хидролиза

Най- хидролиза представлява разделяне на химично съединение на по-малки молекули с абсорбцията на вода.Хидролизата играе важна роля в неорганичната област, както и в биологията. В живите организми хидролитичното разцепване се извършва под въздействието на ензимите.

Какво е хидролиза?

По време на хидролизата химичните съединения се разделят на по-малки молекули, когато водата се абсорбира. Това се отнася както за неорганичните, така и за биологичните области. Една част от молекулата се свързва с хидроксилната група (ОН група), а друга част от молекулата се свързва с водородния йон (Н +). За да се получат неутрални молекули, електронът от хидроксилната група формално мигрира към протона.

Тези реакции обикновено не се провеждат в една стъпка. При прости реакции са необходими само няколко стъпки, докато при сложни конверсии винаги се включва катализатор, който остава непроменен след завършването на всички реакционни етапи.

В биологията хидролизата често е разграждането на силно полимерни или композитни съединения. Трите най-важни хранителни вещества, въглехидрати (полизахариди), мазнини и протеини, се разграждат хидролитично.

В живите системи реакциите винаги протичат в присъствието на ензими. Ензимите са катализатори, които след хидролитичното разцепване отново са непроменени и са достъпни за следващата реакция.

Обратната страна на хидролизата води до получаване на вода и е известна като кондензация.

Функция и задача

Хидролизата е една от основните реакции в биологичните системи. Те гарантират, че големите биомолекули непрекъснато се превръщат в мономери, така че те могат или да бъдат използвани за изграждане на собствени вещества в организма, или чрез тяхното разграждане, за да снабдяват тялото с енергия. Следователно хидролизата играе централна роля в организма.

След хранене важните хранителни вещества въглехидрати, мазнини и протеини се разграждат до отделните им компоненти чрез хидролиза. В случая на въглехидрати, полизахаридите се разграждат до мономерната глюкоза, когато водата се абсорбира. Мазнините са глицерин, естерифициран с мастни киселини, а хидролитичното разцепване произвежда отделните мастни киселини и глицерин. Протеините са вериги от пептидни аминокиселини, които се разделят хидролитично на отделни аминокиселини по време на храносмилането. Ензимите участват във всички хидролитични реакции в организма. Ензимите са протеини, които каталитично поддържат реакциите. След хидролиза ензимите са непроменени.

Хидролизата не се извършва само при храносмилането на храната. Като част от цялостния метаболизъм, в организма протичат постоянни реакции на хидролиза и кондензация. Ензимите, които катализират хидролизата, се наричат ​​хидролази.Хидролазите от своя страна могат да бъдат разделени на пептидази, естерази или гликозидази. Освен всичко друго, пептидазите разграждат протеините с образуването на отделни аминокиселини. Естеразите от своя страна могат да разграждат мазнините до мастни киселини и глицерин. Тогава това са липази. Гликозидазите разделят гликозидни съединения. Това са или полизахариди, в които няколко захарни молекули са гликозидно свързани, или съединения, които имат гликозидна връзка между захарен компонент и не захарен компонент. Ето защо амилазата, която превръща нишестето в глюкоза, е една от гликозидазите.

Други хидролази са фосфатази и нуклеази. Фосфатазите разделят фосфатните групи хидролитично. Добър пример за тази реакция е превръщането на ATP (аденозин трифосфат) в ADP (аденозин дифосфат). Като цяло хидролизата винаги се извършва с освобождаването на енергия. Това е особено очевидно при реакцията от АТФ към АДФ. Тъй като това преобразуване доставя енергията, предварително съхранявана в АТФ за други биохимични реакции, генериране на топлина или механични движения. Нуклеазите са отговорни за пълното разграждане на нуклеиновите киселини. Те отново се разделят на рибонуклеази и дезоксирибонуклеази. И двете ензимни групи хидролитично разделят фосфодиестерните връзки в молекулата на нуклеиновата киселина, за да образуват отделните нуклеотиди.

Болести и неразположения

Тъй като в човешкия организъм непрекъснато протичат реакции на хидролиза, в този контекст са възможни и различни заболявания. Храносмилането и много междинни реакции в метаболизма са реакции на хидролиза.За всеки етап на реакцията има специални ензими. Ензимите обаче са протеини, които също могат да бъдат ограничени в своята функция чрез генетични промени. Неуспехът или дефицитът на всеки един ензим може да има фатални последици за здравето.

Ензимите понякога трябва да присъстват в големи количества, така че за секрецията им е необходим цял орган. Това се отнася, наред с други неща, за храносмилателните ензими в панкреаса. Панкреасът или панкреасът произвежда главно липази и пептидази. До голяма степен е отговорен за храносмилането на кашата, излизаща от стомаха. Мазнините и протеините се разграждат на отделните компоненти. Тялото абсорбира аминокиселините, мастните киселини, глицерина и глюкозата, които се образуват през тънките черва. При заболявания на панкреаса се появяват масивни храносмилателни проблеми с диария, метеоризъм и силна коремна болка. Липсата на разграждане на мазнините може да доведе до мастни изпражнения.

При острата форма на възпаление на панкреаса (панкреатит) панкреасът дори може да се усвои с фатален изход. Свободният поток на храносмилателни сокове в тънките черва може да бъде нарушен от различни причини. Те се натрупват в панкреаса и напълно се разтварят. Дори при хроничните форми на панкреатит има постоянно частично разтваряне.

Друг пример за заболяване по отношение на хидролитичните процеси е представен от митохондриална болест.Поради нарушения в синтеза на АТФ, енергийно-захранващите реакции от АТФ до АДФ могат да протичат само в ограничена степен. Митохондриопатиите се изразяват i.a. при хронична умора и слабост.