В области химии мы имеем дело с химическими реакциями, происходящими между молекулами и атомами. Сегодня мы поговорим о гидролиз. Гидролиз - это тип химической реакции, которая может происходить между неорганическими и органическими молекулами или ионами. Основная характеристика гидролиза заключается в том, что в нем участвует вода, поэтому связи могут быть разорваны.
В этой статье мы расскажем вам обо всех характеристиках и важности гидролиза в области химии.
Что такое гидролиз
Речь идет о типе химической реакции, которая может происходить как между органическими, так и неорганическими молекулами. Обязательным условием является вовлечение воды, чтобы она могла разорвать связи этих молекул. Слово «гидролиз» происходит от греческого «гидро», что означает вода, и от «лизис», что означает разрыв. В переводе на язык гидролиз можно назвать разложением воды. В данном случае речь идет о разрыве связей некоторых реагентов за счет участия воды.
Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Благодаря такому сочетанию атомов образуется равновесие между ионами солей слабых кислот и оснований. Кислоты и основания - это понятия, которые появляются в общих исследованиях химии и аналитической химии. Можно сказать, что гидролиз - одна из самых простых химических реакций. Общее уравнение гидролиза выглядит следующим образом:
АВ + Н2О = АН + В-ОН
Есть несколько примеров гидролиза, когда вода сама по себе не может разорвать определенную ковалентную связь. Мы помним, что ковалентная связь - это связь, в которой несколько молекул с неметаллическими характеристиками объединяются, чтобы сформировать еще одну новую молекулу. Связь, которая их соединяет, известна как ковалентная связь. Когда вода сама по себе не способна разорвать эту связь, процесс ускоряется или катализируется подкислением или подщелачиванием среды. То есть в присутствии ионов может катализироваться гидролиз. И дело в том, что есть ферменты, способные катализировать химическую реакцию гидролиза.
Características principales
Давайте разберемся, в чем заключаются характеристики и в чем заключается гидролиз. Этот тип реакции занимает особое место, когда речь идет о биомолекулах. И дело в том, что связи, удерживающие вместе мономеры молекул, при определенных условиях подвержены гидролизу. То есть ковалентные связи, которыми связаны молекулы, могут быть разорваны в присутствии воды. Примером этого являются сахара. Сахара способны гидролизоваться с расщеплением полисахаридов на моносахариды. Это происходит благодаря действию ферментов, известных как глюкозидазы.
Следует иметь в виду, что не только молекула-субстрат разрывает связь. Сама вода также трескается и в конечном итоге разделяет ионы. Вода распадается на H + и OH–, где H + заканчивается на A, а OH– на B. AB, таким образом, реагирует с молекулой воды, производя два продукта, AH и B-OH.
Следовательно, можно сказать, что гидролиз - это химическая реакция, противоположная конденсации. От конденсата, два продукта соединяются, высвобождая небольшую молекулу. Эта небольшая молекула - вода. Напротив, при гидролизе молекула потребляется, в то время как при конденсации эта молекула электролиза потребляется, высвобождается или производится.
Чтобы упростить понимание, мы снова объясним пример с сахаром. Предположим, что AB - димер сахарозы. В этом случае A представляет собой глюкозу, а B представляет собой фруктозу. Эта связь, известная под гликозидным названием, может быть гидролизована с образованием двух отдельных моносахаридов и раствора. То же самое происходит с олигосахаридами и полисахаридами, если в реакциях участвуют ферменты.
Мы знаем, что эта химическая реакция имеет только одно направление. Это означает, что это разновидность необратимого гидролиза. С другой стороны, есть реакции гидролиза, которые обратимы после достижения равновесия.
Примеры реакций гидролиза
Давайте посмотрим, каковы основные примеры гидролиза, которые происходят в природе. Прежде всего, посмотрите реакцию гидролиза АТФ. Мы знаем, что эта молекула имеет стабильные значения pH от 6.8 до 7.4. Однако, если значения pH увеличиваются и становятся более щелочными, он может самопроизвольно гидролизоваться. У живых существ гидролиз катализируется ферментами, известными под названием АТФазы. Это разновидность экзэргонической химической реакции. Это означает, что энтропия АДФ больше, чем энтропия АТФ, поэтому изменение свободной энергии происходит за счет гидролиза АТФ. В этом типе гидролиза используются многочисленные эндергонические реакции.
Сопряженные реакции - это еще один тип реакции, при которой происходит гидролиз. В некоторых случаях его используют для превращения соединения A в соединение B. Самый известный пример гидролиза естественным образом протекает в воде. Это как если бы одна из молекул воды могла быть разбита на ионы, и протон водорода связывался с атомом кислорода другой молекулы воды. Это приводит к образованию иона гидроксония. Это можно назвать больше, чем гидролиз, как автоионизацию или автопротолиз воды.
Наконец, еще одна из частей, где эти реакции образуются в белках обычным образом. Мы знаем, что белки - это стабильные молекулы, и для их полного гидролиза требуются экстремальные условия. Мы помним, что белки состоят из аминокислот. Однако живые существа наделены арсеналом ферментов, которые позволяют гидролизовать белки до аминокислот в двенадцатиперстной кишке.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о гидролизе и его характеристиках.