A kémia területén megvannak a kémiai reakciók, amelyek a molekulák és az atomok között fordulnak elő. Ma beszélni fogunk a hidrolízis. A hidrolízis egyfajta kémiai reakció, amely szervetlen és szerves molekulák vagy ionok között előfordulhat. A hidrolízis fő jellemzője, hogy a víz részvételével jár, így a kötések megszakadhatnak.
Ebben a cikkben a hidrolízis összes jellemzőjéről és fontosságáról a kémia területén fogunk beszélni.
Mi a hidrolízis
Egyfajta kémiai reakcióról beszélünk, amely mind szerves, mind szervetlen molekulák között előfordulhat. Az alapvető feltétel, hogy a vizet be kell vonni, hogy képes legyen megbontják ezeknek a molekuláknak a kötéseit. A hidrolízis szó a görög hidro, ami vizet jelent, és a lízis, ami szakadást jelent. Formában lefordítva a hidrolízis a víz lebontásaként is ismert lehet. Ebben az esetben egyes reagensek kötéseinek a víz részvételével történő megszakadásáról beszélünk.
A vízmolekula két hidrogénatomból és egy oxigénatomból áll. Ennek az atomkombinációnak köszönhetően egyensúly alakul ki a gyenge savak és bázisok sóinak ionjai között. A savak és bázisok a kémia és az analitikai kémia általános tanulmányaiban megjelenő fogalmak. A hidrolízis az egyik legegyszerűbb kémiai reakciónak mondható. A hidrolízis általános egyenlete a következő:
AB + H2 = AH + B-OH
Számos példa van a hidrolízisre, ahol a víz önmagában nem képes megszakítani egy bizonyos kovalens kötést. Emlékszünk arra, hogy a kovalens kötés az, amelyben több nemfémes tulajdonságú molekula összekapcsolódva újabb új molekulát képez. A hozzájuk csatlakozó kötés kovalens kötésként ismert. Amikor a víz önmagában nem képes megbontani ezt a kötést, a folyamatot felgyorsítják vagy katalizálják a közeg savanyításával vagy lúgosításával. Vagyis ionok jelenlétében a hidrolízis katalizálható. És vannak olyan enzimek, amelyek képesek katalizálni a hidrolízis kémiai reakcióját.
Főbb jellemzők
Lássuk, melyek a jellemzők és miből áll a hidrolízis. Ez a fajta reakció különleges helyet foglal el, amikor a biomolekulákról van szó. És az, hogy a molekulák monomerjeit összetartó kötések bizonyos körülmények között hajlamosak hidrolízisre. Vagyis a kovalens kötések, amelyekhez a molekulák kapcsolódnak, víz jelenlétében megszakadhatnak. Erre példa a cukrok. A cukrok képesek hidrolizálni, hogy a poliszacharidokat monoszacharidokká bontsák. Ez a glükozidáz néven ismert enzimek hatásának köszönhető.
Figyelembe kell venni, hogy nemcsak a molekula szubsztrátja szakítja meg a kötést. Maga a víz is megreped, és végül elválasztja az ionokat. A víz H + -ra és OH-ra törik, ahol a H + A-val végződik, az OH– pedig a B. AB-vel tehát reakcióba lép egy vízmolekulával, két terméket, az AH-t és a B-OH-t termelve.
Ezért azt mondhatjuk, hogy a hidrolízis a kondenzációval ellentétes kémiai reakció. A páralecsapódástól, két termék csatlakozik egy kis molekula felszabadításával. Ez a kis molekula víz. Éppen ellenkezőleg, a hidrolízis során egy molekula, míg a kondenzációban ez az elektrolízis molekula fogyasztódik, szabadul fel vagy termelődik.
A megértés megkönnyítése érdekében ismét elmagyarázzuk a cukrok példáját. Tegyük fel, hogy az AB egy szacharóz-dimer. Ebben az esetben A jelentése glükóz és B jelentése fruktóz. Ez a glikozid néven ismert kötés hidrolizálható, így két külön monoszacharid és az oldat keletkezik. Ugyanez történik az oligoszacharidokkal és a poliszacharidokkal, ha az enzimek hatnak a reakciókban.
Tudjuk, hogy ennek a kémiai reakciónak csak egy iránya van. Ez azt jelenti, hogy ez egy visszafordíthatatlan hidrolízis. Másrészt vannak olyan hidrolízisreakciók, amelyek az egyensúly elérése után reverzibilisek.
Példák hidrolízis reakciókra
Lássuk, melyek a hidrolízis főbb példái, amelyek természetesen előfordulnak. Először nézze meg az ATP hidrolízis reakcióját. Tudjuk, hogy ennek a molekulának a pH-értéke 6.8 és 7.4 között stabil. Ha azonban a pH-értékek sokkal lúgosabbá válnak, spontán hidrolizálhat. Élő lényekben a hidrolízist az ATPázok néven ismert enzimek katalizálják. Ez egyfajta exergonikus kémiai reakció. Ez azt jelenti, hogy az ADP entrópiája nagyobb, mint az ATPé, tehát a szabad energiaváltozás az ATP hidrolízisével történik. Ez a fajta hidrolízis számos endergon reakciót vált ki.
A kapcsolt reakciók egy másik típusú reakció, ahol hidrolízis megy végbe. Bizonyos esetekben az A vegyület B vegyületté történő átalakításához használják. A hidrolízis legismertebb példája természetesen a vízben fordul elő. Mintha az egyik vízmolekula ionokra szakadhatna, és a hidrogén proton kötődne a másik vízmolekula oxigénatomjával. Ez a hidroniumion keletkezését eredményezi. Többet is lehetne nevezni a hidrolízisnél, mint a víz autoionizációját vagy autoprotolízisét.
Végül egy másik rész, ahol ezek a reakciók a fehérjékben közös módon keletkeznek. Tudjuk, hogy a fehérjék stabil molekulák, és teljes hidrolízisük eléréséhez extrém körülmények szükségesek. Emlékszünk arra, hogy a fehérjék aminosavakból állnak. Az élőlényeket azonban olyan enzimek arzenálja látja el, amelyek lehetővé teszik a fehérjék aminosavvá történő hidrolízisét a duodenumban.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a hidrolízisről és annak jellemzőiről.