Η λέξη υδρόλυση προέρχεται από τη λέξη hydro, η οποία είναι ελληνική για το νερό, και η λύση, που σημαίνει "να αποσυνδέεται". Στην πράξη, η υδρόλυση σημαίνει την ενέργεια διαχωρισμού των χημικών ουσιών όταν προστίθεται νερό.
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι υδρόλυσης: άλας, οξύ και βασική υδρόλυση.
Η υδρόλυση μπορεί επίσης να θεωρηθεί ως η ακριβώς αντίθετη αντίδραση στη συμπύκνωση, η οποία είναι η διαδικασία με την οποία δύο μόρια συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα μεγαλύτερο μόριο. Το τελικό αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης είναι ότι το μεγαλύτερο μόριο εκτοξεύει μόριο νερού. Θα θυμάστε πάντα τη διαφορά μεταξύ των δύο, αν το σκέφτεστε στο πλαίσιο ότι η υδρόλυση χρησιμοποιεί νερό για να σπάσει κάτι, ενώ η συμπύκνωση, από την άλλη πλευρά, μεγαλώνει κάτι, αφαιρώντας το νερό.
3 Κοινοί τύποι υδρόλυσης
- Αλάτια: Η υδρόλυση συμβαίνει όταν αλάτι από μια ασθενής βάση ή οξύ διαλύεται σε υγρό. Όταν συμβαίνει αυτό, το νερό ιοντίζει αυθόρμητα σε ανιόντα υδροξειδίου και κατιόντα υδρογόνου. Αυτός είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος υδρόλυσης.
- Οξύ: Το νερό μπορεί να δράσει ως οξύ ή βάση, σύμφωνα με τη θεωρία των οξέων Bronsted-Lowry. Σε αυτή την περίπτωση, το μόριο του νερού θα έδινε ένα πρωτόνιο. Ίσως το παλαιότερο εμπορικά πρακτικό παράδειγμα αυτού του τύπου υδρόλυσης είναι η σαπωνοποίηση, ο σχηματισμός σαπουνιού.
- Βάση: Αυτή η αντίδραση είναι πολύ παρόμοια με την υδρόλυση για διάσταση βάσης. Και πάλι, με μια πρακτική σημείωση, μια βάση που συχνά διαχωρίζει στο νερό είναι η αμμωνία.
Τι είναι η αντίδραση υδρόλυσης;
Σε μια αντίδραση υδρόλυσης που εμπλέκει έναν εστερικό δεσμό, όπως αυτός που βρίσκεται μεταξύ δύο αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη, τα προϊόντα που προκύπτουν περιλαμβάνουν ένα που λαμβάνει την ομάδα υδροξυλίου (ΟΗ) από το μόριο του νερού και ένα άλλο που γίνεται ένα καρβοξυλικό οξύ με την προσθήκη το υπόλοιπο πρωτόνιο (Η +).
Αντιδράσεις υδρόλυσης στους ζώντες οργανισμούς
Οι αντιδράσεις υδρολύσεως σε ζωντανούς οργανισμούς εκτελούνται με τη βοήθεια καταλύσεως από μία κατηγορία ενζύμων γνωστών ως υδρολάσες. Οι βιοχημικές αντιδράσεις που διασπούν τα πολυμερή, όπως οι πρωτεΐνες (οι οποίες είναι πεπτιδικοί δεσμοί μεταξύ των αμινοξέων), τα νουκλεοτίδια, τα πολύπλοκα σάκχαρα και το άμυλο και τα λίπη καταλύονται από αυτή την κατηγορία ενζύμων. Μέσα σε αυτή την κατηγορία είναι οι λιπάσες, οι αμυλάσες, οι πρωτεϊνάσες υδρολύουν τα λίπη, τα σάκχαρα και οι πρωτεΐνες, αντίστοιχα.
Τα βακτήρια και οι μύκητες που αποικοδομούν την κυτταρίνη παίζουν ιδιαίτερο ρόλο στην παραγωγή χαρτιού και σε άλλες εφαρμογές της καθημερινής βιοτεχνολογίας, επειδή έχουν ένζυμα (όπως κυτταρίνες και εστεράσες) που μπορούν να σπάσουν την κυτταρίνη σε πολυσακχαρίτες (π.χ. πολυμερή μορίων ζάχαρης) ή γλυκόζη και σπάστε τα stickies.
Για παράδειγμα, πρωτεϊνάση προστέθηκε στο κυτταρικό εκχύλισμα, προκειμένου να υδρολυθούν τα πεπτίδια και να παραχθεί ένα μίγμα ελεύθερων αμινοξέων.