Hydrolyse versus uitdrogingssynthese
Hydrolyse en dehydratatiesynthese zijn twee hoofdreacties die worden gebruikt in organische syntheseprocedures. Afgezien van hun industriële en experimentele toepassingen zijn deze twee reacties vooral belangrijk in biologische systemen. Ze spelen een vrij grote rol in onze metabole activiteiten en worden altijd gemedieerd door enzymen, om selectieve hydrolyse of dehydratatiesynthese uit te voeren.
Hydrolyse
Hydrolyse is een term die van Griekse oorsprong is. Hydro betekent water en lysis betekent scheiding; wat ons de betekenis geeft "scheiden met water". Als een molecuul een watermolecuul krijgt en in delen uiteenv alt, wordt dit proces hydrolyse genoemd. Het verbreken van bindingen, zoals we allemaal weten, is een vernederend proces, en deze reactie v alt daarom onder katabolisme wanneer het wordt toegepast op biologische systemen. Niet alle bindingen kunnen worden gehydrolyseerd. Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn hydrolyse van zouten van zwakke zuren en zwakke basen, hydrolyse van esters en amiden, en hydrolyse van biomoleculen zoals polysachariden en eiwitten. Wanneer een zout van een zwak zuur of een zwakke base aan water wordt toegevoegd, breekt water spontaan in H+ en OH- en vormt de geconjugeerde base of zuur waardoor het medium zuur of basisch wordt, afhankelijk van de stof. Ester- en amidebindingen worden gehydrolyseerd in synthetische organische reacties en in biologische systemen.
Hydrolyse is het proces van het verbreken van bindingen en daarom een manier om energie vrij te maken. Het is de belangrijkste reactie die betrokken is bij het vrijkomen van energie in ons lichaam. De complexe moleculen die we als voedsel eten, worden door verschillende enzymen afgebroken tot eenvoudige moleculen en de vrijgekomen energie wordt opgeslagen in ATP; de energievaluta van het lichaam. Wanneer energie nodig is voor biosynthese of actief transport van stoffen door celmembranen, wordt ATP gehydrolyseerd en komt de opgeslagen energie vrij.
Uitdrogingssynthese
Dehydratatiesynthese, zoals de naam al aangeeft, is een proces waarbij moleculen worden gesynthetiseerd door watermoleculen te verwijderen. Er zijn twee belangrijke manieren om dit te doen. Een daarvan is om een watermolecuul uit één stof te verwijderen, waardoor een onverzadigde binding ontstaat. Dit wordt gedaan door OH- op OH2+ te protoneren en het daardoor een goede vertrekkende groep te maken. Dehydraterende middelen zoals Conc. Zwavelzuur, Conc. Fosfor en aluminiumoxide zijn erg populair voor deze reactie. De andere methode is om twee afzonderlijke moleculen samen te brengen en, door een OH- van de ene en een H+ van de andere te verwijderen, ze te condenseren tot één groot molecuul. Dit wordt gebruikt in organische reacties zoals aldolcondensatie, estersynthese en amidesynthese. Het type twee wordt in biologische systemen gebruikt om moleculen te biosynthese.
Polysacharidesynthese door gebruik te maken van mono- en disacchariden, eiwitsynthese door gebruik te maken van aminozuren zijn twee belangrijke voorbeelden. Omdat de reactie hier betrokken is bij het maken van bindingen, is het een anabole reactie. In tegenstelling tot hydrolyse vereisen deze condensatiereacties energie. In de synthetische organische chemie wordt het geleverd als thermische energie, druk enz. en in biologische systemen door ATP-hydrolyse.
Wat is het verschil tussen hydrolyse en uitdrogingssynthese?
• Hydrolyse is een proces waarbij een watermolecuul aan een systeem wordt toegevoegd, maar dehydratatiesynthese is een proces waarbij een watermolecuul uit een systeem wordt verwijderd.
• Hydrolyse scheidt moleculen in delen (meestal) en dehydratatiesynthese condenseert moleculen tot een groter molecuul.
