Hidrolīze pret dehidratācijas sintēzi
Hidrolīze un dehidratācijas sintēze ir divas galvenās reakcijas, ko izmanto organiskās sintēzes procedūrās. Neatkarīgi no to rūpnieciskās un eksperimentālās izmantošanas šīs divas reakcijas ir īpaši svarīgas bioloģiskajās sistēmās. Tiem ir diezgan liela nozīme mūsu vielmaiņas aktivitātēs, un tos vienmēr veic enzīmi, lai veiktu selektīvu hidrolīzi vai dehidratācijas sintēzi.
Hidrolīze
Hidrolīze ir termins, kas nāk no grieķu izcelsmes. Hidro nozīmē ūdeni un līze nozīmē atdalīšanu; kas dod mums nozīmi “atdalīšana ar ūdens izmantošanu”. Ja molekula iegūst ūdens molekulu un sadalās daļās, šo procesu sauc par hidrolīzi. Saišu pārraušana, kā mēs visi zinām, ir degradējošs process, un tāpēc šī reakcija tiek katabolizēta, ja to piemēro bioloģiskajām sistēmām. Ne visas saites var hidrolizēt. Daži bieži piemēri ir vāju skābju un vāju bāzu sāļu hidrolīze, esteru un amīdu hidrolīze un biomolekulu, piemēram, polisaharīdu un olb altumvielu, hidrolīze. Kad ūdenim pievieno vājas skābes vai bāzes sāli, ūdens spontāni sadalās līdz H+ un OH- un veido konjugētu bāzi vai skābi, padarot vidi skābu vai bāzisku atkarībā no vielas. Estera un amīda saites tiek hidrolizētas sintētiskās organiskās reakcijās, kā arī bioloģiskās sistēmās.
Hidrolīze ir saišu pārraušanas process, tādējādi veids, kā atbrīvot enerģiju. Tā ir galvenā reakcija, kas saistīta ar enerģijas izdalīšanos mūsu ķermenī. Sarežģītās molekulas, ko mēs ēdam kā pārtiku, dažādu enzīmu ietekmē tiek sadalītas vienkāršās molekulās, un atbrīvotā enerģija tiek uzkrāta ATP; ķermeņa enerģijas valūta. Kad enerģija ir nepieciešama biosintēzei vai vielu aktīvai transportēšanai caur šūnu membrānām, ATP tiek hidrolizēts un tiek atbrīvota uzkrātā enerģija.
Dehidratācijas sintēze
Dehidratācijas sintēze, kā norāda nosaukums, ir process, kurā tiek sintezētas molekulas, atdalot ūdens molekulas. Ir divi galvenie veidi, kā to izdarīt. Viens no tiem ir ūdens molekulas noņemšana no vienas vielas, radot nepiesātinātu saiti. Tas tiek darīts, protonējot OH- uz OH2+ un tādējādi padarot to par labu atstājošo grupu. Dehidratācijas līdzekļi, piemēram, Conc. Sērskābe, Konc. Fosfors un alumīnija oksīds ir ļoti populāri šai reakcijai. Otra metode ir iegūt divas atsevišķas molekulas un, no vienas noņemot OH- un no otras H+, kondensējot tās vienā lielā molekulā. To izmanto organiskās reakcijās, piemēram, aldola kondensācijā, esteru sintēzē un amīdu sintēzē. Otro veidu izmanto bioloģiskās sistēmās molekulu biosintēzei.
Polisaharīdu sintēze, izmantojot mono un disaharīdus, proteīnu sintēze, izmantojot aminoskābes, ir divi galvenie piemēri. Tā kā reakcija šeit ir saistīta ar saišu veidošanu, tā ir anaboliska reakcija. Atšķirībā no hidrolīzes, šīm kondensācijas reakcijām ir nepieciešama enerģija. Sintētiskajā organiskajā ķīmijā to nodrošina kā siltumenerģiju, spiedienu utt., bet bioloģiskajās sistēmās ar ATP hidrolīzi.
Kāda ir atšķirība starp hidrolīzi un dehidratācijas sintēzi?
• Hidrolīze ir process, kurā sistēmai pievieno ūdens molekulu, bet dehidratācijas sintēze ir process, kurā ūdens molekula tiek izņemta no sistēmas.
• Hidrolīze sadala molekulas daļās (galvenokārt), un dehidratācijas sintēze kondensē molekulas lielākā molekulā.
