2.9: جذب غير متساهمى بين الجزيئات الحيوية
عوامل الجذب غير التساهمية هي ارتباطات داخل وبين الجزيئات التي تؤثر على الشكل والاستقرار الهيكلي للمركبات. تختلف هذه التفاعلات عن الترابط التساهمي من حيث أنها لا تنطوي على مشاركة الإلكترونات.
أربعة أنواع من التفاعلات غير التساهمية هي الروابط الهيدروجينية، وقوى فان دير فال، والروابط الأيونية، والتفاعلات الكارهة للماء.
تنتج الرابطة الهيدروجينية عن التجاذب الكهروستاتيكي لذرة الهيدروجين المرتبطة تساهميًا بذرة قوية كهرسلبية مثل الأكسجين أو النيتروجين أو الفلور بواسطة ذرة كهربية أخرى. تطور ذرة الهيدروجين شحنة موجبة جزئية حيث أن الذرة الكهربية التي ترتبط بها تسحب سحابة الإلكترون بالقرب منها. نتيجة لذلك، يحدث تفاعل ضعيف بين δ+ شحنة الهيدروجين و δ– شحنة على الذرة الكهربية المجاورة. يتشكل هذا النوع من التفاعل بانتظام بين جزيئات الماء. روابط الهيدروجين المستقلة تنكسر بسهولة؛ ومع ذلك، فإنها تحدث بأعداد كبيرة في الماء والبوليمرات العضوية، مما يخلق قوة كبيرة في التوليفة.
هناك نوع ثان من التفاعل يُدعى فان دير فالس، وهو ناتج عن عوامل جذب مؤقتة بين مناطق غنية بالإلكترون ومناطق فقيرة بالإلكترون من ذرتين أو أكثر (أو جزيئات) قريبة من بعضها البعض. يمكن أن تساهم هذه التفاعلات في الهياكل ثلاثية الأبعاد للبروتينات الضرورية لوظائفها.
هناك نوع آخر من التفاعل وهو الترابط الأيوني الذي يحدث بين الأيونات المشحونة عكسيا. في الأنظمة البيولوجية ، يمكن أن تساعد التفاعلات الأيونية الناتجة عن أيونات مشحونة معاكسة أيضًا في استقرار هيكل الجزيئات الحيوية’. تتفاعل أيونات المعادن مثل المغنيسيوم مع الجزيئات الحيوية سالبة الشحنة مثل الحمض النووي. يرتبط أيون المغنيسيوم بمجموعات الفوسفات السالبة ، وبالتالي يحيد الشحنة ويساعد على تعبئة بوليمر الحمض النووي الطويل في هياكل ملف لولبي أو حلقي.
أخيراً، التأثير الكارثي للماء هو تفاعل غير تساهمي تتجمع فيه الجزيئات الكارهة للماء لتقليل ملامستها للماء في بيئة مائية. ونتيجة لذلك، فإن المناطق الكارهة للماء لعديد ببتيد تصبح مدفونة داخل الهيكل أثناء طي البروتين.
