hidroliză

hidroliză reprezintă împărțirea unui compus chimic în molecule mai mici cu absorbția apei.Hidrolizele joacă un rol important atât în ​​anorganic, cât și în biologie. În organismele vii, clivajul hidrolitic are loc sub influența enzimelor.

Ce este hidroliza?

În timpul hidrolizei, compușii chimici sunt împărțiți în molecule mai mici atunci când apa este absorbită. Acest lucru se aplică atât în ​​zonele anorganice, cât și în cele biologice. O parte a moleculei se conectează la grupa hidroxil (grupa OH) și o altă parte a moleculei se conectează la ionul de hidrogen (H +). Pentru a obține molecule neutre, electronul grupului hidroxil migrează formal la proton.

Aceste reacții nu au loc de obicei într-un singur pas. Cu reacții simple sunt necesare doar câteva etape, în timp ce cu conversii complicate este implicat întotdeauna un catalizator, care rămâne neschimbat după finalizarea tuturor etapelor de reacție.

În biologie, hidroliza este adesea defalcarea compușilor extrem de polimerici sau compuși. Cele mai importante trei substanțe nutritive, carbohidrați (polizaharide), grăsimi sau proteine, sunt defalcate hidrolitic.

În sistemele vii, reacțiile au loc întotdeauna în prezența enzimelor. Enzimele sunt catalizatori care sunt din nou nemodificați după clivajul hidrolitic și sunt disponibili pentru următoarea reacție.

Reversul hidrolizei produce apă și este cunoscut sub numele de condens.

Funcție și sarcină

Hidroliza este una dintre reacțiile fundamentale în sistemele biologice. Ei se asigură că biomoleculele mari sunt transformate în monomeri în mod constant, astfel încât pot fi folosite pentru a acumula substanțele proprii ale organismului sau, prin descompunerea lor, pentru a furniza energie organismului. Prin urmare, hidroliza joacă un rol central în organism.

După mâncare, carbohidrații, grăsimile și proteinele importante sunt descompuse în componentele lor individuale prin hidroliză. În cazul carbohidraților, de exemplu, polizaharidele sunt defalcate în monomeri glucoză în timp ce absorb apa. Grăsimile sunt glicerină esterificată cu acizi grași. Clivajul hidrolitic produce acizii grași individuali și glicerina. Proteinele sunt lanțuri de aminoacizi peptidici care sunt împărțiți hidrolitic în aminoacizi individuali în timpul digestiei. Enzimele sunt implicate în toate reacțiile hidrolitice din organism. Enzimele sunt proteine ​​care susțin catalitic reacțiile. După hidroliză, enzimele sunt neschimbate.

Hidroliza nu are loc numai în digestia alimentelor. Ca parte a metabolismului general, reacții de hidroliză și condensare constante au loc în organism. Enzimele care catalizează hidroliza se numesc hidrolaze.Hidrolazele pot fi, la rândul lor, împărțite în peptidaze, esteraze sau glicozidoze. Printre altele, peptidazele descompun proteinele cu formarea de aminoacizi individuali. Esterasele, la rândul lor, pot descompune grăsimile în acizi grași și glicerină. Apoi este vorba de lipaze. Glicozidele împart compușii glicozidici. Acestea sunt fie polizaharide, în care mai multe molecule de zahăr sunt legate glicozidic între ele, fie compuși care au o legătură glicozidică între o componentă a zahărului și o componentă care nu conține zahăr. Acesta este motivul pentru care amilaza, care transformă amidonul în glucoză, este una dintre glicozidele.

Hidrolazele suplimentare sunt fosfatazele și nucleazele. Fosfatazele se despart hidrolitice de grupările fosfat. Un bun exemplu al acestei reacții este conversia ATP (adenozina trifosfat) în ADP (adenozina difosfat). În general, hidroliza are loc întotdeauna odată cu eliberarea de energie. Acest lucru este deosebit de evident în reacția de la ATP la ADP. Deoarece această conversie furnizează energia stocată anterior în ATP pentru alte reacții biochimice, generare de căldură sau mișcări mecanice. Nucleazele sunt responsabile de descompunerea completă a acizilor nucleici. Acestea sunt din nou împărțite în ribonucleaze și dezoxiribonucleaze. Ambele grupuri de enzime împart hidrolitic legăturile de fosfodiester în molecula de acid nucleic pentru a forma nucleotidele individuale.

Boli și afecțiuni

Deoarece reacțiile de hidroliză au loc în mod constant în corpul uman, sunt posibile diferite boli în acest context. Digestia și multe reacții intermediare în metabolism sunt reacții de hidroliză Există enzime speciale pentru fiecare etapă de reacție. Cu toate acestea, enzimele sunt proteine ​​care pot fi restricționate și în funcția lor prin modificări genetice. Eșecul sau deficiența fiecărei enzime poate avea consecințe fatale asupra sănătății.

Uneori, enzimele trebuie să fie prezente în cantități mari, astfel încât un întreg organ este necesar pentru secreția lor. Acest lucru se aplică, printre altele, enzimelor digestive din pancreas. Pancreasul sau pancreasul produce în principal lipaze și peptidase. Este în mare parte responsabil pentru digestia alimentelor care iese din stomac. Grăsimile și proteinele sunt defalcate în componente individuale. Corpul absoarbe aminoacizii, acizii grași, glicerina și glucoza care se formează prin intestinul subțire. În bolile pancreasului apar probleme digestive masive cu diaree, flatulență și dureri abdominale severe. Lipsa descompunerii grăsimilor poate duce la scaune grase.

În forma acută a inflamației pancreasului (pancreatită), pancreasul poate chiar digera singur cu un rezultat fatal. Fluxul liber al sucurilor digestive în intestinul subțire poate fi perturbat de diverse cauze. Se acumulează în pancreas și se dizolvă complet. Chiar și în cazul formelor cronice de pancreatită, există o rezoluție parțială constantă.

Mitocondriopatiile sunt un alt exemplu de boală în ceea ce privește procesele hidrolitice.Datorită tulburărilor în sinteza ATP, reacțiile care furnizează energie de la ATP la ADP pot avea loc doar într-o măsură limitată. Mitocondriopatii se exprimă i.a. în oboseală cronică și slăbiciune.