ไฮโดรไลซิส: หน้าที่งานบทบาทและโรค

ไฮโดรไลซิสหมายถึงการแยกสารประกอบทางเคมีให้มีขนาดเล็กลง โมเลกุล ด้วยการรวม น้ำ. ไฮโดรไลซิสมีบทบาทสำคัญทั้งในสาขาอนินทรีย์และชีววิทยา ในสิ่งมีชีวิตความแตกแยกไฮโดรไลติกเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของ เอนไซม์.

ไฮโดรไลซิสคืออะไร?

ไฮโดรไลซิสแสดงถึงความแตกแยกของสารประกอบทางเคมีให้มีขนาดเล็กลง โมเลกุล ด้วยการรวม น้ำ. ในสิ่งมีชีวิตความแตกแยกไฮโดรไลติกเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของ เอนไซม์. ในการไฮโดรไลซิสสารประกอบทางเคมีจะถูกแบ่งออกเป็นขนาดเล็ก โมเลกุล โดยการดูดซับ น้ำ. นี่เป็นความจริงทั้งในอาณาจักรอนินทรีย์และชีววิทยา ในกระบวนการนี้โมเลกุลบางส่วนรวมกับหมู่ไฮดรอกซิล (กลุ่ม OH) และอีกโมเลกุลหนึ่งรวมเข้ากับ ไฮโดรเจน ไอออน (H +) เพื่อให้ได้โมเลกุลที่เป็นกลางอิเล็กตรอนของกลุ่มไฮดรอกซิลจะย้ายไปยังโปรตอนอย่างเป็นทางการ ปฏิกิริยาเหล่านี้มักไม่เกิดขึ้นในขั้นตอนเดียว ในปฏิกิริยาง่ายๆจำเป็นต้องมีขั้นตอนเพียงไม่กี่ขั้นตอนในขณะที่การแปลงที่ซับซ้อนมักเกี่ยวข้องกับตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากขั้นตอนปฏิกิริยาทั้งหมดเสร็จสิ้น ในทางชีววิทยาการย่อยสลายมักเกี่ยวข้องกับการแตกตัวของพอลิเมอร์หรือสารประกอบเชิงประกอบ สารอาหารที่สำคัญที่สุดสามชนิด คาร์โบไฮเดรต (polysaccharides), ไขมันหรือ โปรตีน ถูกย่อยสลายด้วยไฮโดรไลติก ในระบบสิ่งมีชีวิตปฏิกิริยามักเกิดขึ้นต่อหน้า เอนไซม์. เอนไซม์เป็นตัวแทนของตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งจะมีอยู่อีกครั้งโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงหลังจากความแตกแยกไฮโดรไลติกและพร้อมสำหรับปฏิกิริยาต่อไป การกลับตัวของไฮโดรไลซิสจะให้น้ำและเรียกว่าการควบแน่น

ฟังก์ชั่นและงาน

ไฮโดรไลเซสเป็นหนึ่งในปฏิกิริยาพื้นฐานในระบบทางชีววิทยา พวกเขามั่นใจว่าสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่จะถูกเปลี่ยนเป็นโมโนเมอร์อย่างต่อเนื่องเพื่อใช้ในการสร้างสารภายนอกหรือผ่านการย่อยสลายเพื่อให้พลังงานแก่ร่างกาย ไฮโดรไลซิสจึงมีบทบาทสำคัญในร่างกาย ตัวอย่างเช่นหลังจากรับประทานอาหารสารอาหารที่สำคัญ คาร์โบไฮเดรต, ไขมันและ โปรตีน ถูกแบ่งออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วนโดยการไฮโดรไลซิส ในกรณีของ คาร์โบไฮเดรตตัวอย่างเช่นรายละเอียดของ polysaccharides เข้าไปในโมโนเมอร์ กลูโคส เกิดขึ้นด้วยน้ำ การดูดซึม. ไขมันเป็นตัวแทน กลีเซอรอล esterified ด้วย กรดไขมัน. ความแตกแยกไฮโดรไลติกก่อให้เกิดแต่ละบุคคล กรดไขมัน และ กลีเซอรอล. โปรตีน เป็นโซ่ที่เชื่อมโยงกัน กรดอะมิโน ที่แยกออกเป็นกรดอะมิโนแต่ละตัวในระหว่างการย่อยอาหาร เอนไซม์มีส่วนเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาไฮโดรไลติกทั้งหมดในร่างกาย เอนไซม์เป็นโปรตีนที่สนับสนุนปฏิกิริยา หลังจากไฮโดรไลซิสเอนไซม์จะไม่มีการเปลี่ยนแปลง ไฮโดรไลซิสไม่ได้เกิดขึ้นในระหว่างการย่อยอาหารเท่านั้น ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและการควบแน่นเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในร่างกายโดยเป็นส่วนหนึ่งของการเผาผลาญโดยรวม เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเรียกว่าไฮโดรเลส ไฮโดรเลสสามารถแบ่งออกเป็นเปปไทเดสเอสเทเรสหรือไกลโคซิเดส เหนือสิ่งอื่นใดเปปไทด์ย่อยสลายโปรตีนเพื่อสร้างตัวตน กรดอะมิโน. ในทางกลับกัน Esterases สามารถย่อยสลายไขมันให้เป็น กรดไขมัน และ กลีเซอรอล. ในกรณีนี้เป็นไลเปส ไกลโคซิเดสสลายสารประกอบไกลโคซิดิก เหล่านี้เป็นอย่างใดอย่างหนึ่ง polysaccharidesซึ่งในหลาย ๆ น้ำตาล โมเลกุลมีความเชื่อมโยงกับไกลโคซิดิคหรือสารประกอบที่มีพันธะไกลโคซิดิกระหว่างโมอิตินของน้ำตาลกับโมอิติที่ไม่ใช่น้ำตาล ดังนั้นไกลโคซิเดส ได้แก่ อะไมเลสซึ่งแปลงแป้งเป็น กลูโคส. ไฮโดรเลสอื่น ๆ ได้แก่ ฟอสฟาเตสและนิวคลีเอส ฟอสฟาเทสที่แยกออกจากกันโดยไฮโดรไลติก ฟอสเฟต กลุ่ม ตัวอย่างที่ดีของปฏิกิริยานี้คือการแปลง ATP (อะดีโนซีน triphosphate) ถึง ADP (adenosine diphosphate) โดยรวมแล้วไฮโดรไลเซสมักจะปล่อยพลังงานออกมาเสมอ สิ่งนี้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปฏิกิริยาของ ATP ต่อ ADP เนื่องจากการแปลงนี้ให้พลังงานที่เก็บไว้ก่อนหน้านี้ใน ATP สำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมีอื่น ๆ การสร้างความร้อนหรือการเคลื่อนไหวทางกล นิวคลีเอสมีหน้าที่ในการย่อยสลายอย่างสมบูรณ์ กรดนิวคลีอิก. สิ่งเหล่านี้ถูกแบ่งออกเป็น ribonucleases และ deoxyribonucleases อีกครั้ง เอนไซม์ทั้งสองกลุ่มแยกพันธะฟอสโฟดิสเทอร์ในโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกเพื่อสร้างนิวคลีโอไทด์แต่ละตัว

