L'idrolisi rappresenta la scissione di un composto chimico in dimensioni più piccole molecole con l'inclusione di acqua. L'idrolisi gioca un ruolo importante sia nel campo inorganico che in biologia. Negli organismi viventi, la scissione idrolitica avviene sotto l'influenza di enzimi.
Cos'è l'idrolisi?
L'idrolisi rappresenta una scissione di un composto chimico in dimensioni più piccole molecole con l'inclusione di acqua. Negli organismi viventi, la scissione idrolitica avviene sotto l'influenza di enzimi. Nell'idrolisi, i composti chimici vengono suddivisi in più piccoli molecole assorbendo acqua. Questo è vero sia nel regno inorganico che in quello biologico. In questo processo, una molecola parziale si combina con il gruppo idrossile (gruppo OH) e un'altra molecola parziale si combina con il Idrogenazione ione (H +). Per ottenere molecole neutre, l'elettrone del gruppo idrossile migra formalmente verso il protone. Queste reazioni di solito non si verificano in una fase. Nelle reazioni semplici, sono necessari solo pochi passaggi, mentre le conversioni complicate coinvolgono sempre un catalizzatore, che rimane invariato dopo che tutte le fasi di reazione sono state completate. In biologia, l'idrolisi spesso comporta la scomposizione di composti altamente polimerici o composti. I tre nutrienti più importanti carboidrati (polisaccaridi), grassi o proteine sono idroliticamente degradati. Nei sistemi viventi, le reazioni avvengono sempre in presenza di enzimi. Gli enzimi rappresentano catalizzatori, che sono nuovamente disponibili inalterati dopo la scissione idrolitica e sono pronti per la reazione successiva. L'inversione dell'idrolisi produce acqua e si chiama condensazione.
Funzione e compito
Le idrolisi sono tra le reazioni fondamentali nei sistemi biologici. Garantiscono che le biomolecole di grandi dimensioni siano costantemente convertite in monomeri da utilizzare per la costruzione di sostanze endogene o, attraverso la loro degradazione, per fornire energia all'organismo. L'idrolisi gioca quindi un ruolo centrale nel corpo. Ad esempio, dopo l'assunzione di cibo, i nutrienti importanti carboidrati, grassi e proteine vengono scomposti nei loro singoli componenti per idrolisi. In caso di carboidrati, ad esempio, la ripartizione di polisaccaridi nei monomeri glucosio si svolge con l'acqua assorbimento. I grassi rappresentano glicerina esterificato con acidi grassi. La scissione idrolitica produce l'individuo acidi grassi e glicerina. Proteine sono catene di peptidicamente legate amminoacidi che vengono scissi idroliticamente in singoli amminoacidi durante la digestione. Gli enzimi sono coinvolti in tutte le reazioni idrolitiche nel corpo. Gli enzimi sono proteine che supportano cataliticamente le reazioni. Dopo l'idrolisi, gli enzimi sono presenti inalterati. L'idrolisi non si verifica solo durante la digestione del cibo. Le reazioni di idrolisi e condensazione avvengono costantemente nel corpo come parte del metabolismo generale. Gli enzimi che catalizzano l'idrolisi sono chiamati idrolasi. Le idrolasi possono a loro volta essere suddivise in peptidasi, esterasi o glicosidasi. Tra le altre cose, le peptidasi degradano le proteine per formare individui amminoacidi. Le estereasi, d'altra parte, possono degradare i grassi in acidi grassi e glicerina. In questo caso, sono lipasi. Le glicosidasi scompongono i composti glicosidici. Questi sono entrambi polisaccaridi, in cui diversi di zucchero le molecole sono collegate glicosidicamente, o composti che hanno un legame glicosidico tra una parte zuccherina e una parte non zuccherina. Pertanto, le glicosidasi includono amilasi, che converte l'amido in glucosio. Altre idrolasi includono fosfatasi e nucleasi. Le fosfatasi si scindono idroliticamente fosfati gruppi. Un buon esempio di questa reazione è la conversione di ATP (adenosina trifosfato) in ADP (adenosina difosfato). Nel complesso, l'idrolisi procede sempre con il rilascio di energia. Ciò è particolarmente chiaro nella reazione dell'ATP all'ADP. Questo perché questa conversione fornisce l'energia precedentemente immagazzinata nell'ATP per altre reazioni biochimiche, generazione di calore o movimenti meccanici. Le nucleasi sono responsabili della completa degradazione di acidi nucleici. Questi sono nuovamente suddivisi in ribonucleasi e desossiribonucleasi. Entrambi i gruppi di enzimi scindono idroliticamente i legami fosfodiestere nella molecola di acido nucleico per formare i singoli nucleotidi.
Malattie e disturbi
Poiché le reazioni di idrolisi si verificano costantemente nel corpo umano, in questo contesto è possibile anche un'ampia varietà di malattie. La digestione e molte reazioni intermedie nel metabolismo rappresentano reazioni di idrolisi. Esistono enzimi speciali per ogni fase di reazione. Tuttavia, gli enzimi sono proteine la cui funzione può essere limitata anche da cambiamenti genetici. Il fallimento o la carenza di un singolo enzima può avere conseguenze fatali per Salute. A volte gli enzimi devono essere presenti in grandi quantità, in modo che un intero organo sia necessario per la loro secrezione. Questo è vero per enzimi digestivi del pancreas, tra gli altri. Il pancreas produce principalmente lipasi e peptidasi. È in gran parte responsabile della digestione della polpa del cibo proveniente dal stomaco. I grassi e le proteine vengono scomposti nei loro singoli componenti. Il corpo assorbe il amminoacidi, acidi grassi, glicerolo e glucosio formato tramite il tenue. Nelle malattie del pancreas si verificano massicci disturbi digestivi diarrea, flatulenza e grave dolore addominale. A causa della mancanza di decomposizione dei grassi, possono verificarsi feci grasse. Nella forma acuta di pancreatite, è possibile anche l'autodigestione del pancreas con esito fatale. A causa di varie cause, il libero deflusso dei succhi digestivi nel tenue può essere disturbato. Si accumulano nel pancreas e lo dissolvono completamente. Nelle forme croniche di pancreatite, c'è anche una dissoluzione parziale costante. Un altro esempio di malattia che riguarda i processi idrolitici è rappresentato dalle mitocondriopatie. A causa dei disturbi nella sintesi dell'ATP, le reazioni di fornitura di energia dell'ATP all'ADP possono avvenire solo in misura limitata. Le mitocondriopatie si manifestano in stanchezza cronica e debolezza, tra gli altri sintomi.