Hydrolyysi vs dehydraatiosynteesi
Hydrolyysi ja dehydraatiosynteesi ovat kaksi pääreaktiota, joita käytetään orgaanisissa synteesimenetelmissä. Teollisen ja kokeellisen käytön lisäksi nämä kaksi reaktiota ovat erityisen tärkeitä biologisissa systeemeissä. Niillä on melko suuri rooli aineenvaihdunnassamme, ja ne ovat aina entsyymien välittämiä selektiivisen hydrolyysin tai dehydraatiosynteesin suorittamiseksi.
Hydrolyysi
Hydrolyysi on kreikkalaista alkuperää oleva termi. Hydro tarkoittaa vettä ja lyysi erottamista; mikä antaa meille merkityksen "erottaminen veden käytöllä". Jos molekyyli saa vesimolekyylin ja hajoaa osiin, tätä prosessia kutsutaan hydrolyysiksi. Sidosten katkeaminen, kuten me kaikki tiedämme, on hajottava prosessi, ja siksi tämä reaktio joutuu kataboliaan, kun sitä sovelletaan biologisiin järjestelmiin. Kaikkia sidoksia ei voida hydrolysoida. Joitakin yleisiä esimerkkejä ovat heikkojen happojen ja heikkojen emästen suolojen hydrolyysi, esterien ja amidien hydrolyysi sekä biomolekyylien, kuten polysakkaridien ja proteiinien, hydrolyysi. Kun heikon hapon tai emäksen suolaa lisätään veteen, vesi hajoaa spontaanisti H+:ksi ja OH-:ksi ja muodostaa konjugaattiemäksen tai -hapon, jolloin väliaine on hapan tai emäksinen aineesta riippuen. Esteri- ja amidisidokset hydrolysoituvat synteettisissä orgaanisissa reaktioissa sekä biologisissa systeemeissä.
Hydrolyysi on sidosten katkaisuprosessi, joten se on tapa vapauttaa energiaa. Se on tärkein reaktio, joka liittyy energian vapautumiseen kehomme sisällä. Monimutkaiset molekyylit, joita syömme ravinnoksi, hajoavat yksinkertaisiksi molekyyleiksi eri entsyymien vaikutuksesta ja vapautunut energia varastoituu ATP:hen; kehon energiavaluutta. Kun energiaa tarvitaan biosynteesiin tai aineiden aktiiviseen kuljetukseen solukalvojen läpi, ATP hydrolysoituu ja varastoitunutta energiaa vapautuu.
Dehydraatiosynteesi
Dehydraatiosynteesi, kuten nimestä voi päätellä, on prosessi, joka syntetisoi molekyylejä poistamalla vesimolekyylejä. On kaksi päätapaa tehdä tämä. Yksi on poistaa vesimolekyyli yhdestä aineesta, jolloin saadaan tyydyttymätön sidos. Tämä tehdään protonoimalla OH- OH2+:ksi ja siten tekemällä siitä hyvä lähtevä ryhmä. Kuivausaineet, kuten Conc. Rikkihappo, väk. Fosfori ja alumiinioksidi ovat erittäin suosittuja tässä reaktiossa. Toinen tapa on tuoda kaksi erillistä molekyyliä ja tiivistämällä ne yhdeksi suureksi molekyyliksi poistamalla toisesta OH- ja toisesta H+. Tätä käytetään orgaanisissa reaktioissa, kuten aldolikondensaatiossa, esterisynteesissä ja amidisynteesissä. Tyyppiä kaksi käytetään biologisissa järjestelmissä molekyylien biosynteesiin.
Polysakkaridisynteesi käyttämällä mono- ja disakkarideja, proteiinisynteesi aminohappoja käyttämällä ovat kaksi pääesimerkkiä. Koska reaktio tässä on mukana sidoksen muodostumisessa, se on anabolinen reaktio. Toisin kuin hydrolyysi, nämä kondensaatioreaktiot vaativat energiaa. Synteettisessä orgaanisessa kemiassa sitä saadaan lämpöenergiana, paineena jne. ja biologisissa systeemeissä ATP-hydrolyysillä.
Mitä eroa on hydrolyysillä ja dehydraatiosynteesillä?
• Hydrolyysi on prosessi, jossa vesimolekyyli lisätään järjestelmään, mutta dehydraatiosynteesi on prosessi, jossa vesimolekyyli poistetaan järjestelmästä.
• Hydrolyysi erottaa molekyylit osiin (enimmäkseen) ja dehydraatiosynteesi tiivistää molekyylit suuremmaksi molekyyliksi.
