Nichtkovalente Bindung

Englisch: non-covalent interactions

Definition

Nichtkovalente Bindung sind chemische Interaktionen zwischen Atomen, bei denen sich diese keine Elektronenpaare teilen. Diese Bindungen sind entscheidend für die Tertiär- und Quartärstruktur von Makromolekülen wie Proteinen und Nukleinsäuren.

Eigenschaften

Nichtkovalente Bindungen sind grundsätzlich weniger stark als kovalente Bindungen. Die Kombination vieler verschiedener nichtkovalenter Bindungen kann in der Summe aber zu einer starken Interaktion führen. Ein Beispiel dafür ist z.B. die Bindung zwischen einem Enzym und seinem Substrat.

Arten

Folgende Arten von nichtkovalenten Bindungen werden unterschieden:

Wasserstoffbrückenbindungen bilden sich durch die Interaktion zwischen einem Wasserstoffatom, das positiv polarisiert ist und einem anderen Atom, das ein freies Elektronenpaar besitzt. Die Basenpaare in doppelsträngiger DNA werden z.B. durch Wasserstoffbrückenbindungen zusammen gehalten.
Elektrostatische Wechselwirkungen entstehen durch die Interaktion zwischen negativ und positiv geladenen Atomen. Sie entstehen besonders häufig in Proteinen z.B. zwischen Lysin- und Aspartatresten.
Hydrophobe Wechselwirkungen bilden sich zwischen hydrophoben Gruppen wie Methylresten. Die Interaktion ist durch den Ausschluss von Wasser vergleichsweise stark.
Van-der-Waals-Wechselwirkungen entstehen durch die Eigenbewegung von Atomen.