קישור לא קוולנטי

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
גרסה מ־19:51, 14 בדצמבר 2017 מאת מוסיף והולך (שיחה | תרומות) (גרסה אחת של הדף wikipedia:he:קישור_לא_קוולנטי יובאה: ייבוא כמותי אוטומטי)
(הבדל) → הגרסה הקודמת | הגרסה האחרונה (הבדל) | הגרסה הבאה ← (הבדל)
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

קישור לא קוולנטי הוא מושג בכימיה, המבטא שם כללי לקישור כימי הקושר בין אטומים או מולקולות, שלא דרך קשר קוולנטי. בין היתר, סוג קישור זה הוא מרכיב מפתח בהבנת אינטראקציות ביולוגיות.

קישור לא קוולנטי כולל מספר סוגי קשרים (אינטראקציות אלקטרוסטטיות, קשרי מימן וקשרי ואן דר ואלס ואינטראקציות הידרופוביות) אשר המכנה המשותף לכולם הוא שהם קשרים חלשים יחסית לקישור קוולנטי. אינטראקציות לא קוולנטיות הן הפיכות, משמע יכולות להיווצר ולהתנתק בקלות יחסית. דבר זה מקנה את יכולת השינוי והקצב המהיר הדרושים בעולם הביולוגי ולמעשה כלל התהליכים ביולוגיים מבוססים על אופי קשרים אלו: מבנה מולקולת ה-DNA, האופן שבו מקופלים חלבונים (מבנה שניוני, מבנה שלישוני ו-מבנה רביעוני), קישור בין חלבונים וקישור אנזימים לסובסטרטים ועוד.

אינטראקציות אלקטרוסטטיות

אינטראקציות אלו נובעות מהמשיכה או הדחייה החשמלית בין מטענים. מטען זה מחושב על פי חוק קולון. דוגמה מפורסמת לחשיבותם של קשרים אלקטרוסטטיים ניתן למצוא בחלבון המוגלובין אשר יכולת נשיאת החמצן שלו מושפעת מהרכב הקשרים האלקטרוסטטיים המייצבים מבנים שונים, הנבדלים בזיקותיהם השונות לחמצן.

קשרי מימן

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – קשרי מימן

קשר הנובע ממטען חלקי חיובי על אטום מימן (H) ומטען חלקי שלילי לאחד מהאטומים חנקן (N) חמצן(O) ופלואור (F). אטום המימן חולק את מטענו עם שני אטומים אלקטרושליליים. הקשר מחולק לקבוצה תורמת (donor) אליה קשור המימן בצורה יותר הדוקה (קוולנטית), ולקבוצה מקבלת (acceptor) אשר כוללת את האטום האלקטרושלילי הנוסף. חוזק קשרי המימן המיטבי קיים כאשר 3 האטומים מסודרים בשורה אחת- דוגמה לכך ניתן לראות במבנה חלבון מסוג משטחי בטא בסידור אנטי-מקבילי (anti-parallel) אשר יציב יותר מהסידור המקבילי (parallel) וזאת עקב סידור קשרי המימן. דוגמאות ידועות נוספות של קשרי מימן: 2 גדילי ה-DNA מחוברים ביניהם בקשרי מימן. המבנה השניוני סליל אלפא בחלבונים אשר מיוצב על ידי קשרי מימן.

קשרי ואן דר ואלס

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – קשרי ואן דר ואלס
אנרגיית הקשר כפונקציה של מרחק בין אטומים. הנקודה הנמוכה בגרף מייצגת את "מרחק ואן-דר-ולס": המרחק בין אטומים בו קשר זה בחוזקו המקסימלי.

הבסיס לאינטראקציות ואן דר ואלס הוא פיזור הלא אחיד של המטען האלקטרוני מסביב לגרעין האטום. שינוי מטען זה גורם לשינוי תואם בפיזור ענן אלקטרונים באטום שכן - וכך בעצם יש תנודות מטען המתקדמות וחוזרות על גבי המולקולה או התמיסה. אנטראקציות אלה בין האטומים מוסיפות לאנרגיית הקשר בין מולקולות.

אפקט הידרופובי

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – אפקט הידרופובי

הנטייה של מולקולות הידרופוביות הנמצאות בממס פולרי להתקבץ. אפקט זה נחשב לגורם העיקרי בקיפול חלבונים למבנים שלישוניים. בהרבה מקרים אפקט זה משמש גם כאמצעי לאינטראקציה בין-מולקולרית.

ראו גם