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Schwache Wechselwirkungen in biologischen Systemen

Ionen-Dipol-Wechselwirkungen

Definition
Wenn ein geladenes Ion mit der entgegengesetzten Partialladung eines polaren Moleküls wechselwirkt, entsteht eine Ionen-Dipol-Anziehung bzw. eine Ionen-Dipol-Wechselwirkung.
Abb.1
Ionen-Dipol-Wechselwirkung

Die Stärke der Ionen-Dipol-Wechselwirkung ist schwächer als die der Ion-Ion-Wechselwirkung und nimmt mit der Entfernung schneller ab. Bei biochemischen Prozessen spielt diese Art der Wechselwirkung eine wichtige Rolle, so z.B. bei der Hydratation, der Komplexbindung und der Kationen-π-Bindung.

Wann ist ein Molekül ein Dipol?

Ein Molekül ist dann ein Dipol, wenn seine entgegengesetzten Ladungsschwerpunkte in ihrer räumlichen Lage getrennt sind. Solche Moleküle haben ein permanentes elektrisches Dipolmoment. Die einzelnen Atome tragen partielle Ladungen, und die Bindungen zwischen ihnen sind polar.

Abb.2
Beschreibung des Dipolmomentes
Abb.3
Dipolmoment des Wassers

Allgemein liegt ein elektrischer Dipol dann vor, wenn zwei Punktladungen einen Abstand voneinander besitzen. Diese beiden Punktladungen werden als Pole bezeichnet. Die Verbindungslinie zwischen den Polen ist die Dipolachse. Das Dipolmoment ist ein Vektor in dieser Dipolachse.

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