Υδρόλυση vs Σύνθεση αφυδάτωσης
Η υδρόλυση και η σύνθεση αφυδάτωσης είναι δύο κύριες αντιδράσεις που χρησιμοποιούνται στις διαδικασίες οργανικής σύνθεσης. Εκτός από τις βιομηχανικές και πειραματικές τους χρήσεις, αυτές οι δύο αντιδράσεις είναι ιδιαίτερα σημαντικές στα βιολογικά συστήματα. Παίζουν πολύ μεγάλο ρόλο στις μεταβολικές μας δραστηριότητες και διαμεσολαβούνται πάντα από ένζυμα, για την εκτέλεση επιλεκτικής υδρόλυσης ή σύνθεσης αφυδάτωσης.
Υδρόλυση
Η υδρόλυση είναι ένας όρος που προέρχεται από την ελληνική προέλευση. Hydro σημαίνει νερό και λύση σημαίνει διαχωρισμός. που μας δίνει την έννοια «χωρίζω με τη χρήση νερού». Εάν ένα μόριο αποκτήσει ένα μόριο νερού και διασπαστεί σε μέρη, αυτή η διαδικασία ονομάζεται υδρόλυση. Το σπάσιμο των δεσμών, όπως όλοι γνωρίζουμε, είναι μια διαδικασία υποβάθμισης, και αυτή η αντίδραση, επομένως, υπόκειται σε καταβολισμό όταν εφαρμόζεται σε βιολογικά συστήματα. Δεν μπορούν όλοι οι δεσμοί να υδρολυθούν. Μερικά συχνά παραδείγματα είναι η υδρόλυση αλάτων ασθενών οξέων και αδύναμων βάσεων, η υδρόλυση εστέρων και αμιδίων και η υδρόλυση βιομορίων όπως οι πολυσακχαρίτες και οι πρωτεΐνες. Όταν ένα άλας ενός ασθενούς οξέος ή βάσης προστίθεται στο νερό, το νερό διασπάται αυθόρμητα σε Η+ και ΟΗ- και σχηματίζει τη συζευγμένη βάση ή οξύ κάνοντας το μέσο όξινο ή βασικό ανάλογα με την ουσία. Οι εστερικοί και αμιδικοί δεσμοί υδρολύονται σε συνθετικές οργανικές αντιδράσεις καθώς και σε βιολογικά συστήματα.
Η υδρόλυση είναι διαδικασία θραύσης δεσμών, επομένως ένας τρόπος απελευθέρωσης ενέργειας. Είναι η κύρια αντίδραση που εμπλέκεται στην απελευθέρωση ενέργειας μέσα στο σώμα μας. Τα πολύπλοκα μόρια που τρώμε ως τροφή διασπώνται σε απλά μόρια από διάφορα ένζυμα και η απελευθερωμένη ενέργεια αποθηκεύεται στο ATP. το ενεργειακό νόμισμα του σώματος. Όταν απαιτείται ενέργεια για τη βιοσύνθεση ή την ενεργό μεταφορά ουσιών μέσω των κυτταρικών μεμβρανών, το ATP υδρολύεται και η αποθηκευμένη ενέργεια απελευθερώνεται.
Σύνθεση αφυδάτωσης
Η σύνθεση αφυδάτωσης, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι μια διαδικασία που συνθέτει μόρια αφαιρώντας τα μόρια του νερού. Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι για να γίνει αυτό. Το ένα είναι να αφαιρέσετε ένα μόριο νερού από μια ουσία που παράγει έναν ακόρεστο δεσμό. Αυτό γίνεται με την πρωτονιίωση του OH- σε OH2+ και έτσι την καθιστά μια καλή αποχωρούσα ομάδα. Αφυδατωτικοί παράγοντες όπως Conc. Sulfuric, Conc. Το φωσφορικό και το οξείδιο του αργιλίου είναι πολύ δημοφιλή για αυτή την αντίδραση. Η άλλη μέθοδος είναι να φέρουμε δύο ξεχωριστά μόρια και, αφαιρώντας ένα ΟΗ- από το ένα και ένα Η+ από το άλλο, συμπυκνώνοντάς τα σε ένα μεγάλο μόριο. Αυτό χρησιμοποιείται σε οργανικές αντιδράσεις όπως η συμπύκνωση αλδόλης, η σύνθεση εστέρα και η σύνθεση αμιδίου. Ο τύπος δύο χρησιμοποιείται σε βιολογικά συστήματα για τη βιοσύνθεση μορίων.
Η σύνθεση πολυσακχαριτών με χρήση μονο και δισακχαριτών, η πρωτεϊνοσύνθεση με χρήση αμινοξέων είναι δύο κύρια παραδείγματα. Δεδομένου ότι η αντίδραση εδώ εμπλέκεται στη δημιουργία δεσμών, είναι μια αναβολική αντίδραση. Σε αντίθεση με την υδρόλυση, αυτές οι αντιδράσεις συμπύκνωσης απαιτούν ενέργεια. Στη συνθετική οργανική χημεία, παρέχεται ως θερμική ενέργεια, πίεση κ.λπ. και σε βιολογικά συστήματα με υδρόλυση ATP.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της υδρόλυσης και της σύνθεσης αφυδάτωσης;
• Η υδρόλυση είναι μια διαδικασία κατά την οποία ένα μόριο νερού προστίθεται σε ένα σύστημα, αλλά η σύνθεση αφυδάτωσης είναι μια διαδικασία όπου ένα μόριο νερού αφαιρείται από ένα σύστημα.
• Η υδρόλυση διαχωρίζει τα μόρια σε μέρη (κυρίως) και η σύνθεση αφυδάτωσης συμπυκνώνει τα μόρια σε ένα μεγαλύτερο μόριο.
