種，是一種永久偶極之間的作用力，氫鍵發生在已經以共價鍵與其它原子鍵結合的氫原子與另一個原子之間（X-H…Y），通常發生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子（X、Y）都是電負性較強的原子。

氫鍵既可以是分子間氫鍵，也可以是分子內的。其鍵能最大約為200kJ/mol，一般為5-30kJ/mol，比一般的共價鍵、離子鍵和金屬鍵鍵能要小，但強於靜電引力。氫鍵對於生物高分子具有尤其重要的意義，它是蛋白質和核酸的二、三和四級結構得以穩定的部分原因。

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氫鍵的影響

1、氨在水中的非常大的溶解度與它和水分子間的氫鍵有關。

2、甘油、無水磷酸和硫酸具有較大的黏度。

3、鄰硝基苯酚中存在分子內氫鍵，因此熔點較間硝基苯酚和對硝基苯酚低。

4、冰中水分子在冰晶體結構中空間佔有率較低，因而冰密度較小，甚至小於水。

5、冰中每個水分子都按四面體方向參與形成4個O-H…O氫鍵。冰的熔化熱為5.0kJ/mol，而冰中氫鍵鍵能為18.8kJ/mol，因此剛熔化的水中仍有大量的氫鍵。在4℃時，水氫鍵斷裂（密度增大）和受熱分子間距增大（密度減小）的趨勢相等，因此4℃時水密度最大。這個溫度對於水中生物至關重要，它保證了冬季時水中生物不至於因為水結冰而死亡。

6、分子內形成氫鍵常使酸性增強。如苯甲酸的Ka=96.2×10﹣¹²，而鄰羥基苯甲酸的Ka=9.9×10-¹¹，2,6-二羥基苯甲酸可在分子內形成兩個氫鍵，它的Ka=5×10﹣9。其原因是分子內氫鍵的形成，促進了氫的解離。

7、結晶水合物中存在由氫鍵構建的類冰骨架，其中可裝入小分子或離子，參見甲烷氣水包合物。

⑵ 氫鍵在生物體的作用及意義

氫鍵通常是物質在液態時形成的，但形成後有時也能繼續存在於某些晶態甚至氣態物質之中。例如在氣態、液態和固態的HF中都有氫鍵存在。能夠形成氫鍵的物質是很多的，如水、水合物、氨合物、無機酸和某些有機化合物。氫鍵的存在，影響到物質的某些性質。
1、熔點、沸點
分子間有氫鍵的物質熔化或氣化時，除了要克服純粹的分子間力外，還必須提高溫度，額外地供應一份能量來破壞分子間的氫鍵，所以這些物質的熔點、沸點比同系列氫化物的熔點、沸點高。分子內生成氫鍵，熔、沸點常降低。例如有分子內氫鍵的鄰硝基苯酚熔點（45℃）比有分子間氫鍵的間位熔點（96℃）和對位熔點（114℃）都低。
氫鍵與沸點關系圖
2、溶解度
在極性溶劑中，如果溶質分子與溶劑分子之間可以形成氫鍵，則溶質的溶解度增大。HF和NH3在水中的溶解度比較大，就是這個緣故。
3、粘度
分子間有氫鍵的液體，一般粘度較大。例如甘油、磷酸、濃硫酸等多羥基化合物，由於分子間可形成眾多的氫鍵，這些物質通常為粘稠狀液體。
4、密度
液體分子間若形成氫鍵，有可能發生締合現象，例如液態HF，在通常條件下，除了正常簡HF分子外，還有通過氫鍵聯系在一起的復雜分子(HF)n。 nHF(HF)n 。其中n可以是2，3，4…。這種由若干個簡單分子聯成復雜分子而又不會改變原物質化學性質的現象，稱為分子締合。分子締合的結果會影響液體的密度。
5、氫鍵形成對物質性質的影響
分子間氫鍵使物質的熔點(m.p)、沸點(b.p)、溶解度(S)增加，分子內氫鍵對物質的影響則反之。
以 HF 為例, F 的電負性相當大, 電子對偏向 F, 而 H 幾乎成了質子, 這種 H 與其它分子中電負性相當大、r 小的原子相互接近時, 產生一種特殊的分子間力 —— 氫鍵. 表示為···· : F－H····F－H
兩個條件: 1.與電負性大且 r 小的原子(F, O, N)相連的 H ; 2. 在附近有電負性大, r 小的原子(F, O, N).
2. 氫鍵的特點
1°飽和性和方向性
由於 H 的體積小, 1 個 H 只能形成一個氫鍵.由於 H 的兩側電負性極大的原子的負電排斥, 使兩個原子在 H 兩側呈直線排列. 除非其它外力有較大影響時, 才可能改變方向.
2°氫鍵的強度
介於化學鍵和分子間作用力之間, 和電負性有關.
--- F－H ···· F O — H ···· O N－H····N
E/kJ·mol-1 28.0 18.8 5.4
3. 氫鍵對於化合物性質的影響
分子間存在氫鍵時, 大大地影響了分子間的結合力, 故物質的熔點、沸點將升高. CH3CH2-OH 存在分子間氫鍵，而分子量相同的 H3C-O-CH3 無氫鍵，故前者的 b.p. 高。
HF、HCl、HBr、HI , 從范德華力考慮, 半徑依次增大, 色散力增加, b.p. 高, 故 b. P. 為 HI > HBr > HCl, 但由於 HF 分子間有氫鍵，故 HF 的b.p. 在這里最高, 破壞了從左到右 b.p. 升高的規律. H2O, NH3 由於氫鍵的存在, 在同族氫化物中 b.p. 亦是最高.
H2O 和 HF 的分子間氫鍵很強, 以致於分子發生締合, 以(H2O)2、 (H2O)3、(HF)2、(HF)3 形式存在, 而 (H2O)2 排列最緊密, 4℃時, (H2O)2 比例最大, 故 4℃ 時水的密度最大. 可以形成分子內氫鍵時, 勢必削弱分子間氫鍵的形成. 故有分子內氫鍵的化合物的沸點、熔點不是很高。

