Hüdrolüüs vs dehüdratsiooni süntees
Hüdrolüüs ja dehüdratsiooni süntees on kaks peamist orgaanilise sünteesi protseduurides kasutatavat reaktsiooni. Peale nende tööstusliku ja eksperimentaalse kasutuse on need kaks reaktsiooni eriti olulised bioloogilistes süsteemides. Nad mängivad meie metaboolses tegevuses üsna suurt rolli ja neid vahendavad alati ensüümid, et teostada selektiivset hüdrolüüsi või dehüdratsiooni sünteesi.
Hüdrolüüs
Hüdrolüüs on kreeka päritolu termin. Hüdro tähendab vett ja lüüs eraldamist; mis annab meile tähenduse "eraldumine vee kasutamisega". Kui molekul omandab veemolekuli ja laguneb osadeks, nimetatakse seda protsessi hüdrolüüsiks. Sidemete katkemine, nagu me kõik teame, on alandav protsess ja see reaktsioon langeb seetõttu bioloogiliste süsteemide puhul katabolismi alla. 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. Nõrga happe või aluse soola lisamisel veele laguneb vesi spontaanselt H+ ja OH- ning moodustab konjugeeritud aluse või happe, muutes keskkonna olenev alt ainest happeliseks või aluseliseks. Ester- ja amiidsidemed hüdrolüüsitakse nii sünteetilistes orgaanilistes reaktsioonides kui ka bioloogilistes süsteemides.
Hüdrolüüs on sidemete katkemise protsess, seega viis energia vabastamiseks. See on peamine reaktsioon, mis on seotud energia vabanemisega meie kehas. Keerukad molekulid, mida me toiduna sööme, lagunevad erinevate ensüümide toimel lihtsateks molekulideks ja vabanenud energia salvestub ATP-s; keha energiavaluuta. Kui biosünteesiks või ainete aktiivseks transportimiseks läbi rakumembraanide on vaja energiat, siis ATP hüdrolüüsitakse ja salvestatud energia vabaneb.
Dehüdratsiooni süntees
Dehüdratsiooni süntees, nagu nimigi viitab, on protsess, mis sünteesib molekule veemolekulide eemaldamise teel. Selleks on kaks peamist viisi. Üks on veemolekuli eemaldamine ühest ainest, mis annab küllastumata sideme. Seda tehakse OH- protoneerimisega OH2+-ks ja seeläbi heaks lahkuvaks rühmaks. Dehüdreerivad ained nagu konts. 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+, kondenseerida need üheks suureks molekuliks. Seda kasutatakse orgaanilistes reaktsioonides, nagu aldooli kondensatsioon, estri süntees ja amiidi süntees. Teist tüüpi kasutatakse bioloogilistes süsteemides molekulide biosünteesiks.
Polüsahhariidide süntees mono- ja disahhariidide abil, valkude süntees aminohapete kasutamisega on kaks peamist näidet. Kuna siinne reaktsioon on seotud sidemete loomisega, on see anaboolne reaktsioon. Erinev alt hüdrolüüsist vajavad need kondensatsioonireaktsioonid energiat. Sünteetilises orgaanilises keemias saadakse see soojusenergia, rõhu jms kujul ning bioloogilistes süsteemides ATP hüdrolüüsi teel.
Mis vahe on hüdrolüüsil ja dehüdratsiooni sünteesil?
• Hüdrolüüs on protsess, kus veemolekul lisatakse süsteemi, kuid dehüdratsiooni süntees on protsess, mille käigus veemolekul eemaldatakse süsteemist.
• Hüdrolüüs eraldab molekulid osadeks (enamasti) ja dehüdratsiooni süntees kondenseerib molekulid suuremaks molekuliks.
