סינתזת הידרוליזה לעומת התייבשות
סינתזת הידרוליזה והתייבשות הן שתי תגובות עיקריות המשמשות בהליכי סינתזה אורגנית. מלבד השימושים התעשייתיים והניסיוניים שלהם, שתי התגובות הללו חשובות במיוחד במערכות ביולוגיות. הם ממלאים תפקיד די גדול בפעילות המטבולית שלנו והם תמיד מתווכים על ידי אנזימים, לביצוע סינתזת הידרוליזה או התייבשות סלקטיבית.
הידרוליזה
הידרוליזה הוא מונח שמקורו ביוון. הידרו פירושו מים ותמוגה משמעה הפרדה; מה שנותן לנו את המשמעות "נפרדים בשימוש במים".אם מולקולה צוברת מולקולת מים ומתפרקת לחלקים, תהליך זה נקרא הידרוליזה. שבירה של קשרים כפי שכולנו יודעים היא תהליך משפיל, ולכן התגובה הזו עוברת קטבוליזם כאשר היא מיושמת על מערכות ביולוגיות. לא ניתן לבצע הידרוליזה של כל הקשרים. כמה דוגמאות תכופות הן הידרוליזה של מלחים של חומצות חלשות ובסיסים חלשים, הידרוליזה של אסטרים ואמידים, והידרוליזה של ביומולקולות כמו פוליסכרידים וחלבונים. כאשר מוסיפים למים מלח של חומצה חלשה או בסיס, מים פורצים באופן ספונטני ל-H+ ו-OH- ויוצרים את הבסיס או החומצה המצומדים מה שהופך את המדיום לחומצי או בסיסי בהתאם לחומר. קשרי אסטר ואמיד עוברים הידרוליזה בתגובות אורגניות סינתטיות וכן במערכות ביולוגיות.
הידרוליזה היא תהליך שבירת קשר ומכאן דרך לשחרר אנרגיה. זוהי התגובה העיקרית המעורבת בשחרור אנרגיה בתוך גופנו. המולקולות המורכבות שאנו אוכלים כמזון מתפרקות למולקולות פשוטות על ידי אנזימים שונים והאנרגיה המשתחררת מאוחסנת ב-ATP; מטבע האנרגיה של הגוף.כאשר יש צורך באנרגיה לביו-סינתזה או להובלה פעילה של חומרים דרך ממברנות התא, ATP עובר הידרוליזה, והאנרגיה האצורה משתחררת.
סינתזת התייבשות
סינתזת התייבשות, כפי שהשם מרמז, היא תהליך המסנתז מולקולות על ידי הסרת מולקולות מים. ישנן שתי דרכים עיקריות לעשות זאת. האחת היא להסיר מולקולת מים מחומר אחד שיוצר קשר בלתי רווי. זה נעשה על ידי פרוטונציה של OH- ל-OH2+ ובכך הפיכתו לקבוצת עוזבים טובה. חומרים מייבשים כגון Conc. גופרית, קונצ'יק. תחמוצת זרחן ואלומיניום פופולריים מאוד לתגובה זו. השיטה השנייה היא להביא שתי מולקולות נפרדות, ועל ידי הסרת OH- מהאחת ו-H+ מהשנייה, עיבוי שלהן למולקולה אחת גדולה. זה משמש בתגובות אורגניות כמו עיבוי אלדול, סינתזת אסטר וסינתזת אמיד. סוג שני משמש במערכות ביולוגיות לביוסינתזה של מולקולות.
סינתזת פוליסכרידים באמצעות מונו ודו-סוכרים, סינתזת חלבון באמצעות חומצות אמינו הן שתי דוגמאות עיקריות.מכיוון שהתגובה כאן מעורבת ביצירת קשרים, זוהי תגובה אנבולית. בניגוד להידרוליזה, תגובות עיבוי אלו דורשות אנרגיה. בכימיה אורגנית סינתטית, הוא מסופק כאנרגיה תרמית, לחץ וכו' ובמערכות ביולוגיות על ידי הידרוליזה של ATP.
מה ההבדל בין סינתזת הידרוליזה והתייבשות?
• הידרוליזה היא תהליך שבו מוסיפים מולקולת מים למערכת, אבל סינתזת התייבשות היא תהליך שבו מוסרת מולקולת מים ממערכת.
• הידרוליזה מפרידה מולקולות לחלקים (בעיקר) וסינתזת התייבשות מעבה מולקולות למולקולה גדולה יותר.
