hidrólise

o hidrólise representa a divisão de um composto químico em moléculas menores com a absorção de água.As hidrólises desempenham um papel importante na área inorgânica e também na biologia. Em organismos vivos, a clivagem hidrolítica ocorre sob a influência de enzimas.

O que é hidrólise?

Durante a hidrólise, os compostos químicos são divididos em moléculas menores quando a água é absorvida. Isso se aplica a áreas inorgânicas e biológicas. Uma parte da molécula se conecta ao grupo hidroxila (grupo OH) e outra parte da molécula se conecta ao íon hidrogênio (H +). Para obter moléculas neutras, o elétron do grupo hidroxila migra formalmente para o próton.

Essas reações geralmente não ocorrem em uma etapa. Com reações simples, apenas algumas etapas são necessárias, enquanto com conversões complicadas um catalisador está sempre envolvido, que permanece inalterado após a conclusão de todas as etapas de reação.

Em biologia, a hidrólise é frequentemente a quebra de compostos altamente poliméricos ou compostos. Os três nutrientes mais importantes, carboidratos (polissacarídeos), gorduras e proteínas, são decompostos hidroliticamente.

Em sistemas vivos, as reações sempre ocorrem na presença de enzimas. As enzimas são catalisadores que permanecem inalterados novamente após a clivagem hidrolítica e estão disponíveis para a próxima reação.

O reverso da hidrólise produz água e é conhecido como condensação.

Função e tarefa

A hidrólise é uma das reações fundamentais em sistemas biológicos. Eles garantem que grandes biomoléculas sejam constantemente convertidas em monômeros, de modo que possam ser usados ​​para formar as próprias substâncias do corpo ou, por meio de sua degradação, para fornecer energia ao corpo. Portanto, a hidrólise desempenha um papel central no corpo.

Depois de comer, os nutrientes importantes - carboidratos, gorduras e proteínas são decompostos em seus componentes individuais por hidrólise. No caso dos carboidratos, por exemplo, os polissacarídeos são decompostos nos monômeros glicose quando a água é absorvida. As gorduras são esterificadas por glicerina com ácidos graxos. A clivagem hidrolítica produz os ácidos graxos individuais e a glicerina. As proteínas são cadeias de aminoácidos peptídicos que são hidroliticamente divididos em aminoácidos individuais durante a digestão. As enzimas estão envolvidas em todas as reações hidrolíticas do corpo. As enzimas são proteínas que suportam cataliticamente as reações. Após a hidrólise, as enzimas permanecem inalteradas.

As hidrólises não ocorrem apenas na digestão dos alimentos. As reações de hidrólise e condensação constantes ocorrem no corpo como parte do metabolismo geral. As enzimas que catalisam a hidrólise são chamadas hidrolases.As hidrolases podem, por sua vez, ser divididas em peptidases, esterases ou glicosidases. Entre outras coisas, as peptidases quebram as proteínas com a formação de aminoácidos individuais. As esterases, por sua vez, podem decompor as gorduras em ácidos graxos e glicerina. Então são as lipases. As glicosidases dividem os compostos glicosídicos. Estes são polissacarídeos, nos quais várias moléculas de açúcar estão ligadas glicosidicamente, ou compostos que têm uma ligação glicosídica entre um componente de açúcar e um componente não-açúcar. É por isso que a amilase, que converte o amido em glicose, é uma das glicosidases.

Outras hidrolases são fosfatases e nucleases. As fosfatases separam os grupos fosfato hidroliticamente. Um bom exemplo dessa reação é a conversão de ATP (adenosina trifosfato) em ADP (adenosina difosfato). No geral, a hidrólise sempre ocorre com a liberação de energia. Isso é particularmente evidente na reação de ATP a ADP. Pois esta conversão fornece a energia previamente armazenada no ATP para outras reações bioquímicas, geração de calor ou movimentos mecânicos. As nucleases são responsáveis ​​pela degradação completa dos ácidos nucléicos. Estes são novamente divididos em ribonucleases e desoxirribonucleases. Ambos os grupos de enzimas dividem hidroliticamente as ligações fosfodiéster na molécula de ácido nucleico para formar os nucleotídeos individuais.

Doenças e enfermidades

Uma vez que as reações de hidrólise ocorrem constantemente no corpo humano, várias doenças também são possíveis neste contexto. A digestão e muitas reações intermediárias no metabolismo são reações de hidrólise.Há enzimas especiais para cada etapa da reação. No entanto, as enzimas são proteínas que também podem ter sua função restrita por alterações genéticas. A falha ou deficiência de cada enzima pode ter consequências fatais para a saúde.

Às vezes, as enzimas precisam estar presentes em grandes quantidades, de modo que um órgão inteiro é necessário para sua secreção. Isso se aplica, entre outras coisas, às enzimas digestivas do pâncreas. O pâncreas ou pâncreas produz principalmente lipases e peptidases. É amplamente responsável pela digestão dos alimentos que saem do estômago. As gorduras e proteínas são decompostas em componentes individuais. O corpo absorve os aminoácidos, ácidos graxos, glicerina e glicose que são formados através do intestino delgado. Nas doenças do pâncreas, ocorrem problemas digestivos maciços com diarreia, flatulência e fortes dores abdominais. A falta de decomposição de gordura pode levar a fezes gordurosas.

Na forma aguda de inflamação do pâncreas (pancreatite), o pâncreas pode até mesmo digerir-se com um resultado fatal. O fluxo livre de sucos digestivos no intestino delgado pode ser perturbado por várias causas. Eles se acumulam no pâncreas e se dissolvem completamente. Mesmo nas formas crônicas de pancreatite, há resolução parcial constante.

Outro exemplo de doença em relação aos processos hidrolíticos são as doenças mitocondriais. Devido a distúrbios na síntese de ATP, as reações de fornecimento de energia de ATP para ADP só podem ocorrer de forma limitada. As doenças mitocondriais se expressam i.a. na fadiga crônica e fraqueza.