Hüdrolüüs vs dehüdratsiooni süntees
Hüdrolüüs ja dehüdratsiooni süntees on orgaanilise sünteesi protseduurides kasutatavad kaks peamist reaktsiooni. Lisaks nende tööstuslikule ja eksperimentaalsele kasutamisele on need kaks reaktsiooni eriti olulised bioloogilistes süsteemides. Neil on üsna suur roll meie metaboolses tegevuses ja neid vahendavad alati ensüümid, et teha selektiivset hüdrolüüsi või dehüdratsiooni sünteesi.
Hüdrolüüs
Hüdrolüüs on Kreeka päritolu termin. Hüdro tähendab vett ja lüüs eraldamist; mis annab meile tähenduse „eraldamine veekasutusega“. Kui molekul saab veemolekuli ja laguneb osadeks, nimetatakse seda protsessi hüdrolüüsiks. Sidemete purunemine, nagu me kõik teame, on alandav protsess ja seetõttu satub see reaktsioon katabolismi alla, kui seda rakendada bioloogilistele süsteemidele. Kõiki sidemeid ei saa hüdrolüüsida. Mõned sagedased näited on nõrkade hapete ja nõrkade aluste soolade hüdrolüüs, estrite ja amiidide hüdrolüüs ning biomolekulide nagu polüsahhariidid ja valgud hüdrolüüs. Kui veele lisatakse nõrga happe või aluse sool, laguneb vesi spontaanselt H + ja OH- rühmadeks ja moodustab konjugaataluse või -happe, muutes keskmise happeliseks või aluseliseks sõltuvalt ainest. Estri- ja amiidsidemed hüdrolüüsitakse nii sünteetilistes orgaanilistes reaktsioonides kui ka bioloogilistes süsteemides.
Hüdrolüüs on sidemete purunemisprotsess, seega energia vabastamise viis. See on peamine reaktsioon, mis on seotud energia vabanemisega meie kehas. Keerulised molekulid, mida me toiduna sööme, jaotatakse erinevate ensüümide abil lihtsateks molekulideks ja vabanenud energia salvestatakse ATP-s; keha energiavaluuta. Kui biosünteesiks või ainete aktiivseks transportimiseks rakumembraanide kaudu on vaja energiat, hüdrolüüsitakse ATP ja eraldunud energia vabaneb.
Dehüdratsiooni süntees
Dehüdratsiooni süntees, nagu nimigi ütleb, on protsess, mis sünteesib molekule veemolekulide eemaldamise teel. Selleks on kaks peamist viisi. Üks on eemaldada veemolekul ühest ainest, saades küllastumata sideme. Seda tehakse OH- protoneerimisel OH2 + -ks ja muutes seeläbi heaks lahkuvaks rühmaks. Dehüdreerivad ained nagu Conc. Väävelhape, konts. Fosfor- ja alumiiniumoksiid on selle reaktsiooni jaoks väga populaarsed. Teine meetod on tuua kaks eraldi molekuli ja, eemaldades ühest OH- ja teisest H +, kondenseerides need üheks suureks molekuliks. Seda kasutatakse orgaanilistes reaktsioonides nagu aldooli kondenseerumine, estrite süntees ja amiidide süntees. Teist tüüpi kasutatakse bioloogilistes süsteemides molekulide biosünteesiks.
Polüsahhariidide süntees mono- ja disahhariidide abil, valgusüntees aminohapete abil on kaks peamist näidet. Kuna siinne reaktsioon on seotud sideme loomisega, on see anaboolne reaktsioon. Erinevalt hüdrolüüsist vajavad need kondensatsioonireaktsioonid energiat. Sünteetilises orgaanilises keemias annab see soojusenergia, rõhu jne ja bioloogilistes süsteemides ATP hüdrolüüsi.
Mis vahe on hüdrolüüsi ja dehüdratsiooni sünteesi vahel?
• Hüdrolüüs on protsess, kus veemolekul lisatakse süsteemi, kuid dehüdratsiooni süntees on protsess, kus veemolekul eemaldatakse süsteemist.
• Hüdrolüüs eraldab molekulid osadeks (enamasti) ja dehüdratsiooni süntees kondenseerib molekulid suuremaks molekuliks.
