הידרוליזה לעומת עיבוי
עיבוי והידרוליזה הם שני סוגים של תגובות כימיות, המעורבות ביצירת קשרים ושבירת קשר. עיבוי הוא הפוך להידרוליזה. שני סוגי תגובות אלו נמצאים בדרך כלל בתוך מערכות ביולוגיות, ואנו משתמשים גם בתגובות אלו כדי להשיג מוצרים חשובים מסחרית רבים.
עיבוי
תגובות עיבוי הן סוג של תגובה כימית שבה מולקולות קטנות מתחברות ויוצרות מולקולה אחת גדולה. התגובה מתרחשת בתוך שתי קבוצות פונקציונליות במולקולות. תכונה אופיינית נוספת של תגובת עיבוי היא שמולקולה קטנה אובדת במהלך התגובה.מולקולה זו יכולה להיות מים, מימן כלורי, חומצה אצטית וכו'. אם המולקולה האבודה היא מים, סוגים אלה של תגובות עיבוי ידועים כתגובות התייבשות. מכיוון שהמולקולות המגיבים קטנות יותר ומולקולת התוצר גדולה מאוד, צפיפות התוצרים תהיה תמיד גבוהה יותר מהתגובות בתגובות עיבוי. תגובות עיבוי מתרחשות בכמה דרכים. לדוגמה, אנו יכולים לחלק אותם באופן נרחב לשני סוגים כמו תגובות עיבוי בין-מולקולריות ותגובות עיבוי תוך-מולקולריות. אם שתי הקבוצות הפונקציונליות שוכנות באותה מולקולה, הן ידועות כעיבוי תוך מולקולרי. לדוגמה, לגלוקוז יש מבנה ליניארי כדלקמן.
בתמיסה, רוב המולקולות נמצאות במבנה מחזורי. כאשר נוצר מבנה מחזורי, ה-OH על פחמן 5 הופך להצמדת האתר, כדי לסגור את הטבעת עם פחמן 1.זה יוצר מבנה טבעת hemiacetal שישה איברים. במהלך תגובת עיבוי תוך מולקולרית זו, מולקולת מים נדחית, ונוצר קישור אתר. תגובות בין-מולקולריות מייצרות תוצרים שימושיים ושכיחים רבים. במהלך זה, התגובה מתרחשת בין הקבוצות הפונקציונליות של שתי מולקולות נפרדות. לדוגמה, כאשר יוצרים מקרומולקולה כמו חלבון, חומצות אמינו מתעבות. משתחררת מולקולת מים, ונוצר קישור אמיד הידוע כקשר פפטיד. כאשר שתי חומצות אמינו נקשרות יחדיו נוצר דיפפטיד, וכאשר מחברים חומצות אמינו רבות הוא נקרא פוליפפטיד. DNA ו-RNA הם גם שתי מקרומולקולות הנוצרות כתוצאה מתגובות עיבוי בין נוקלאוטידים. תגובות עיבוי מייצרות מולקולות גדולות מאוד ולפעמים המולקולות אינן כל כך גדולות. לדוגמא: בתגובת האסטריפיקציה בין אלכוהול לחומצה קרבוקסילית, אם נוצרת מולקולת אסטר קטנה. עיבוי חשוב ביצירת פולימרים.פולימרים הם מולקולות גדולות, אשר אותה יחידה מבנית חוזרת שוב ושוב. היחידות החוזרות נקראות מונומרים. מונומרים אלו קשורים זה לזה בקשרים קוולנטיים ליצירת פולימר.
הידרוליזה
זוהי תגובה שבה קשר כימי נשבר באמצעות מולקולת מים. במהלך תגובה זו, מולקולת מים מתפצלת לפרוטון ויון הידרוקסיד. ואז שני היונים האלה מתווספים לשני חלקי המולקולה שבהם הקשר נשבר. לדוגמה, הבא הוא אסטר. קשר האסטר הוא בין –CO ל-O.
בהידרוליזה, הפרוטון מהמים מוסיף לצד –O, ויון ההידרוקסיד מוסיף לצד –CO. לכן, כתוצאה מההידרוליזה, יווצר אלכוהול וחומצה קרבוקסילית שהיו המגיבים בעת יצירת האסטר.
מה ההבדל בין הידרוליזה לעיבוי?
• הידרוליזה היא ההיפך של עיבוי.
• תגובות עיבוי יוצרות קשרים כימיים ואילו הידרוליזה שוברת קשרים כימיים.
• פולימרים נוצרים על ידי תגובות עיבוי, והם נשברים על ידי תגובות הידרוליזה.
• במהלך תגובות עיבוי, מולקולת מים יכולה להשתחרר. בתגובות ההידרוליזה, מולקולת מים משולבת במולקולה.