⑶ 化學生物中的氫鍵

F元素有很強的吸引電子的能力，HF雖然是共價化合物，但是共用電子對明顯偏向F，F元素顯出電負性，H顯正性，在HF分子間除了分子間作用力以外，還有F和H的吸引力，從而形成氫鍵，但是氫鍵並不是化學鍵，是一種特殊的分子間作用力

⑷ 鹼基互補配對的氫鍵是怎麼形成的

在dna分子結構中，由於鹼基之間的氫鍵具有固定的數目和dna兩條鏈之間的距離保持不變，使得鹼基配對必須遵循一定的規律，這就是a（腺嘌呤）一定與t（胸腺嘧啶）配對，g（鳥嘌呤）一定與c（胞嘧啶）配對，反之亦然。鹼基間的這種一一對應的關系叫做鹼基互補配對原則。這一原則在解題中如何應用呢？本人在教學中做了如下的嘗試，收到良好的教學效果。
⒈明確原則的含義及拓展規律：
dna分子是由兩條脫氧核苷酸鏈構成的。根據鹼基互補配對的原則，一條鏈上的a一定等於互補鏈上的t；一條鏈上的g一定等於互補鏈上的c；反之如此。因此，可推知多條用於鹼基計算的規律。
規律一：在一個雙鏈dna分子中，a=t、g=c。即：a+g=t+c或a+c=t+g，變形為
或
。也就是說，嘌呤鹼基總數等於嘧啶鹼基總數。
規律二：在雙鏈dna分子中，兩個互補配對的鹼基之和的比值與該dna分子中每一單鏈中這一比值相等，即dna分子中
與該dna分子每一單鏈中的這一比值相等。
規律三：dna分子一條鏈中，兩個不互補配對的鹼基之和的比值等於另一互補鏈中這一比值的倒數，即dna分子一條鏈中
的比值等於其互補鏈中這一比值的倒數。
規律四：在雙鏈dna分子中，互補的兩個鹼基和佔全部鹼基的比值等於其中任何一條單鏈占該鹼基比例的比值，且等於其轉錄形成的mrna中該種比例的比值。即
雙鏈(a+t)%或(g+c)%=任意單鏈
(a+t)%或(g+c)%=mrna中
(a+u)%或(g+c)%。
dna
a
t
g
c
t
a
c
g
⒉應用規律解題：
⒉1解題的思路：
⒉⒈1列出dna分子鹼基間的關系，如圖：
⒉⒈2根據題意找出相應的關系，計算要求的值。
⒉2例題：
例⒈測定一個dna分子中的鹼基組成，知道它所含鹼基t的含量為10％，則它含的鹼基c的量應是（
）
a.10%
b.20%
c.30%
d.40%
解析：按上述解題思路列出dna分子鹼基間的關系，如上圖。根據規律一有a=t=10％，則有g=c=
。即c的量為40％，選擇d。
例⒉⑴若dna分子的一條單鏈中
，則上述比例在其互補鏈和整個dna分子中分別是（
）
a.0.4,1
b.2.5,1
c.0.4,0.4
d.0.6,1
⑵若dna分子的一條單鏈中
,則上述比例在其互補鏈和整個dna分子中分別是（
）
a.0.4,1
b.2.5,1
c.0.4,0.4
d.0.6,1
解析：根據規律三，互補鏈中
即
；又根據規律一，整個dna分子中
。因此，⑴小題選擇b。當dna分子的一條單鏈中
時，根據規律二，上述比例在其互補鏈和整個dna分子中都是0.4，⑵小題應選擇c。
dna
a
t
g
c
――――――a
t
a
c
g
――――――b
例：⒊雙鏈分子中g佔38％，其中一條鏈中t佔15％，那麼另一條鏈的t占該鏈的多少（
）？
解析：
設a鏈的t=5%。根據已知條件有如下的鹼基關系，即：在整個dna分子中有g=c=38%,則有：g+c=76%，a+t=24%。又根據規律四，雙鏈(a+t)%
=任意單鏈
(a+t)%。故b鏈中有a+t=24%。而根據已知條件有ta=ab=5%，因此，tb=24%-5%=19%。
例：⒋某mrna分子中的鹼基中u佔20％，a佔10％，則轉錄該mrna的dna分子片斷中c占（
）
a.35%
b.30%
c.70%
d.無法確定
解析：mrna是以dna的一條鏈為模板，按照鹼基互補配對原則合成的。由於mrna沒有t,只有鹼基u（尿嘧啶）。因此，在以dna為模板合成mrna時，需以u替代t與a配對。如圖所示：
dna
a
t
g
c
――――――a
t
a
c
g
――――――b
rna
a
u
g
c
設b鏈為模板鏈，已知有如圖的關系，則mrna中的a+u=30%。根據規律四，在dna分子中有(t+a)b=(t+a)(a+b)=30%，所以在整個dna分子中有g+c=70%。又根據規律一，g=c=
=35%。因此，轉錄該mrna的dna分子片斷中c佔35％，即選擇a。
值的注意的是，在解題中一定要找對dna分子中鹼基間的對應關系或dna與rna分子中鹼基的相應關系，再靈活應用鹼基互補配對的原則及相關規律，那麼一切有關這一方面的問題就迎刃而解了。
\
dna雙鏈之間以氫鍵連接，氫鍵是一種次級鍵，能量較低，易受破壞，在某些理化因素作用下，dna分子互補鹼基對之間的氫鍵斷裂，使dna雙螺旋結構鬆散，變成單鏈，即為dna變性。dna變性只涉及二級結構改變，不伴隨一級共價鍵的斷裂。（http://www.ahdszx.com/article/gr/200610/296.html）
生物體內的蛋白質和dna分子內或分子間存在大量的氫鍵，它們是由羰基上的氧和氨基上的氫形成的，這極大地增強了螺旋結構的穩定性。（http://wz.huaxue.com.cn/senior/skill/2006-11-19/20061119003957.html）

