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Tutorial MenueBiochemische Merkmale wichtiger chemischer SystemeLerneinheit 2 von 3

Biomoleküle und Wasser

Wasser und schwache Wechselwirkungen in biologischen Systemen

Aufgrund seiner Struktur verfügt Wasser über die Fähigkeit, sich an schwachen Wechselwirkungen zu beteiligen. Diese Nebenvalenz-Kräfte haben in der Biochemie eine fundamentale Bedeutung.

Zum einen ist Wasser in der Lage, polare oder geladene Moleküle und Ionen über Ionen-Dipol- oder Dipol-Dipol-Kräfte in Lösung zu halten (Hydratation) und dadurch ihren Transport innerhalb und zwischen den Zellen sowie ihre biochemische Umsetzung zu ermöglichen. Zum anderen vermag Wasser durch die Fähigkeit, Wasserstoff-Brücken auszubilden, die Struktur und Funktion von Biomolekülen entscheidend zu beeinflussen. Dies kann entweder über die Wechselwirkung des Wassers mit den Molekülen selbst erfolgen oder über den Entropiegewinn aus der Minimierung der hydrophoben Grenzflächen erzwungen werden (hydrophobe Wechselwirkungen).

Abb.1

Bedeutung von Nebenvalenzkräften für Funktion und Struktur von Biomolekülen in wässriger Lösung

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Abb.2
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