هیدرولیز نشان دهنده تقسیم یک ترکیب شیمیایی به کوچکتر است مولکول ها با درج از آب. هیدرولیز هم در زمینه معدنی و هم در زیست شناسی نقش عمده ای دارد. در موجودات زنده ، تجزیه هیدرولیتیک تحت تأثیر قرار می گیرد آنزیم ها.
هیدرولیز چیست؟
هیدرولیز بیانگر شکاف یک ترکیب شیمیایی به کوچکتر است مولکول ها با درج از آب. در موجودات زنده ، تجزیه هیدرولیتیک تحت تأثیر قرار می گیرد آنزیم ها. در هیدرولیز ، ترکیبات شیمیایی به کوچکتر تقسیم می شوند مولکول ها با جذب آب. این امر هم در حوزه های غیر آلی و هم در حوزه های بیولوژیکی صادق است. در این فرایند ، یک مولکول جزئی با گروه هیدروکسیل (گروه OH) و یک مولکول جزئی دیگر با هیدروژن یون (H +). برای بدست آوردن مولکولهای خنثی ، الکترون گروه هیدروکسیل به طور رسمی به پروتون مهاجرت می کند. این واکنشها معمولاً در یک مرحله اتفاق نمی افتد. در واکنش های ساده ، فقط چند مرحله لازم است ، در حالی که تبدیل های پیچیده همیشه شامل یک کاتالیزور است که پس از انجام تمام مراحل واکنش بدون تغییر باقی می ماند. در زیست شناسی ، هیدرولیز اغلب شامل تجزیه ترکیبات بسیار پلیمری یا ترکیبی است. سه ماده غذایی مهم کربوهیدرات ها (پلی ساکارید ها) ، چربی ها یا پروتئین ها از نظر هیدرولیتی تخریب می شوند. در سیستم های زنده ، واکنش ها همیشه در حضور آنزیم ها. آنزیم ها نشان دهنده کاتالیزورها هستند که پس از تجزیه هیدرولیتی مجدداً بدون تغییر در دسترس هستند و برای واکنش بعدی آماده هستند. برگشت هیدرولیز باعث تولید آب می شود و تراکم نامیده می شود.
کارکرد و وظیفه
هیدرولیزها از جمله واکنشهای اساسی در سیستم های بیولوژیکی هستند. آنها اطمینان می دهند که مولکول های زیستی بزرگ به طور مداوم به منومر تبدیل می شوند تا در ساخت مواد درون زا یا از طریق تخریب آنها ، در تأمین انرژی بدن استفاده شوند. بنابراین هیدرولیز نقشی اساسی در بدن دارد. به عنوان مثال ، پس از مصرف غذا ، مواد مغذی مهم کربوهیدرات ها، چربی ها و پروتئین ها توسط هیدرولیز به اجزای جداگانه خود تقسیم می شوند. در شرایطی که کربوهیدرات ها، به عنوان مثال ، شکست از پلی ساکارید ها به مونومرها گلوکز با آب صورت می گیرد جذب. چربی ها نمایندگی می کنند گلیسرول استری شده با اسیدهای چرب. رخ هیدرولیتیک فرد را تولید می کند اسیدهای چرب و گلیسرول. پروتئین ها زنجیره هایی از نظر پپتیدی هستند اسیدهای آمینه که در طی هضم به صورت هیدرولیتی به اسیدهای آمینه جدا می شوند. آنزیم ها در تمام واکنش های هیدرولیتیک بدن نقش دارند. آنزیم ها پروتئین هایی هستند که به طور کاتالیزوری از واکنش ها پشتیبانی می کنند. پس از هیدرولیز ، آنزیم ها بدون تغییر وجود دارند. هیدرولیز فقط در هنگام هضم غذا اتفاق نمی افتد. واکنش های هیدرولیز و چگالش به عنوان بخشی از متابولیسم کلی به طور مداوم در بدن انجام می شود. آنزیم هایی که هیدرولیز را کاتالیز می کنند ، هیدرولاز می نامند. هیدرولازها به نوبه خود می توانند به پپتیدازها ، استرازها یا گلیکوزیدازها تقسیم شوند. از جمله اینکه پپتیدازها پروتئین ها را تخریب می کنند و به صورت جداگانه