Hidroliza vs sinteza dehidracije
Hidroliza in sinteza dehidracije sta dve glavni reakciji, ki se uporabljata v postopkih organske sinteze. Ti dve reakciji sta poleg industrijske in eksperimentalne uporabe še posebej pomembni v bioloških sistemih. Imajo precej veliko vlogo pri naših presnovnih aktivnostih in jih vedno posredujejo encimi za selektivno hidrolizo ali sintezo dehidracije.
Hidroliza
Hidroliza je izraz, ki izhaja iz grškega izvora. Hidro pomeni vodo, liza pa ločevanje; kar nam daje pomen "ločevanje z uporabo vode". Če molekula pridobi molekulo vode in se razgradi na dele, se ta proces imenuje hidroliza. Razpad vezi, kot vsi poznamo, je ponižujoč proces, zato ta reakcija pri uporabi na bioloških sistemih pride v katabolizem. Vseh vezi ni mogoče hidrolizirati. Nekateri pogosti primeri so hidroliza soli šibkih kislin in šibkih baz, hidroliza estrov in amidov ter hidroliza biomolekul, kot so polisaharidi in beljakovine. Ko v vodo dodamo sol šibke kisline ali baze, voda spontano prodre v H + in OH- in tvori konjugirano bazo ali kislino, zaradi česar je medij kisel in bazičen, odvisno od snovi. Estrske in amidne vezi se hidrolizirajo v sintetičnih organskih reakcijah, pa tudi v bioloških sistemih.
Hidroliza je postopek prekinitve vezi, torej način sproščanja energije. To je glavna reakcija pri sproščanju energije v naših telesih. Kompleksne molekule, ki jih jemo kot hrano, se z različnimi encimi razgradijo na enostavne molekule, sproščena energija pa se shrani v ATP; energijska valuta telesa. Kadar je energija potrebna za biosintezo ali aktivni transport snovi skozi celične membrane, se ATP hidrolizira in shranjena energija sprosti.
Sinteza dehidracije
Kot pove že samo ime, je sinteza dehidracije sinteza molekul z odstranjevanjem molekul vode. To lahko storite na dva glavna načina. Ena je odstranitev molekule vode iz ene snovi, ki daje nenasičeno vez. To se naredi tako, da se OH-protonira na OH2 + in tako postane dobra odhodna skupina. Dehidracijska sredstva, kot je Conc. Žveplova, konc. Za to reakcijo sta zelo priljubljena fosforni in aluminijev oksid. Druga metoda je pripeljati dve ločeni molekuli in jih z odstranitvijo OH- iz ene in H + iz druge kondenzirati v eno veliko molekulo. To se uporablja v organskih reakcijah, kot so kondenzacija aldola, sinteza estra in sinteza amida. Tip dva se v bioloških sistemih uporablja za biosintezo molekul.
Dva glavna primera sta sinteza polisaharidov z uporabo mono in disaharidov, sinteza beljakovin z uporabo aminokislin. Ker je tu reakcija vključena v tvorbo vezi, gre za anabolično reakcijo. Za razliko od hidrolize te kondenzacijske reakcije zahtevajo energijo. V sintetični organski kemiji se zagotavlja kot toplotna energija, tlak itd., V bioloških sistemih pa s hidrolizo ATP.
Kakšna je razlika med hidrolizo in sintezo dehidracije?
• Hidroliza je postopek, pri katerem se sistemu doda molekula vode, sinteza dehidracije pa je postopek, pri katerem se molekula vode odstrani iz sistema.
• Hidroliza molekule loči na dele (večinoma), sinteza dehidracije pa zgosti molekule v večjo molekulo.