⑸ DNA分子氫鍵如何形成

DNA分子氫鍵形成發生在已經以共價鍵與其它原子鍵結合的氫原子與另一個原子之間（X-H…Y），通常發生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子（X、Y）都是電負性較強的原子。

氫鍵既可以是分子間氫鍵，也可以是分子內的。其鍵能最大約為200kJ/mol，一般為5-30kJ/mol，比一般的共價鍵、離子鍵和金屬鍵鍵能要小，但強於靜電引力。

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DNA分子氫鍵形成原理

1、氫鍵通常可用X-H…Y來表示。其中X以共價鍵與氫相連，具有較高的電負性，可以穩定負電荷，因此氫易解離，具有酸性（質子給予體）。而Y則具有較高的電子密度，一般是含有孤對電子的原子，容易吸引氫原子，從而與X和H原子形成三中心四電子鍵。

2、氫鍵鍵能大多在25-40kJ/mol之間。一般認為鍵能小於25kJ/mol的氫鍵屬於較弱氫鍵，鍵能在25-40kJ/mol的屬於中等強度氫鍵，而鍵能大於40kJ/mol的氫鍵則是較強氫鍵。

⑹ 生物中，相鄰鹼基之間的氫鍵是怎麼形成的 是自動形成的還是什麼！！

這是兩個核苷酸中的含氮鹼基相互作用形成的，這種氫鍵很弱，所以很容易形成，同時也很容易斷裂，是自動形成的(所以DNA聚合酶沒有催化氫鍵形成的作用，只是催化合成了磷酸二酯鍵)

⑺ 生物:鹼基間如何形成氫鍵

這是兩個核苷酸中的含氮鹼基相互作用形成的，這種氫鍵很弱，所以很容易形成，同時也很容易斷裂，是自動形成的(所以dna聚合酶沒有催化氫鍵形成的作用，只是催化合成了磷酸二酯鍵)