V oblasti chémie prebiehajú chemické reakcie, ktoré prebiehajú medzi molekulami a atómami. Dnes budeme hovoriť o hydrolýza. Hydrolýza je typ chemickej reakcie, ktorá môže prebiehať medzi anorganickými a organickými molekulami alebo iónmi. Hlavnou charakteristikou hydrolýzy je, že zahŕňa účasť vody, aby sa väzby mohli prerušiť.
V tomto článku vám povieme o všetkých charakteristikách a dôležitosti hydrolýzy v oblasti chémie.
Čo je to hydrolýza
Hovoríme o type chemickej reakcie, ktorá môže prebiehať medzi organickými aj anorganickými molekulami. Základnou podmienkou je, že musí byť zahrnutá voda, aby mohla rozbiť väzby týchto molekúl. Slovo hydrolýza pochádza z gréckeho hydro, čo znamená voda a z lýzy, čo znamená prasknutie. Preložené vo forme, hydrolýza by mohla byť známa ako rozpad vody. V tomto prípade hovoríme o rozbíjaní väzieb niektorých reaktantov účasťou vody.
Molekula vody je zložená z dvoch atómov vodíka a jedného atómu kyslíka. Vďaka tejto kombinácii atómov sa vytvára rovnováha medzi iónmi solí slabých kyselín a zásad. Kyseliny a zásady sú pojmy, ktoré sa objavujú vo všeobecných štúdiách chémie a analytickej chémie. Dá sa povedať, že hydrolýza je jednou z najjednoduchších chemických reakcií. Všeobecná rovnica pre hydrolýzu je nasledovná:
AB + H2 = AH + B-OH
Existuje niekoľko príkladov hydrolýzy, pri ktorých voda sama o sebe nedokáže rozbiť určitú kovalentnú väzbu. Pamätáme si, že kovalentná väzba je taká, v ktorej niekoľko molekúl s nekovovými charakteristikami sa spája a vytvára ďalšiu novú molekulu. Väzba, ktorá ich spája, je známa ako kovalentná väzba. Pokiaľ samotná voda nie je schopná túto väzbu prerušiť, je proces urýchlený alebo katalyzovaný okyslením alebo alkalizáciou média. To znamená, že za prítomnosti iónov môže byť katalyzovaná hydrolýza. A je to tak, že existujú enzýmy, ktoré sú schopné katalyzovať chemickú reakciu hydrolýzy.
kľúčové vlastnosti
Pozrime sa, aké sú vlastnosti a z čoho pozostáva hydrolýza. Pokiaľ ide o biomolekuly, tento typ reakcie zaujíma osobitné miesto. A je to tak, že väzby, ktoré držia monoméry molekúl pohromade, sú za určitých podmienok náchylné na hydrolýzu. To znamená, že kovalentné väzby, ku ktorým sú molekuly pripojené, sa môžu za prítomnosti vody prerušiť. Príkladom toho sú cukry. Cukry sú schopné hydrolýzy rozložiť polysacharidy na monosacharidy. K tomu dochádza vďaka pôsobeniu enzýmov známych ako glukozidázy.
Musí sa vziať do úvahy, že väzbu nerozbije iba molekula a substrát. Samotná voda tiež praskne a nakoniec oddelí ióny. Voda sa láme na H + a OH–, kde H + končí na A, a OH– na B. AB teda reaguje s molekulou vody a vznikajú dva produkty, AH a B-OH.
Preto môžeme povedať, že hydrolýza je chemická reakcia v rozpore s kondenzáciou. Z kondenzácie, dva produkty sa spoja uvoľnením malej molekuly. Táto malá molekula je voda. Naopak, pri hydrolýze sa molekula spotrebuje, zatiaľ čo pri kondenzácii sa táto molekula elektrolýzy spotrebuje, uvoľní alebo vyrobí.
Aby sme tomu ľahšie porozumeli, opäť vysvetlíme príklad cukrov. Predpokladajme, že AB je dimér sacharózy. V tomto prípade A predstavuje glukózu a B predstavuje fruktózu. Túto väzbu, ktorá je známa pod glykozidovým názvom, možno hydrolyzovať za vzniku dvoch samostatných monosacharidov a roztoku. To isté sa deje s oligosacharidmi a polysacharidmi, ak pri reakciách pôsobia enzýmy.
Vieme, že táto chemická reakcia má iba jeden smer. To znamená, že ide o typ ireverzibilnej hydrolýzy. Na druhej strane existujú hydrolýzne reakcie, ktoré sú reverzibilné, akonáhle sa dosiahne rovnováha.
Príklady hydrolýznych reakcií
Pozrime sa, aké sú hlavné príklady hydrolýzy, ktoré sa vyskytujú prirodzene. Najskôr je vidieť hydrolýznu reakciu ATP. Vieme, že táto molekula má stabilné hodnoty pH medzi 6.8 a 7.4. Ak sa však hodnoty pH zvýšia a stanú sa oveľa zásaditejšími, môže sa spontánne hydrolyzovať. U živých bytostí je hydrolýza katalyzovaná enzýmami známymi pod menom ATPázy. Je to typ exergonickej chemickej reakcie. To znamená, že entropia ADP je väčšia ako entropia ATP, takže variácia voľnej energie nastáva hydrolýzou ATP. Tento typ hydrolýzy využíva početné endergonické reakcie.
Spriaznené reakcie sú ďalším typom reakcií, pri ktorých dochádza k hydrolýze. V niektorých prípadoch sa používa na premenu zlúčeniny A na zlúčeninu B. Najznámejší príklad hydrolýzy sa prirodzene vyskytuje vo vode. Je to, akoby jedna z molekúl vody mohla byť rozdelená na ióny a vodíkový protón sa viaže s atómom kyslíka druhej molekuly vody. Tak vznikne hydróniový ión. Dalo by sa to nazvať viac ako hydrolýza ako autoionizácia alebo autoprotolýza vody.
Na záver ešte jedna z častí, kde tieto reakcie sa generujú bežným spôsobom v proteínoch. Vieme, že bielkoviny sú stabilné molekuly a na ich úplnú hydrolýzu sú potrebné extrémne podmienky. Pamätáme si, že bielkoviny sú tvorené aminokyselinami. Živé bytosti sú však vybavené arzenálom enzýmov, ktoré umožňujú hydrolýzu bielkovín na aminokyseliny v dvanástniku.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o hydrolýze a jej vlastnostiach.