Hydrolýza vs syntéza dehydratácie
Hydrolýza a dehydratačná syntéza sú dve hlavné reakcie používané v postupoch organickej syntézy. Okrem ich priemyselného a experimentálneho využitia sú tieto dve reakcie obzvlášť dôležité v biologických systémoch. Hrajú dosť veľkú úlohu v našich metabolických aktivitách a sú vždy sprostredkované enzýmami, ktoré vykonávajú selektívnu hydrolýzu alebo dehydratačnú syntézu.
Hydrolýza
Hydrolýza je termín, ktorý pochádza z gréckeho pôvodu. Hydro znamená vodu a lýza znamená separáciu; čo nám dáva význam „oddelenie s použitím vody“. Ak molekula získa molekulu vody a rozpadne sa na časti, tento proces sa nazýva hydrolýza. Rozbitie väzieb, ako všetci vieme, je degradačný proces, a preto táto reakcia pri aplikácii na biologické systémy podlieha katabolizmu. Nie všetky väzby môžu byť hydrolyzované. Niektoré časté príklady sú hydrolýza solí slabých kyselín a slabých zásad, hydrolýza esterov a amidov a hydrolýza biomolekúl, ako sú polysacharidy a proteíny. Keď sa do vody pridá soľ slabej kyseliny alebo zásady, voda sa spontánne rozpadne na H+ a OH- a vytvorí konjugovanú zásadu alebo kyselinu, čím sa prostredie stane kyslým alebo zásaditým v závislosti od látky. Esterové a amidové väzby sa hydrolyzujú v syntetických organických reakciách, ako aj v biologických systémoch.
Hydrolýza je proces lámania väzieb, teda spôsob, ako uvoľniť energiu. Je to hlavná reakcia zapojená do uvoľňovania energie v našom tele. Komplexné molekuly, ktoré jeme ako potravu, sú rozložené na jednoduché molekuly pomocou rôznych enzýmov a uvoľnená energia sa ukladá do ATP; energetická mena tela. Keď je potrebná energia na biosyntézu alebo aktívny transport látok cez bunkové membrány, ATP sa hydrolyzuje a uvoľňuje sa uložená energia.
Dehydratačná syntéza
Dehydratačná syntéza, ako už názov napovedá, je proces, ktorý syntetizuje molekuly odstránením molekúl vody. Existujú dva hlavné spôsoby, ako to urobiť. Jedným z nich je odstránenie molekuly vody z jednej látky, čím vznikne nenasýtená väzba. To sa dosiahne protonizáciou OH- na OH2+, čím sa z nej stane dobrá odchádzajúca skupina. Dehydratačné činidlá, ako je konc. Sulfuric, Conc. Oxid fosforečný a oxid hlinitý sú pre túto reakciu veľmi obľúbené. Ďalšou metódou je priviesť dve samostatné molekuly a odstránením OH- z jednej a H+ z druhej ich kondenzáciou do jednej veľkej molekuly. Používa sa pri organických reakciách, ako je aldolová kondenzácia, syntéza esterov a syntéza amidov. Druhý typ sa používa v biologických systémoch na biosyntézu molekúl.
Syntéza polysacharidov pomocou mono a disacharidov, syntéza bielkovín pomocou aminokyselín sú dva hlavné príklady. Keďže reakcia sa tu podieľa na vytváraní väzby, ide o anabolickú reakciu. Na rozdiel od hydrolýzy tieto kondenzačné reakcie vyžadujú energiu. V syntetickej organickej chémii sa poskytuje ako tepelná energia, tlak atď. av biologických systémoch hydrolýzou ATP.
Aký je rozdiel medzi hydrolýzou a dehydratačnou syntézou?
• Hydrolýza je proces, pri ktorom sa do systému pridáva molekula vody, ale dehydratačná syntéza je proces, pri ktorom sa molekula vody zo systému odstraňuje.
• Hydrolýza rozdeľuje molekuly na časti (väčšinou) a dehydratačná syntéza kondenzuje molekuly do väčšej molekuly.
