Гидролиз және дегидратация синтезі
Гидролиз және дегидратация синтезі – органикалық синтез процедураларында қолданылатын екі негізгі реакция. Өнеркәсіптік және тәжірибелік қолданудан басқа бұл екі реакцияның биологиялық жүйелерде маңызы ерекше. Олар метаболизмімізде үлкен рөл атқарады және селективті гидролиз немесе дегидратация синтезін орындау үшін әрқашан ферменттер арқылы жүреді.
Гидролиз
Гидролиз грек тілінен шыққан термин. Гидро суды, ал лизис бөлуді білдіреді; бұл бізге «суды пайдалану арқылы бөлу» мағынасын береді. Егер молекула су молекуласына ие болып, бөліктерге ыдырайтын болса, бұл процесс гидролиз деп аталады. Байланыстардың үзілуі бәрімізге белгілі, деградациялық процесс, сондықтан бұл реакция биологиялық жүйелерге қолданған кезде катаболизмге ұшырайды. Барлық байланыстарды гидролиздеуге болмайды. Кейбір жиі мысалдар әлсіз қышқылдар мен әлсіз негіздердің тұздарының гидролизі, күрделі эфирлер мен амидтердің гидролизі және полисахаридтер мен белоктар сияқты биомолекулалардың гидролизі болып табылады. Суға әлсіз қышқылдың немесе негіздің тұзын қосқанда, су өздігінен H+ және OH- күйіне еніп, затқа байланысты ортаны қышқыл немесе негізді ететін конъюгаттық негіз немесе қышқыл түзеді. Эфир мен амидті байланыстар синтетикалық органикалық реакцияларда, сондай-ақ биологиялық жүйелерде гидролизденеді.
Гидролиз - бұл байланысты үзу процесі, сондықтан энергияны босату тәсілі. Бұл біздің денеміздегі энергияның бөлінуіне қатысатын негізгі реакция. Тамақ ретінде жейтін күрделі молекулалар әртүрлі ферменттердің әсерінен қарапайым молекулаларға дейін ыдырайды және бөлінген энергия АТФ-да сақталады; дененің энергетикалық валютасы. Заттардың биосинтезі немесе жасуша мембраналары арқылы белсенді тасымалдануы үшін энергия қажет болғанда АТФ гидролизденеді және жинақталған энергия бөлінеді.
Сусыздандыру синтезі
Сусыздандыру синтезі, аты айтып тұрғандай, су молекулаларын жою арқылы молекулаларды синтездейтін процесс. Мұны істеудің екі негізгі жолы бар. Олардың бірі қанықпаған байланыс түзетін бір заттан су молекуласын жою болып табылады. Бұл OH-ны OH2+-ге протондау арқылы жасалады және осылайша оны жақсы кететін топқа айналдырады. Құрғату агенттері, мысалы, Conc. Күкірт, конц. Бұл реакция үшін фосфор және алюминий оксиді өте танымал. Басқа әдіс - екі бөлек молекуланы әкелу және бірінен OH-, екіншісінен H+ алып, оларды бір үлкен молекулаға конденсациялау. Бұл альдол конденсациясы, эфир синтезі және амид синтезі сияқты органикалық реакцияларда қолданылады. Екінші түрі биологиялық жүйелерде молекулаларды биосинтездеу үшін қолданылады.
Моно және дисахаридтерді қолдану арқылы полисахарид синтезі, аминқышқылдарын қолдану арқылы ақуыз синтезі екі негізгі мысал болып табылады. Мұндағы реакция байланыс түзуге қатысатындықтан, бұл анаболикалық реакция. Гидролизден айырмашылығы, бұл конденсация реакциялары энергияны қажет етеді. Синтетикалық органикалық химияда ол жылу энергиясы, қысым және т.б., ал биологиялық жүйелерде АТФ гидролизі арқылы қамтамасыз етіледі.
Гидролиз бен дегидратация синтезінің айырмашылығы неде?
• Гидролиз – жүйеге су молекуласы қосылатын процесс, бірақ дегидратация синтезі – су молекуласы жүйеден шығарылатын процесс.
• Гидролиз молекулаларды бөліктерге бөледі (негізінен) және дегидратация синтезі молекулаларды үлкенірек молекулаға конденсациялайды.