در می آیند اسیدهای آمینه. از طرف دیگر ، استرازها می توانند چربی ها را به پایین تبدیل کنند اسیدهای چرب و گلیسرول. در این حالت ، آنها لیپاز هستند. گلیکوزیدازها ترکیبات گلیکوزیدی را تجزیه می کنند. اینها یا پلی ساکارید ها، که در آن چندین قند مولکول ها از نظر گلیکوزیدی ارتباط دارند ، یا ترکیباتی که دارای پیوند گلیکوزیدی بین یک بخش قند و یک بخش غیر قند هستند. بنابراین ، گلیکوزیدازها شامل می شوند آمیلاز، که نشاسته را به تبدیل می کند گلوکز. سایر هیدرولازها شامل فسفاتازها و نوکلئازها هستند. فسفاتازها از نظر هیدرولیتی شکاف می خورند فسفات گروه ها. یک نمونه خوب از این واکنش تبدیل ATP است (آدنوزین تری فسفات) به ADP (آدنوزین دی فسفات). به طور کلی ، هیدرولیزها همیشه با آزاد سازی انرژی پیش می روند. این امر به ویژه در واکنش ATP به ADP مشخص است. زیرا این تبدیل انرژی ذخیره شده قبلی را در ATP برای سایر واکنشهای بیوشیمیایی ، تولید گرما یا حرکات مکانیکی فراهم می کند. نوکلئازها مسئول تخریب کامل اسیدهای نوکلئیک. اینها دوباره به ریبونوکلئازها و دی اکسی ریبونوکلئازها تقسیم می شوند. هر دو گروه از آنزیم ها به صورت هیدرولیتی پیوندهای فسفودی استر را در مولکول اسید نوکلئیک شکسته و تک نوکلئوتیدها را تشکیل می دهند.
بیماری ها و اختلالات
از آنجا که واکنش های هیدرولیز به طور مداوم در بدن انسان رخ می دهد ، انواع مختلف بیماری نیز در این زمینه امکان پذیر است. هضم و بسیاری از واکنش های میانی در متابولیسم نشان دهنده واکنش های هیدرولیز است. برای هر مرحله واکنش آنزیم های خاصی وجود دارد. با این حال ، آنزیم ها پروتئین هایی هستند که عملکرد آنها نیز می تواند با تغییرات ژنتیکی محدود شود. نارسایی یا کمبود هر آنزیم فردی می تواند عواقب مهلکی برای آن به همراه داشته باشد سلامت. آنزیم ها باید گاهی اوقات به مقدار زیاد وجود داشته باشند ، بنابراین کل ارگان برای ترشح آنها لازم است. این برای آنزیم های گوارشی از جمله لوزالمعده. پانکراس عمدتا لیپاز و پپتیداز تولید می کند. این تا حد زیادی وظیفه هضم تفاله غذایی را دارد معده. چربی ها و پروتئین ها به اجزای جداگانه تقسیم می شوند. بدن جذب می کند اسیدهای آمینه، اسیدهای چرب ، گلیسرول و گلوکز از طریق تشکیل شده است روده کوچک. در بیماری های لوزالمعده ، شکایات گوارشی گسترده همراه است اسهال, نفخ و شدید درد شکم. به دلیل عدم تجزیه چربی ها ، ممکن است مدفوع چرب ایجاد شود. به شکل حاد پانکراتیت، حتی خود هضم لوزالمعده با نتیجه کشنده امکان پذیر است. به دلایل مختلف ، جریان آزاد آب میوه های گوارشی به روده کوچک ممکن است آشفته شود. آنها در لوزالمعده جمع شده و آن را به طور کامل حل می کنند. در اشکال مزمن از پانکراتیت، یک انحلال جزئی جزئی نیز وجود دارد. نمونه دیگری از بیماری مربوط به فرآیندهای هیدرولیتیک توسط میتوکندریوپاتی نشان داده می شود. به دلیل اختلالات در سنتز ATP ، واکنشهای تأمین کننده انرژی ATP به ADP فقط تا حد محدودی اتفاق می افتد. میتوکندریوپاتی ها خود را در نشان می دهند خستگی مزمن و ضعف ، در میان سایر علائم.
