Hydrolyysi vs. kondensaatio
Kondensaatio ja hydrolyysi ovat kahdenlaisia kemiallisia reaktioita, jotka osallistuvat sidoksen muodostumiseen ja sidoksen katkeamiseen. Kondensoituminen on hydrolyysin vastakohta. Näitä kahta tyyppiä olevia reaktioita esiintyy yleisesti biologisissa järjestelmissä, ja käytämme näitä reaktioita myös monien kaupallisesti tärkeiden tuotteiden saamiseksi.
Kondensaatio
Kondensaatioreaktiot ovat eräänlainen kemiallinen reaktio, jossa pienet molekyylit yhdistyvät muodostaen suuren yksittäisen molekyylin. Reaktio tapahtuu kahdessa funktionaalisessa ryhmässä molekyyleissä. Toinen kondensaatioreaktion ominaisuus on, että pieni molekyyli häviää reaktion aikana. Tämä molekyyli voi olla vettä, kloorivetyä, etikkahappoa jne. Jos kadonnut molekyyli on vesi, tämän tyyppiset kondensaatioreaktiot tunnetaan dehydraatioreaktioina. Koska reagoivat molekyylit ovat pienempiä ja tuotemolekyyli on erittäin suuri, tuotteiden tiheys on aina suurempi kuin kondensaatioreaktioiden reaktiot. Kondensaatioreaktiot tapahtuvat useilla tavoilla. Voimme esimerkiksi jakaa nämä laajasti kahteen tyyppiin molekyylien välisiksi kondensaatioreaktioiksi ja molekyylin sisäisiksi kondensaatioreaktioksi. Jos kaksi funktionaalista ryhmää sijaitsevat samassa molekyylissä, niitä kutsutaan molekyylin sisäisiksi kondensaatioiksi. Esimerkiksi glukoosilla on seuraava lineaarinen rakenne.
Liuoksessa suurin osa molekyyleistä on syklisessä rakenteessa. Kun syklinen rakenne muodostuu, hiilessä 5 oleva -OH muuttuu eetterisidokseksi renkaan sulkemiseksi hiilellä 1. Tämä muodostaa kuusijäsenisen puoliasetaalisen rengasrakenteen. Tämän molekyylin sisäisen kondensaatioreaktion aikana vesimolekyyli hylätään ja muodostuu eetterisidos. Molekyylien väliset reaktiot tuottavat monia hyödyllisiä ja yleisiä tuotteita. Tämän aikana reaktio tapahtuu kahden erillisen molekyylin funktionaalisten ryhmien välillä. Esimerkiksi muodostettaessa makromolekyyliä, kuten proteiinia, aminohapot tiivistyvät. Vesimolekyyli vapautuu ja muodostuu amidisidos, joka tunnetaan peptidisidoksena. Kun kaksi aminohappoa sitoutuu yhteen, muodostuu dipeptidi, ja kun monet aminohapot liittyvät yhteen, sitä kutsutaan polypeptidiksi. DNA ja RNA ovat myös kaksi makromolekyyliä, jotka muodostuvat nukleotidien välisten kondensaatioreaktioiden seurauksena. Kondensaatioreaktiot tuottavat erittäin suuria molekyylejä ja joskus molekyylit eivät ole niin suuria. Esimerkiksi: esteröintireaktiossa alkoholin ja karboksyylihapon välillä muodostuu pieni esterimolekyyli. Kondensoituminen on tärkeää polymeerin muodostuksessa. Polymeerit ovat suuria molekyylejä, joilla on sama rakenneyksikkö, joka toistuu yhä uudelleen ja uudelleen. Toistuvia yksiköitä kutsutaan monomeereiksi. Nämä monomeerit on sidottu toisiinsa kovalenttisilla sidoksilla polymeerin muodostamiseksi.
Hydrolyysi
Tämä on reaktio, jossa kemiallinen sidos katkeaa vesimolekyylin avulla. Tämän reaktion aikana vesimolekyyli hajoaa protoniksi ja hydroksidi-ioniksi. Ja sitten nämä kaksi ionia lisätään molekyylin kahteen osaan, joissa sidos katkeaa. Esimerkiksi seuraava on esteri. Esterisidos on välillä –CO ja –O.
Hydrolyysissä vedestä tuleva protoni lisää -O-puolelle ja hydroksidi-ioni -CO-puolelle. Siksi hydrolyysin seurauksena muodostuu alkoholia ja karboksyylihappoa, jotka olivat lähtöaineita esteriä muodostettaessa.
Mitä eroa on hydrolyysillä ja kondensaatiolla?
• Hydrolyysi on kondensaation vastakohta.
• Kondensaatioreaktiot muodostavat kemiallisia sidoksia, kun taas hydrolyysi katkaisee kemialliset sidokset.
• Polymeerit syntyvät kondensaatioreaktioissa, ja ne hajoavat hydrolyysireaktioissa.
• Kondensaatioreaktioiden aikana voi vapautua vesimolekyyliä. Hydrolyysireaktioissa vesimolekyyli liitetään molekyyliin.
