V oblasti chemie probíhají chemické reakce mezi molekulami a atomy. Dnes budeme hovořit o hydrolýza. Hydrolýza je typ chemické reakce, která může nastat mezi anorganickými a organickými molekulami nebo ionty. Hlavní charakteristikou hydrolýzy je to, že zahrnuje účast vody, aby bylo možné rozbít vazby.
V tomto článku vám povíme o všech charakteristikách a důležitosti hydrolýzy v oblasti chemie.
Co je to hydrolýza
Mluvíme o typu chemické reakce, která může nastat mezi organickými i anorganickými molekulami. Základní podmínkou je, že voda musí být zapojena tak, aby mohla rozbít vazby těchto molekul. Slovo hydrolýza pochází z řeckého hydro, což znamená voda a z lýzy, což znamená prasknutí. Přeloženo ve formě, hydrolýza by mohla být známá jako rozpad vody. V tomto případě mluvíme o rozbití vazeb některých reaktantů prostřednictvím účasti vody.
Molekula vody je tvořena dvěma atomy vodíku a jedním atomem kyslíku. Díky této kombinaci atomů se vytváří rovnováha mezi ionty solí slabých kyselin a zásad. Kyseliny a zásady jsou pojmy, které se objevují v obecných studiích chemie a analytické chemie. Hydrolýzu lze považovat za jednu z nejjednodušších chemických reakcí. Obecná rovnice pro hydrolýzu je následující:
AB + H2 = AH + B-OH
Existuje několik příkladů hydrolýzy, kdy voda sama o sobě nemůže rozbít určitou kovalentní vazbu. Pamatujeme si, že kovalentní vazba je vazba, ve které několik molekul s nekovovými charakteristikami se spojí a vytvoří další novou molekulu. Vazba, která je spojuje, je známá jako kovalentní vazba. Pokud samotná voda není schopna tuto vazbu rozbít, je proces urychlen nebo katalyzován okyselením nebo alkalizací média. To znamená, že za přítomnosti iontů může být katalyzována hydrolýza. A existují enzymy, které jsou schopné katalyzovat chemickou reakci hydrolýzy.
Hlavní charakteristiky
Podívejme se, jaké jsou vlastnosti a z čeho se skládá hydrolýza. Tento typ reakce zaujímá zvláštní místo, pokud jde o biomolekuly. A je to tak, že vazby, které drží monomery molekul pohromadě, jsou za určitých podmínek náchylné k hydrolýze. To znamená, že kovalentní vazby, ke kterým jsou molekuly připojeny, lze v přítomnosti vody rozbít. Příkladem toho jsou cukry. Cukry jsou schopné hydrolýzy rozložit polysacharidy na monosacharidy. K tomu dochází díky působení enzymů známých jako glukosidázy.
Je třeba vzít v úvahu, že nejen molekula a substrát narušuje vazbu. Samotná voda se také štěpí a nakonec odděluje ionty. Voda se láme na H + a OH–, kde H + končí na A, a OH– na B. AB tedy reaguje s molekulou vody a vytváří dva produkty, AH a B-OH.
Můžeme tedy říci, že hydrolýza je chemická reakce na rozdíl od kondenzace. Z kondenzace, dva produkty se spojí uvolněním malé molekuly. Tato malá molekula je voda. Naopak, při hydrolýze je molekula spotřebována, zatímco při kondenzaci je tato molekula elektrolýzy spotřebována, uvolněna nebo vyrobena.
Abychom tomu mnohem lépe porozuměli, vysvětlíme znovu příklad cukrů. Předpokládejme, že AB je dimer sacharózy. V tomto případě A představuje glukózu a B představuje fruktózu. Tato vazba, která je známá pod glykosidickým názvem, může být hydrolyzována za vzniku dvou samostatných monosacharidů a roztoku. Totéž se děje s oligosacharidy a polysacharidy, pokud při reakcích působí enzymy.
Víme, že tato chemická reakce má pouze jeden směr. To znamená, že se jedná o typ nevratné hydrolýzy. Na druhé straně existují hydrolýzní reakce, které jsou reverzibilní, jakmile je dosaženo rovnováhy.
Příklady hydrolýzních reakcí
Podívejme se, jaké jsou hlavní příklady hydrolýzy, které se přirozeně vyskytují. Nejprve se podívejte na hydrolýzní reakci ATP. Víme, že tato molekula má stabilní hodnoty pH mezi 6.8 a 7.4. Pokud se však hodnoty pH zvýší, aby se staly mnohem zásaditějšími, může se hydrolyzovat spontánně. U živých bytostí je hydrolýza katalyzována enzymy známými pod názvem ATPázy. Je to typ exergonické chemické reakce. To znamená, že entropie ADP je větší než entropie ATP, takže kolísání volné energie nastává hydrolýzou ATP. Tento typ hydrolýzy využívá četné endergonické reakce.
Spojené reakce jsou dalším typem reakce, při níž dochází k hydrolýze. V některých případech se používá pro přeměnu sloučeniny A na sloučeninu B. Nejznámější příklad hydrolýzy se přirozeně vyskytuje ve vodě. Je to, jako by jedna z molekul vody mohla být rozbita na ionty a vodíkový proton se váže na atom kyslíku druhé molekuly vody. Tak vznikne hydroniový iont. Dalo by se to nazvat víc než hydrolýza jako autoionizace nebo autoprotolýza vody.
Nakonec další z částí, kde tyto reakce jsou generovány běžným způsobem v proteinech. Víme, že proteiny jsou stabilní molekuly a k dosažení jejich úplné hydrolýzy jsou nutné extrémní podmínky. Pamatujeme si, že bílkoviny jsou tvořeny aminokyselinami. Živé bytosti jsou však vybaveny arzenálem enzymů, které umožňují hydrolýzu bílkovin na aminokyseliny v dvanáctníku.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o hydrolýze a jejích vlastnostech.