Hidroliza proti dehidracijski sintezi
Hidroliza in dehidracijska sinteza sta dve glavni reakciji, ki se uporabljata v postopkih organske sinteze. Poleg industrijske in eksperimentalne uporabe sta ti dve reakciji še posebej pomembni v bioloških sistemih. Imajo zelo pomembno vlogo pri naših presnovnih aktivnostih in vedno jih posredujejo encimi, da izvedejo selektivno hidrolizo ali dehidracijsko sintezo.
Hidroliza
Hidroliza je izraz grškega izvora. Hidro pomeni voda in liza pomeni ločitev; kar nam daje pomen »ločevanje z uporabo vode«. Če molekula pridobi molekulo vode in razpade na dele, se ta proces imenuje hidroliza. Kot vsi vemo, je pretrganje vezi ponižujoč proces, zato je ta reakcija podvržena katabolizmu, ko jo uporabimo za biološke sisteme. 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 proteini. Ko vodi dodamo sol šibke kisline ali baze, voda spontano razpade na H+ in OH- in tvori konjugirano bazo ali kislino, zaradi česar je medij kisel ali bazičen, odvisno od snovi. Estrske in amidne vezi se hidrolizirajo v sintetičnih organskih reakcijah, pa tudi v bioloških sistemih.
Hidroliza je proces pretrganja vezi in torej način za sproščanje energije. To je glavna reakcija, ki sodeluje pri sproščanju energije v našem telesu. Kompleksne molekule, ki jih zaužijemo kot hrano, razgradijo na preproste molekule različni encimi in sproščena energija se shrani v ATP; energijska valuta telesa. Ko je potrebna energija za biosintezo ali aktivni transport snovi skozi celične membrane, se ATP hidrolizira in shranjena energija se sprosti.
Sinteza dehidracije
Dehidracijska sinteza, kot pove že ime, je proces, pri katerem se sintetizirajo molekule z odstranjevanjem molekul vode. To lahko storite na dva glavna načina. Ena je odstranitev molekule vode iz ene snovi, pri čemer nastane nenasičena vez. To se naredi s protoniranjem OH- na OH2+ in tako postane dobra odhodna skupina. Sredstva za dehidracijo, kot je Conc. Žveplova, konc. Fosforjev in aluminijev oksid sta zelo priljubljena za to reakcijo. Druga metoda je, da pripeljemo dve ločeni molekuli in ju z odstranitvijo OH- iz ene in H+ iz druge kondenziramo v eno veliko molekulo. To se uporablja v organskih reakcijah, kot je aldolna kondenzacija, sinteza estrov in sinteza amidov. Tip dva se uporablja v bioloških sistemih za biosintezo molekul.
Sinteza polisaharidov z uporabo mono in disaharidov, sinteza beljakovin z uporabo aminokislin sta dva glavna primera. Ker je reakcija tukaj vključena v nastajanje vezi, je to anabolična reakcija. 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 dehidracijsko sintezo?
• Hidroliza je proces, pri katerem se sistemu doda molekula vode, vendar je sinteza dehidracije proces, pri katerem se molekula vode odstrani iz sistema.
• Hidroliza loči molekule na dele (večinoma), sinteza dehidracije pa kondenzira molekule v večjo molekulo.
