هیدرولیز در مقابل سنتز کم آبی
هیدرولیز و سنتز آبگیری دو واکنش اصلی هستند که در فرآیندهای سنتز آلی استفاده می شوند. جدا از کاربردهای صنعتی و تجربی، این دو واکنش در سیستم‌های بیولوژیکی اهمیت ویژه‌ای دارند. آنها نقش بسیار زیادی در فعالیت های متابولیک ما دارند و همیشه توسط آنزیم ها واسطه می شوند تا هیدرولیز انتخابی یا سنتز کم آبی را انجام دهند.
هیدرولیز
هیدرولیز اصطلاحی است که ریشه یونانی دارد. Hydro به معنی آب و لیز به معنای جداسازی است. که معنی جدا شدن با استفاده از آب را به ما می دهد.اگر یک مولکول یک مولکول آب به دست آورد و به قطعات تجزیه شود، این فرآیند هیدرولیز نامیده می شود. همانطور که همه ما می دانیم شکستن پیوندها یک فرآیند تحقیرآمیز است، و بنابراین، این واکنش زمانی که در سیستم های بیولوژیکی اعمال می شود تحت کاتابولیسم قرار می گیرد. همه پیوندها را نمی توان هیدرولیز کرد. برخی از نمونه های رایج عبارتند از: هیدرولیز نمک های اسیدهای ضعیف و بازهای ضعیف، هیدرولیز استرها و آمیدها، و هیدرولیز بیومولکول هایی مانند پلی ساکاریدها و پروتئین ها. هنگامی که نمک یک اسید یا باز ضعیف به آب اضافه می شود، آب به طور خود به خود به H+ و OH- تبدیل می شود و باز یا اسید مزدوج را تشکیل می دهد که بسته به ماده، محیط را اسیدی یا بازی می کند. پیوندهای استری و آمیدی در واکنش‌های آلی مصنوعی و همچنین در سیستم‌های بیولوژیکی هیدرولیز می‌شوند.
هیدرولیز فرآیند شکستن پیوند است و از این رو راهی برای آزاد کردن انرژی است. این واکنش اصلی درگیر در آزادسازی انرژی در داخل بدن ما است. مولکول های پیچیده ای که ما به عنوان غذا می خوریم توسط آنزیم های مختلف به مولکول های ساده تجزیه می شوند و انرژی آزاد شده در ATP ذخیره می شود. ارز انرژی بدنهنگامی که انرژی برای بیوسنتز یا انتقال فعال مواد از طریق غشای سلولی مورد نیاز است، ATP هیدرولیز می شود و انرژی ذخیره شده آزاد می شود.
سنتز کم آبی
سنتز کم آبی، همانطور که از نام آن پیداست، فرآیندی است که با حذف مولکول های آب، مولکول ها را سنتز می کند. دو راه اصلی برای انجام این کار وجود دارد. یکی حذف یک مولکول آب از یک ماده که پیوند غیراشباع ایجاد می کند. این کار با پروتونه کردن OH- روی OH2+ و در نتیجه تبدیل آن به یک گروه ترک خوب انجام می شود. عوامل کم آب کننده مانند Conc. سولفوریک، Conc. فسفر و اکسید آلومینیوم برای این واکنش بسیار محبوب هستند. روش دیگر آوردن دو مولکول مجزا و با حذف یک OH- از یکی و یک H+ از دیگری، متراکم کردن آنها به یک مولکول بزرگ است. این در واکنش های آلی مانند تراکم آلدول، سنتز استر و سنتز آمید استفاده می شود. نوع دو در سیستم های بیولوژیکی برای بیوسنتز مولکول ها استفاده می شود.
سنتز پلی ساکارید با استفاده از مونو و دی ساکارید، سنتز پروتئین با استفاده از اسیدهای آمینه دو نمونه اصلی هستند.از آنجایی که واکنش در اینجا در ایجاد پیوند نقش دارد، یک واکنش آنابولیک است. برخلاف هیدرولیز، این واکنش های تراکمی به انرژی نیاز دارند. در شیمی آلی مصنوعی، انرژی حرارتی، فشار و غیره و در سیستم‌های بیولوژیکی با هیدرولیز ATP تامین می‌شود.
تفاوت بین هیدرولیز و سنتز دهیدراتاسیون چیست؟
• هیدرولیز فرآیندی است که در آن یک مولکول آب به یک سیستم اضافه می شود، اما سنتز کم آبی فرآیندی است که در آن یک مولکول آب از یک سیستم حذف می شود.
• هیدرولیز مولکول ها را به قطعات (عمدتا) جدا می کند و سنتز کم آبی مولکول ها را به یک مولکول بزرگ تر متراکم می کند.
