Հիդրոլիզ ընդդեմ ջրազրկման սինթեզ
Հիդրոլիզը և ջրազրկման սինթեզը երկու հիմնական ռեակցիաներն են, որոնք օգտագործվում են օրգանական սինթեզի ընթացակարգերում: Բացի իրենց արդյունաբերական և փորձարարական կիրառություններից, այս երկու ռեակցիաները հատկապես կարևոր են կենսաբանական համակարգերում: Նրանք բավականին մեծ դեր են խաղում մեր նյութափոխանակության գործունեության մեջ և միշտ միջնորդվում են ֆերմենտների միջոցով՝ սելեկտիվ հիդրոլիզ կամ ջրազրկման սինթեզ իրականացնելու համար:
Հիդրոլիզ
Հիդրոլիզը տերմին է, որը ծագում է հունական ծագումից: Hydro-ն նշանակում է ջուր, իսկ լիզիսը նշանակում է տարանջատում; որը մեզ տալիս է «ջրի օգտագործմամբ բաժանվել» իմաստը։Եթե մոլեկուլը ձեռք է բերում ջրի մոլեկուլ և բաժանվում է մասերի, ապա այս գործընթացը կոչվում է հիդրոլիզ: Կապերի խզումը, ինչպես մենք բոլորս գիտենք, դեգրադացնող գործընթաց է, և այս ռեակցիան, հետևաբար, ենթարկվում է կատաբոլիզմի, երբ կիրառվում է կենսաբանական համակարգերի վրա: Ոչ բոլոր կապերը կարող են հիդրոլիզացվել: Որոշ հաճախակի օրինակներ են թույլ թթուների և թույլ հիմքերի աղերի հիդրոլիզը, էսթերների և ամիդների հիդրոլիզը և կենսամոլեկուլների հիդրոլիզը, ինչպիսիք են պոլիսախարիդները և սպիտակուցները: Երբ ջրին ավելացվում է թույլ թթվի կամ հիմքի աղ, ջուրն ինքնաբերաբար ներթափանցում է H+ և OH- և ձևավորում է զուգակցված հիմք կամ թթու, ինչը միջինը դարձնում է թթվային կամ հիմնային՝ կախված նյութից: Էսթերային և ամիդային կապերը հիդրոլիզվում են սինթետիկ օրգանական ռեակցիաներում, ինչպես նաև կենսաբանական համակարգերում։
Հիդրոլիզը կապերի խզման գործընթաց է, հետևաբար էներգիան ազատելու միջոց: Դա մեր մարմնի ներսում էներգիայի արտազատման հիմնական ռեակցիան է: Բարդ մոլեկուլները, որոնք մենք ուտում ենք որպես սնունդ, տարբեր ֆերմենտների միջոցով տրոհվում են պարզ մոլեկուլների, և ազատված էներգիան պահվում է ATP-ում; մարմնի էներգիայի արժույթը. Երբ էներգիան անհրաժեշտ է բիոսինթեզի կամ բջջային թաղանթներով նյութերի ակտիվ տեղափոխման համար, ATP-ն հիդրոլիզվում է, և կուտակված էներգիան ազատվում է:
Ջրազրկման սինթեզ
Ջրազրկման սինթեզը, ինչպես ենթադրում է անունը, գործընթաց է, որը սինթեզում է մոլեկուլները՝ հեռացնելով ջրի մոլեկուլները: Դա անելու երկու հիմնական եղանակ կա. Մեկը ջրի մոլեկուլը հեռացնելն է մեկ նյութից, որն առաջացնում է չհագեցած կապ: Դա արվում է OH--ի վրա OH2+ պրոտոնավորելով և դրանով իսկ այն դարձնելով լավ հեռացող խումբ: Ջրազրկող նյութեր, ինչպիսիք են Conc. Ծծմբական, կոնց. Այս ռեակցիայի համար շատ տարածված են ֆոսֆորի և ալյումինի օքսիդը: Մյուս մեթոդը երկու առանձին մոլեկուլներ բերելն է և մեկից OH--ը և մյուսից H+-ը հեռացնելով, դրանք խտացնելով մեկ մեծ մոլեկուլի մեջ: Սա օգտագործվում է օրգանական ռեակցիաներում, ինչպիսիք են ալդոլի խտացումը, էսթերի սինթեզը և ամիդի սինթեզը: Երկրորդ տիպը օգտագործվում է կենսաբանական համակարգերում մոլեկուլների կենսասինթեզի համար:
Պոլիսաքարիդների սինթեզը՝ օգտագործելով մոնո և դիսաքարիդներ, սպիտակուցների սինթեզը՝ ամինաթթուների օգտագործմամբ, երկու հիմնական օրինակներ են:Քանի որ ռեակցիան այստեղ ներգրավված է կապի ստեղծման մեջ, դա անաբոլիկ ռեակցիա է: Ի տարբերություն հիդրոլիզի, այս խտացման ռեակցիաները պահանջում են էներգիա: Սինթետիկ օրգանական քիմիայում այն տրամադրվում է որպես ջերմային էներգիա, ճնշում և այլն, իսկ կենսաբանական համակարգերում՝ ATP հիդրոլիզով:
Ո՞րն է տարբերությունը հիդրոլիզի և ջրազրկման սինթեզի միջև:
• Հիդրոլիզը գործընթաց է, երբ ջրի մոլեկուլը ավելացվում է համակարգին, սակայն ջրազրկման սինթեզը գործընթաց է, որտեղ ջրի մոլեկուլը հեռացվում է համակարգից:
• Հիդրոլիզը բաժանում է մոլեկուլները մասերի (հիմնականում), իսկ ջրազրկման սինթեզը մոլեկուլները խտացնում է ավելի մեծ մոլեկուլի:
