Page 77 - BUKU AJAR BIOKIMIA 1 K5FN

dengan ikatan kovalen antara atom donor dan H. Susunan ini menempatkan muatan positif ion hidrogen secara langsung di antara dua muatan negatif parsial. Ikatan hidrogen dengan demikian sangat terarah dan mampu menahan dua molekul atau gugus yang terikat hidrogen dalam susunan geometris tertentu. Sifat ikatan hidrogen ini memberikan struktur tiga dimensi yang sangat tepat pada molekul protein dan asam nukleat, yang memiliki banyak ikatan hidrogen intramolekul.
Air adalah pelarut polar, hal ini dengan mudah melarutkan sebagian besar biomolekul, yang umumnya bermuatan atau senyawa polar, senyawa yang mudah larut dalam air bersifat hidrofilik (Yunani, “suka air”). Sebaliknya, pelarut nonpolar seperti kloroform dan benzena adalah pelarut yang buruk untuk biomolekul polar tetapi dengan mudah melarutkan mereka yang hidrofobik molekul nonpolar seperti lipid dan lilin. Air melarutkan garam seperti NaCl dengan menghidrasi dan menstabilkan ion Na+dan Cl-, melemahkan interaksi elektrostatis di antara mereka dan dengan demikian menetralkan kecenderungan mereka untuk berasosiasi dalam kisi kristal. Air juga mudah melarutkan biomolekul bermuatan, termasuk senyawa dengan gugus fungsi seperti asam karboksilat terionisasi (—COO2), terprotonasi seperti amina (-NH+), dan ester fosfat atau anhidrida. Air menggantikan ikatan hidrogen terlarut yang menghubungkan biomolekul satu sama lain dengan ikatan hidrogen air-terlarut, sehingga menyaring interaksi elektrostatik antara molekul terlarut. Air efektif dalam menyaring interaksi elektrostatik antara ion terlarut karena memiliki konstanta dielektrik yang tinggi, sifat fisik yang mencerminkan jumlah dipol dalam pelarut. Kekuatan, atau gaya (F), interaksi ionik dalam larutan tergantung pada besarnya muatan (Q), jarak antara gugus muatan (r), dan konstanta dielektrik (∈, yang tidak berdimensi) pelarut. di mana interaksi terjadi:
o
Untukairpada25C, ∈adalah78,5danuntukpelarutbenzenayangsangatnonpolar,
∈ adalah 4,6. Dengan demikian, interaksi ionik antara ion terlarut jauh lebih kuat di lingkungan yang kurang polar. Ketergantungan pada r2 sehingga tarikan atau tolakan ionik hanya beroperasi pada jarak pendek dalam kisaran 10 hingga 40 nm bila pelarutnya adalah air.
74