Bilim adamları moleküler bağları keşfettiler

Hiç vücudunuzdaki her atomu bir arada tutan ve canlı, nefes alan bir varlık haline getiren görünmez güçlerin ne olduğunu merak ettiniz mi?Cevap, yaşamın temelini tasarlayan doğanın mikroskobik mimarları olan kimyasal bağlar aleminde yatıyor..

Canlı organizmalar sadece izole edilmiş atomların koleksiyonları değil, atomların güçlü kimyasal bağlar yoluyla etkileşime girdiği karmaşık sistemlerdir.Bu bağlar güçlü bağlantılar yoluyla moleküller ve kristaller oluşturur veya daha zayıf etkileşimler yoluyla geçici bağlantılar oluşturur.Her iki tip de -ya moleküler yapıları koruyan ya da geçici reaksiyonları mümkün kılan- yaşamın kimyasal süreçleri için hayati öneme sahiptir.

Neden atomlar bağlar oluşturur? Basitçe söylemek gerekirse, en düşük enerji durumundaki istikrarı ararlar.Birçokları bunu, valans elektron kabuklarını doldurarak veya oktet kuralını (sekiz valans elektronuna sahip olmak) tatmin ederek başarırAtomlar bu yapılandırmadan yoksunsa, elektron kazanmak, kaybetmek veya paylaşmak için bağlar oluşturur ve dengeye ulaşırlar.

Bazı atomlar, elektronları tamamen kazanarak veya kaybeterek dengelenirler ve şarjlı parçacıklar haline gelirler.İyonlarBu elektron aktarımı dış kabuğunu tamamlar ve enerji açısından istikrarlı hale getirir.

İyonlar iki şekilde vardır:

• Kasyonlar: Elektron kaybı ile oluşan pozitif şarjlı iyonlar (örneğin, sodyum bir elektronunu kaybederek Na + olur).
• Aniyonlar: Elektron kazanarak oluşan negatif şarjlı iyonlar (örneğin, klor Cl− olmak için bir elektron kazanır).

Klasik bir örnek sodyum (Na) ve klor (Cl) 'dir. Sodyumun tek valans elektronu kolayca kaybolur ve Na + oluşturur, klorun yedi valans elektronu ise bir tane kazanmak için istekli olur ve Cl− olur.Karşılıklı çekimleri, iyonların tekrarlayan 3 boyutlu bir kristal ızgara halinde düzenlendiği sodyum klorür oluşturur..

Sodyum, potasyum ve kalsiyum gibi fizyolojik olarak kritik iyonlaraelektrolitlerBu parçacıklar sinir dürtüleri, kas kasılmaları ve sıvı dengesini sağlar, genellikle egzersizden sonra spor içecekleri ile yenilenir.

Atomlar aynı zamanda elektron paylaşarak istikrar eder.kovalent bağlarBu bağlar, DNA ve proteinler gibi karbon bazlı organik bileşiklerde ve H2O ve CO2 gibi daha küçük moleküllerde baskın yer alıyor.

Paylaşılan elektronlar tek, çift veya üç çift arasında değişebilir ve tek, çift veya üçlü bağlar oluşturabilir.Bu paylaşım tam valans kabuklarını taklit eder (hidrojen için iki elektron), oksijen için sekiz), molekülü stabilize eder.

Kovalent bağlar iki tipte ayrılır:

• Kutup: Elektronlar eşit olmayan şekilde paylaşılıyor, daha fazla elektronegatif atomun (örneğin sudaki oksijen) yakınında daha fazla zaman geçiriyor ve hafif yükler (δ + ve δ -) yaratıyor.
• Kutup dışı: Elektronlar O2 veya metanda (CH4) olduğu gibi eşit olarak paylaşıldı, atomların benzer elektronegatifliği vardır.

Güçlü bağların ötesinde, hidrojen bağları ve Londra dağılım kuvvetleri gibi daha zayıf etkileşimler önemli rol oynar.Hidrojen bağları, kutupsal bir bağdaki bir hidrojen atomu (δ+) komşu bir δ− yükünü çektiğinde oluşurBireysel olarak zayıf olmasına rağmen, kolektif hidrojen bağları DNA ve proteinleri istikrarlandırır.

Londra kuvvetleri, moleküller arasındaki geçici çekim yaratarak geçici elektron dengesizliklerinden kaynaklanır.

Hücrelerde, bağlar yaşam süreçlerini düzenler. kovalent bağlar DNA'nın yapı taşlarını birbirine bağlarken, hidrojen bağları ikili spiralini yumuşakça bir arada tutar ve çoğaltılmasına izin verir.İyonlar ve kutup molekülleri suda dinamik olarak etkileşime girer, geçici bağlar oluşturur ve kırar.

Bu inanılmaz: bu etkileşimlerin trilyonları güçlü ve zayıf, kalıcı ve anlık şu anda vücudunuzda yaşanıyor, hayatın mucizesini sürdürüyor.