Hidrolízis vs kiszáradás szintézis
A hidrolízis és a dehidratációs szintézis a szerves szintézis eljárásokban használt két fő reakció. Ipari és kísérleti felhasználásuk mellett ez a két reakció különösen fontos a biológiai rendszerekben. Meglehetősen nagy szerepet játszanak metabolikus tevékenységeinkben, és mindig enzimek közvetítik őket, hogy szelektív hidrolízist vagy dehidratációs szintézist hajtsanak végre.
Hidrolízis
A hidrolízis kifejezés görög eredetű. A hidro jelentése vizet, a lízis pedig az elválasztást; ami a „vízhasználattal való elválasztás” jelentését adja nekünk. Ha egy molekula vízmolekulát vesz fel és részekre bomlik, ezt a folyamatot hidrolízisnek nevezik. A kötések felbomlása, amint azt mindannyian tudjuk, lebontó folyamat, és ezért ez a reakció katabolizálódik, ha biológiai rendszerekre alkalmazzák. Nem minden kötés hidrolizálható. Néhány gyakori példa gyenge savak és gyenge bázisok sóinak hidrolízise, észterek és amidok hidrolízise, valamint biomolekulák, például poliszacharidok és fehérjék hidrolízise. Ha egy gyenge sav vagy bázis sóját adják a vízhez, a víz spontán módon H+-ra és OH--ra tör fel, és konjugált bázist vagy savat képez, így a közeget az anyagtól függően savassá vagy lúgossá teszi. Az észter- és amidkötések szintetikus szerves reakciókban, valamint biológiai rendszerekben hidrolizálódnak.
A hidrolízis a kötések megszakítási folyamata, így az energia felszabadításának egyik módja. Ez a fő reakció, amely részt vesz az energia felszabadulásában a testünkben. Az élelmiszerként elfogyasztott összetett molekulákat különböző enzimek egyszerű molekulákká bontják, és a felszabaduló energiát az ATP-ben tárolják; a test energiavalutája. Amikor energiára van szükség a bioszintézishez vagy az anyagoknak a sejtmembránokon keresztül történő aktív szállításához, az ATP hidrolizálódik, és a tárolt energia felszabadul.
Dehidratációs szintézis
A dehidratációs szintézis, ahogy a neve is sugallja, olyan folyamat, amely a vízmolekulák eltávolításával molekulákat szintetizál. Ennek két fő módja van. Az egyik az, hogy eltávolítanak egy vízmolekulát egy anyagból, és így telítetlen kötést hoznak létre. Ez úgy történik, hogy az OH-t OH2+-ra protonálják, és ezáltal jó távozó csoportot alkotnak. Dehidratáló szerek, mint például a Conc. Kénsav, Konc. A foszforsav és az alumínium-oxid nagyon népszerűek ehhez a reakcióhoz. A másik módszer az, hogy két különálló molekulát hozunk létre, és az egyikből egy OH-t, a másikból egy H+-t eltávolítunk, és ezeket egyetlen nagy molekulává kondenzáljuk. Ezt olyan szerves reakciókban használják, mint az aldol-kondenzáció, az észterszintézis és az amidszintézis. A második típust biológiai rendszerekben használják molekulák bioszintézisére.
Poliszacharid szintézis mono- és diszacharidok felhasználásával, fehérjeszintézis aminosavak felhasználásával két fő példa. Mivel a reakció itt részt vesz a kötés kialakításában, ez egy anabolikus reakció. A hidrolízissel ellentétben ezek a kondenzációs reakciók energiát igényelnek. A szintetikus szerves kémiában hőenergiaként, nyomásként stb., biológiai rendszerekben pedig ATP hidrolízissel biztosítják.
Mi a különbség a hidrolízis és a dehidratációs szintézis között?
• A hidrolízis olyan folyamat, amelyben egy vízmolekulát adnak a rendszerhez, de a dehidratációs szintézis egy olyan folyamat, amelynek során egy vízmolekulát eltávolítanak a rendszerből.
• A hidrolízis a molekulákat részekre választja (többnyire), a dehidratációs szintézis pedig a molekulákat egy nagyobb molekulává kondenzálja.
