تحافظ الروابط الهيدروجينية على استقرار بنية البروتينات والاحماض النووية

عند المقارنة بين الملاء (وزنه الجزيئي 18) والميثان  (وزنه الجزيئي 16) والنشادر (وزنة الجزيئي 17) ، نجد ان الاول يكون سائلا في درجة حرارة الغرفة بينما يكون المركبان الاخران في الحالة الغازية ، فما السبب في ذلك ؟ يكمن الجواب ببساطة في قدرة الماء على تشكيل الروابط الهيدروجينية التي تعطيه ايضا لزوجة وتوترا سطحيا مرتفعين نسبيا.

وتعتبر الخاصية القطبية للماء وقدرته على تشكيل الروابط الهيدروجينية هما لمسؤولتان عن قدرته على إذابة العديد من المركبات العضوية ، فالمركبات التي يمكنها تشكيل روابط هيدروجينية مع الماء هي اصلا مذابة وتزداد ذوبانيتها في الماء (ومن الامثلة عليها نذكر المركبات الهيدروكسيلية – (OH) والسلفهيدريلية – SH والامينات والاسترات والالدهيدات والكيتونات) ، كما يمكن للجزيئات الكبيرة التي تستقر بنيتها بمساهمة الروابط الهيدروجينية بين مكوناتها ان تستبدل ما هو موجود على سطحها من هذه الروابط بروابط هيدروجينية تشكلها مع جزيئات الماء التي تغلف طبقات من البروتينات المذابة وتعزز من ذوبانيتها.

ان للطبيعة ثنائية القطب للماء تأثيرا عميقا على تأثراته مع الجزيئات الحيوية حيث تحدث تأثيرات عديدة بين شحنات الماء والزمر القطبية للجزيئات الحيوية في الوسط المائي للخلايا الحية. ومن الأمثلة على ذلك نذكر ان الدنا DNA يتطوى Fold بحيث تنكشف زمره السكرية والسففاتية القطبية على جزيئات الماء، كما تتوضع الثمالات القطبية المكونة للبروتينات بشكل رئيسي على سطح هذا المكثور (البلمر) الحيوي لتساهم في تأثيراته الواسعة مع جزيئات الماء . ويوضح (الشكل 3-4) تشكل الروابط الهيدروجينية بين الماء والزمر الوظيفية للجزيئات الحيوية. وتجدر هنا ملاحظة ان الكحول هو ايضا كالماء ثناءي القطب ويمكن ان يخدم كمستقبل ومعط للهيدروجين ليشكل روابط هيدروجينية مع الماء او الكحولات او الجزيئات الحيوية الاخرى، بينما تكتفي ذرات اكسجين الكيتونات والاسترات بالعمل فقط كمستقبلات للهيدروجين.