โรคและความผิดปกติ

เนื่องจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในร่างกายมนุษย์จึงสามารถเกิดโรคได้หลากหลายในบริบทนี้การย่อยอาหารและปฏิกิริยาระดับกลางจำนวนมากในการเผาผลาญอาหารเป็นตัวแทนของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส มีเอนไซม์พิเศษสำหรับปฏิกิริยาแต่ละขั้นตอน อย่างไรก็ตามเอนไซม์เป็นโปรตีนที่สามารถ จำกัด การทำงานได้จากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ความล้มเหลวหรือการขาดเอนไซม์แต่ละตัวอาจส่งผลร้ายแรงได้ สุขภาพ. บางครั้งเอนไซม์ต้องมีอยู่ในปริมาณมากดังนั้นอวัยวะทั้งหมดจึงจำเป็นสำหรับการหลั่งของมัน นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับไฟล์ เอนไซม์ย่อยอาหาร ของตับอ่อนและอื่น ๆ ตับอ่อนผลิตไลเปสและเปปไทเดสเป็นหลัก มีหน้าที่ส่วนใหญ่ในการย่อยเนื้ออาหารที่มาจาก กระเพาะอาหาร. ไขมันและโปรตีนถูกแบ่งออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วน ร่างกายดูดซึม กรดอะมิโนกรดไขมันกลีเซอรอลและ กลูโคส เกิดขึ้นจากไฟล์ ลำไส้เล็ก. ในโรคของตับอ่อนมีการร้องเรียนเกี่ยวกับการย่อยอาหารจำนวนมาก โรคท้องร่วง, ความมีลม และรุนแรง อาการปวดท้อง. เนื่องจากไม่มีการสลายไขมันอาจเกิดอุจจาระที่มีไขมัน ในรูปแบบเฉียบพลันของ ตับอ่อนอักเสบแม้กระทั่งการย่อยอาหารของตับอ่อนด้วยตัวเองซึ่งมีผลร้ายแรงก็เป็นไปได้ เนื่องจากสาเหตุหลายประการทำให้น้ำย่อยไหลออกมาอย่างอิสระ ลำไส้เล็ก อาจถูกรบกวน พวกมันสะสมในตับอ่อนและสลายไปจนหมด ในรูปแบบเรื้อรังของ ตับอ่อนอักเสบนอกจากนี้ยังมีการละลายบางส่วนอย่างต่อเนื่อง อีกตัวอย่างหนึ่งของโรคที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการไฮโดรไลติกแสดงโดยไมโตคอนเดรียโอพาธี เนื่องจากการรบกวนในการสังเคราะห์ ATP ปฏิกิริยาการจ่ายพลังงานของ ATP ไปยัง ADP สามารถเกิดขึ้นได้ในขอบเขตที่ จำกัด เท่านั้น mitochondriopathies ปรากฏตัวใน อ่อนเพลียเรื้อรัง และความอ่อนแอรวมถึงอาการอื่น ๆ