Wszystkie organizmy zbudowana są z określonych związków (organicznych i nieorganicznych). Atomy pierwiastków, które wchodzą w skład tych związków połączone są za pomocą różnych wiązań i oddziaływań chemicznych.
Wyróżniamy wiązania silne (wiązania kowalencyjne, jonowe) i wiązania słabe, zwane oddziaływaniami (oddziaływania wodorowe, siły van der Waalsa).
Wiązania kowalencyjne są to silne wiązania, które powstaje między atomami posiadającymi niesparowane elektrony walencyjne. Polegają na utworzeniu wspólnej pary elektronów (należącej do obu atomów). Wiązania te mogą występować miedzy tymi samymi (np. dwoma atomami węgla, wodoru czy tlenu) lub różnymi pierwiastkami (np. tlen i atomu wodoru w cząsteczce wody lub atom azotu i atomy wodoru w cząsteczce amoniaku). Jeśli w wiązaniu uwspólniona jest jedna para elektronów jest to wiązanie pojedyncze a gdy uwspólniona są dwie pary jest to wiązanie podwójne. Wiązanie kowalencyjne może być spolaryzowane (elektrony przesunięte są w kierunku jednego z atomów np. w cząsteczce wody) lub niespolaryzowane (wspólna para elektronów nie jest przesunięta w stronę żadnego z atomów).
 |
| Wiązanie kowalencyjne wodoru/Jacek FH(20.09.2006)/commons.wikimedia.org |
Wiązania jonowe powstają między jonami o różnoimiennych ładunkach. Polegają na przeniesieniu elektronu od atomu mniej elektroujemnego do atomu bardziej elektroujemnego. Atom, który stracił elektron staje się kationem (dodatnio naładowanym), a który zyskał anionem (ujemnie naładowanym). Wiązania te występują najczęściej między metalem a niemetalem. Związki, w których występują wiązania jonowe zdolne są do dysocjacji, czyli rozpadu na wolne jony w środowisku wodnym.
Oddziaływania wodorowe powstają miedzy atomem wodoru związanym kowalencyjnie z atomem od dużej elektroujemności a atomem podsiadającym wolne pary elektronowe (występują np. miedzy cząsteczkami wody, białek, kwasów nukleinowych).
 |
|
Międzycząsteczkowe wiązanie wodorowe w kwasach karboksylowych |
Siły van der Waalsa to bardzo słabe oddziaływania występujące między grupami chemicznymi (różniącymi się niewielkim, przeciwstawnym co do znaku ładunkiem elektrycznym), znajdującymi się w niewielkiej odległości od siebie.
Oddziaływania hydrofobowe powstają między fragmentami cząsteczek niepolarnych (np. w warstwie lipidowej błon komórkowych).