Hydrolýza vs syntéza dehydratace
Hydrolýza a dehydratační syntéza jsou dvě hlavní reakce používané v postupech organické syntézy. Kromě jejich průmyslového a experimentálního využití jsou tyto dvě reakce zvláště důležité v biologických systémech. Hrají poměrně velkou roli v našich metabolických aktivitách a jsou vždy zprostředkovány enzymy, aby prováděly selektivní hydrolýzu nebo dehydratační syntézu.
Hydrolýza
Hydrolýza je termín, který pochází z řeckého původu. Hydro znamená vodu a lýza znamená separaci; což nám dává význam „oddělování s použitím vody“. Pokud molekula získá molekulu vody a rozpadne se na části, tento proces se nazývá hydrolýza. Rozbití vazeb, jak všichni víme, je degradační proces, a proto tato reakce při aplikaci na biologické systémy podléhá katabolismu. Ne všechny vazby mohou být hydrolyzovány. Některé časté příklady jsou hydrolýza solí slabých kyselin a slabých zásad, hydrolýza esterů a amidů a hydrolýza biomolekul, jako jsou polysacharidy a proteiny. Když se do vody přidá sůl slabé kyseliny nebo zásady, voda se spontánně rozloží na H+ a OH- a vytvoří konjugovanou zásadu nebo kyselinu, čímž se médium stane kyselým nebo zásaditým v závislosti na látce. Esterové a amidové vazby jsou hydrolyzovány v syntetických organických reakcích i v biologických systémech.
Hydrolýza je proces štěpení vazeb, tedy způsob, jak uvolnit energii. Je to hlavní reakce zapojená do uvolňování energie v našem těle. Složité molekuly, které jíme jako potravu, jsou různými enzymy rozkládány na jednoduché molekuly a uvolněná energie se ukládá do ATP; energetická měna těla. Když je potřeba energie pro biosyntézu nebo aktivní transport látek přes buněčné membrány, ATP se hydrolyzuje a uvolňuje se uložená energie.
Dehydratační syntéza
Dehydratační syntéza, jak název napovídá, je proces, který syntetizuje molekuly odstraněním molekul vody. Existují dva hlavní způsoby, jak toho dosáhnout. Jedním z nich je odstranění molekuly vody z jedné látky za vzniku nenasycené vazby. To se provádí protonací OH- na OH2+, čímž se z ní stane dobrá odstupující skupina. Dehydratační činidla, jako je Conc. Sulfuric, Conc. Pro tuto reakci jsou velmi oblíbené oxid fosforečný a oxid hlinitý. Další metodou je přivést dvě oddělené molekuly a odstraněním OH- z jedné a H+ z druhé, jejich kondenzací do jedné velké molekuly. To se používá v organických reakcích, jako je aldolová kondenzace, syntéza esterů a syntéza amidů. Druhý typ se používá v biologických systémech k biosyntéze molekul.
Syntéza polysacharidů pomocí mono a disacharidů, syntéza proteinů pomocí aminokyselin jsou dva hlavní příklady. Vzhledem k tomu, že reakce je zde zapojena do tvorby vazby, jedná se o anabolickou reakci. Na rozdíl od hydrolýzy vyžadují tyto kondenzační reakce energii. V syntetické organické chemii je poskytován jako tepelná energie, tlak atd. a v biologických systémech hydrolýzou ATP.
Jaký je rozdíl mezi hydrolýzou a dehydratační syntézou?
• Hydrolýza je proces, kdy se do systému přidává molekula vody, ale dehydratační syntéza je proces, při kterém je molekula vody ze systému odstraněna.
• Hydrolýza rozděluje molekuly na části (většinou) a dehydratační syntéza kondenzuje molekuly do větší molekuly.
