Hydroliza a synteza odwodnienia
Hydroliza i synteza odwodnienia to dwie główne reakcje stosowane w procedurach syntezy organicznej. Oprócz zastosowań przemysłowych i eksperymentalnych te dwie reakcje są szczególnie ważne w układach biologicznych. Odgrywają dość dużą rolę w naszej aktywności metabolicznej i zawsze są za pośrednictwem enzymów, aby przeprowadzić selektywną hydrolizę lub syntezę odwodnienia.
Hydroliza
Hydroliza to termin wywodzący się z Grecji. Hydro oznacza wodę, a liza oznacza separację; co daje nam znaczenie „oddzielenie za pomocą wody”. Jeśli cząsteczka uzyska cząsteczkę wody i rozpadnie się na części, proces ten nazywa się hydrolizą. Zerwanie wiązań, jak wszyscy wiemy, jest procesem degradacyjnym, a zatem ta reakcja ulega katabolizmowi po zastosowaniu w systemach biologicznych. Nie wszystkie wiązania mogą być hydrolizowane. Częstymi przykładami są hydroliza soli słabych kwasów i słabych zasad, hydroliza estrów i amidów oraz hydroliza biocząsteczek, takich jak polisacharydy i białka. Gdy do wody doda się sól słabego kwasu lub zasady, woda spontanicznie rozpada się na H+ i OH- i tworzy sprzężoną zasadę lub kwas, czyniąc środowisko kwaśnym lub zasadowym w zależności od substancji. Wiązania estrowe i amidowe ulegają hydrolizie w syntetycznych reakcjach organicznych, a także w układach biologicznych.
Hydroliza to proces rozrywania wiązań, a zatem sposób na uwolnienie energii. Jest to główna reakcja zaangażowana w uwalnianie energii w naszych ciałach. Złożone cząsteczki, które spożywamy jako pożywienie, są rozkładane na proste cząsteczki przez różne enzymy, a uwolniona energia jest magazynowana w ATP; waluta energetyczna ciała. Kiedy energia jest potrzebna do biosyntezy lub aktywnego transportu substancji przez błony komórkowe, ATP jest hydrolizowany, a zmagazynowana energia jest uwalniana.
Synteza odwodnienia
Synteza odwodnienia, jak sama nazwa wskazuje, to proces, w którym syntezuje się cząsteczki poprzez usuwanie cząsteczek wody. Można to zrobić na dwa główne sposoby. Jednym z nich jest usunięcie cząsteczki wody z jednej substancji, dając wiązanie nienasycone. Odbywa się to poprzez protonowanie OH- na OH2+ i tym samym czyniąc go dobrą grupą opuszczającą. Środki odwadniające, takie jak Conc. siarkowy, stęż. W tej reakcji bardzo popularne są fosfor i tlenek glinu. Drugą metodą jest doprowadzenie dwóch oddzielnych cząsteczek i usunięcie OH- z jednej i H+ z drugiej, kondensacja ich w jedną dużą cząsteczkę. Jest to wykorzystywane w reakcjach organicznych, takich jak kondensacja aldolowa, synteza estrów i synteza amidów. Typ drugi jest stosowany w systemach biologicznych do biosyntezy cząsteczek.
Synteza polisacharydów przy użyciu mono- i disacharydów, synteza białek przy użyciu aminokwasów to dwa główne przykłady. Ponieważ reakcja jest tutaj zaangażowana w tworzenie więzi, jest to reakcja anaboliczna. W przeciwieństwie do hydrolizy, te reakcje kondensacji wymagają energii. W syntetycznej chemii organicznej jest dostarczana jako energia cieplna, ciśnienie itp. oraz w układach biologicznych przez hydrolizę ATP.
Jaka jest różnica między hydrolizą a syntezą odwodnienia?
• Hydroliza to proces, w którym cząsteczka wody jest dodawana do systemu, ale synteza odwodnienia to proces, w którym cząsteczka wody jest usuwana z systemu.
• Hydroliza rozdziela cząsteczki na części (głównie), a synteza odwodnienia kondensuje cząsteczki w większą cząsteczkę.
