KİMYASAL BAĞLARLA CANLILIK ARASINDA NE GİBİ BİR İLİŞKİ VARDIR?

Canlı olma durumu son derece kompleksdir ama, canlılık bir yerden başlamak zorundadır.   Canlılığın  ilk adımlarının atılabilmesi için bazı kuantum mekanik süreçlerin varlığına gereksinim vardır.  Elementler arasındaki bağlar bu gereksinimden yalnız biridir. Evrende mevcut canlı-cansız her türlü madde varlığını bazı kimyasal bağlara borçludur. Onlara kısaca değinelim.

1.Kovalen bağlar. İki atom arasında dış yörüngelerinde yer alan bir çift elektronu paylaşmakla oluşan kuvvetli bağlardır.
Hidrojen atomu kendisi ile (bir diğer Hidrojen atomu ile) kovalen bağ kurarak hidrojen molekülü oluşturur. Oksijen ve azot da çifte atomlu moleküller oluştururler. Bu şekilde oluşan moleküller oldukça dengelidirler. İyonik bağlarda elektron transferi vardır. Bir atomdan diğerine elektron transfer edilir. Kovalen bağlarda ise elektronlar diğer atomlara taşınmazlar, sadece paylaşılırlar. Klor atomları da birbirleri ile çifte atomlu, "diatomik" (iki atomlu) gaz şeklinde, moleküler bağlar kurarlar.
 
2. İyonik Bağlar. Elektrostatik bağlar olarak da bilinirler. Negatif ve pozitif yüklü atom ve moleküller arasındaki bağlardır. Örneğin pozitif yüklü bazik amino asitlerle (lysine, arginine, histidine) negatif yük taşıyan asidik amino asitler (glutamic acid ve aspartic acid) arasındaki bağlardır. Buna benzer sayısız pozitif ve negatif yüklü biyolojik moleküller vardır. Sofra tuzu (NaCl) güzel bir iyonik bağ örneğidir.

Sodyum’un atom numarası 11 dir. Yani çekirdekte 11 proton, orbitallerde 11 elektron vardır. İlk 2 elektron birinci orbitali doldurur. İkinci orbitalde 8 elektron yer almıştır. 11’inci elektron ise üçüncü orbitali tek başına işgal etmiştir. Bu haliyle sodyum çok reaktif bir elementtir. Dış elektronunu vermeyi yeğler ama yine de neon gibi inert bir element olamaz. Çünkü çekirdekdeki 11’inci proton, 11'inci elektronun kopmasına direnir. Ona daha büyük bir kuvvetle sarılır.

Klor atomunda ise 17 proton ve 17 elektron vardır. Üçüncü yörüngede 7 elektron yer almıştır. Buraya bir elektron daha kabul edebilir. O zaman orbitalin elektron gereksinimi tamamlanacaktır.

Sodyum bir elektron vermeye, klor ise bir elektron almaya eğilimlidir. Bu iki element bir araya gelince tuz ortaya çıkar. Tabii bu molekül bunun için bir fiyat ödemek zorundadır. Sodyum atomu bir elektron verdiği için yükü pozitif olacaktır. Bir elektron kazanan klorun yükü ise negatif olacaktır. Sodyum iyonları ile klor iyonlarını bir arada kristal bir yapı şeklinde tutan bir elektrik gücü vardır. Buna iyonik bağ denir. NaCl (sodyum klorür) tek başına H2 (Hidrojen) veya CH4 (metan) gibi bağımsız bir molekül değildir. Birbirlerine elektrostatik bağlarla tutunan iyonlardan oluşmuştur.

3.Hidrojen bağları. Bunda tek elektronunu paylaşan hidrojen atomu verici (donör) grubunu, oksijen veya azot atomu ise alıcı grubunu oluştururlar. Güçlü bir bağdır. H2O bu şekilde ortaya çıkar. En yaygın bileşik ve canlılık için en temel bir moleküldür.