Chemijos srityje turime chemines reakcijas, vykstančias tarp molekulių ir atomų. Šiandien mes kalbėsime apie hidrolizė. Hidrolizė yra tam tikros rūšies cheminė reakcija, kuri gali įvykti tarp neorganinių ir organinių molekulių ar jonų. Pagrindinė hidrolizės ypatybė yra ta, kad joje dalyvauja vanduo, kad būtų galima suardyti ryšius.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime apie visas hidrolizės savybes ir svarbą chemijos srityje.
Kas yra hidrolizė
Mes kalbame apie cheminės reakcijos tipą, kuris gali įvykti tiek tarp organinių, tiek ir neorganinių molekulių. Esminė sąlyga yra ta, kad vanduo turi patekti, kad galėtų nutraukti šių molekulių ryšius. Žodis hidrolizė kilęs iš graikų hidro, kuris reiškia vandenį, ir iš lizės, kuri reiškia plyšimą. Išvertus pavidalu, hidrolizė gali būti vadinama vandens suskaidymu. Šiuo atveju mes kalbame apie kai kurių reagentų ryšių nutraukimą dalyvaujant vandeniui.
Vandens molekulę sudaro du vandenilio ir vienas deguonies atomai. Dėl šio atomų derinio susidaro pusiausvyra tarp silpnų rūgščių ir bazių druskų jonų. Rūgštys ir bazės yra sąvokos, atsirandančios atliekant bendruosius chemijos ir analitinės chemijos tyrimus. Galima sakyti, kad hidrolizė yra viena iš paprasčiausių cheminių reakcijų. Bendroji hidrolizės lygtis yra tokia:
AB + H2O = AH + B-OH
Yra keletas hidrolizės pavyzdžių, kai vanduo arba pats savaime negali nutraukti tam tikro kovalentinio ryšio. Mes prisimename, kad kovalentinis ryšys yra tas, kuriame kelios nemetalinių savybių turinčios molekulės susijungia ir sudaro dar vieną naują molekulę. Juos jungiantis ryšys yra žinomas kaip kovalentinis ryšys. Kai vien vanduo negali suardyti šios jungties, procesas pagreitėja arba katalizuojamas rūgštinant ar šarminant terpę. Tai yra, esant jonams, hidrolizę galima katalizuoti. Ir yra tai, kad yra fermentų, galinčių katalizuoti hidrolizės cheminę reakciją.
pagrindinės funkcijos
Pažiūrėkime, kokios yra savybės ir iš ko susideda hidrolizė. Šio tipo reakcijos užima ypatingą vietą kalbant apie biomolekules. Junginiai, kurie kartu laiko molekulių monomerus, tam tikromis sąlygomis yra linkę hidrolizuotis. Tai yra, kovalentiniai ryšiai, su kuriais yra prijungtos molekulės, gali būti suardomi esant vandeniui. To pavyzdys yra cukrūs. Cukrus gali hidrolizuoti, kad polisacharidai suskaidytų į monosacharidus. Tai įvyksta dėl fermentų, vadinamų gliukozidazėmis, veikimo.
Reikia atsižvelgti į tai, kad ryšį nutraukia ne tik molekulės substratas. Pats vanduo taip pat lūžta ir galiausiai atskiria jonus. Vanduo lūžta į H + ir OH–, kur H + baigiasi A, o OH– su B. AB taip reaguoja su vandens molekule ir susidaro du produktai - AH ir B-OH.
Todėl galime sakyti, kad hidrolizė yra cheminė reakcija, priešinga kondensacijai. Nuo kondensato, du produktai jungiasi išlaisvindami mažą molekulę. Ši maža molekulė yra vanduo. Priešingai, hidrolizės metu sunaudojama molekulė, o kondensacijos metu ši elektrolizės molekulė sunaudojama, išsiskiria arba susidaro.
Kad būtų daug lengviau suprasti, mes vėl paaiškinsime cukrų pavyzdį. Tarkime, kad AB yra sacharozės dimeras. Šiuo atveju A reiškia gliukozę, o B - fruktozę. Šis jungtis, kuris žinomas glikozidiniu pavadinimu, gali būti hidrolizuojamas, kad susidarytų du atskiri monosacharidai ir tirpalas. Tas pats atsitinka su oligosacharidais ir polisacharidais, jei fermentai yra tie, kurie veikia reakcijas.
Mes žinome, kad ši cheminė reakcija turi tik vieną kryptį. Tai reiškia, kad tai yra negrįžtamos hidrolizės tipas. Kita vertus, yra hidrolizės reakcijų, kurios yra grįžtamos, kai pasiekiama pusiausvyra.
Hidrolizės reakcijų pavyzdžiai
Pažiūrėkime, kokie yra pagrindiniai natūraliai vykstančių hidrolizės pavyzdžiai. Pirmiausia reikia pamatyti ATP hidrolizės reakciją. Mes žinome, kad šios molekulės pH vertės yra stabilios tarp 6.8 ir 7.4. Tačiau jei pH vertės padidėja ir tampa daug šarminės, jis gali savaime hidrolizuotis. Gyvose būtybėse hidrolizę katalizuoja fermentai, žinomi ATPazių pavadinimu. Tai yra egzergoninės cheminės reakcijos tipas. Tai reiškia, kad ADP entropija yra didesnė nei ATP, todėl laisvosios energijos kitimas vyksta hidrolizuojant ATP. Šio tipo hidrolizė sukelia daug endergoninių reakcijų.
Susietos reakcijos yra dar viena reakcijos rūšis, kai vyksta hidrolizė. Kai kuriais atvejais jis naudojamas junginiui A virsti junginiu B. Geriausiai žinomas hidrolizės pavyzdys natūraliai būna vandenyje. Tarsi viena iš vandens molekulių galėtų būti suskaidyta į jonus, o vandenilio protonas susijungia su kitos vandens molekulės deguonies atomu. Tai sukelia hidronio joną. Tai galėtų būti vadinama daugiau nei hidrolizė kaip vandens autoionizacija arba autoprotolizė.
Galiausiai dar viena dalis, kur šios reakcijos baltymuose susidaro įprastu būdu. Mes žinome, kad baltymai yra stabilios molekulės ir norint pasiekti jų visišką hidrolizę, reikalingos ekstremalios sąlygos. Prisimename, kad baltymai susideda iš aminorūgščių. Tačiau gyvos būtybės yra aprūpintos fermentų arsenalu, leidžiančiu baltymus hidrolizuoti į aminorūgštis dvylikapirštėje žarnoje.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie hidrolizę ir jos charakteristikas.