Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.25: Синтез біологічних макромолекул - гідроліз

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    5073

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Поясніть реакції гідролізу

    Полімери розщеплюються на мономери в процесі, відомому як гідроліз, що означає «розщепити воду», реакцію, в якій молекула води використовується під час розпаду. Під час цих реакцій полімер розбивається на дві складові. Якщо компоненти неіонізовані, одна частина отримує атом водню (H-), а інша отримує гідроксильну групу (OH—) з розщепленої молекули води. Це те, що відбувається, коли моносахариди вивільняються зі складних вуглеводів шляхом гідролізу.

    зображення
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Реакція гідролізу, що генерує неіонізовані продукти.: У реакції гідролізу, показаної тут, дисахаридна мальтоза розщеплюється, утворюючи два мономери глюкози з додаванням молекули води. Одна глюкоза отримує гідроксильну групу в місці колишньої ковалентного зв'язку, інша глюкоза отримує атом водню. Це зворотна реакція синтезу зневоднення, що з'єднує ці два мономери.

    Якщо компоненти іонізуються після розколу, одна частина отримує два атоми водню і позитивний заряд, інша частина отримує атом кисню і негативний заряд. Це те, що відбувається, коли амінокислоти вивільняються з білкових ланцюгів шляхом гідролізу.

    figure-03-01-02A.jpg
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Реакція гідролізу, що генерує іонізовані продукти.: У реакції гідролізу, показаної тут, дипептид розщеплюється з утворенням двох іонізованих амінокислот з додаванням молекули води. Одна амінокислота отримує атом кисню і негативний заряд, інша амінокислота отримує два атома водню і позитивний заряд. Це зворотна реакція синтезу зневоднення, що з'єднує ці два мономери.

    Ці реакції на відміну від реакцій синтезу зневоднення (також відомого як конденсація). У реакціях синтезу зневоднення молекула води утворюється в результаті утворення ковалентного зв'язку між двома мономерними компонентами в більшому полімері. У реакціях гідролізу молекула води витрачається в результаті розриву ковалентного зв'язку, що скріплює два компоненти полімеру.

    Реакції зневоднення і гідролізу - це хімічні реакції, які каталізуються, або «прискорюються» специфічними ферментами; реакції дегідратації передбачають утворення нових зв'язків, що вимагають енергії, в той час як реакції гідролізу розривають зв'язки і вивільняють енергію.

    У нашому організмі їжа спочатку гідролізується або розщеплюється на більш дрібні молекули каталітичними ферментами в травному тракті. Це дозволяє легко всмоктувати поживні речовини клітинами в кишечнику. Кожна макромолекула розщеплюється певним ферментом. Наприклад, вуглеводи розщеплюються на амілазу, сахазу, лактазу або мальтазу. Білки розщеплюються ферментами трипсином, пепсином, пептидазою та іншими. Ліпіди розщеплюються ліпазами. Після того, як менші метаболіти, що виникають в результаті цих гідролітичних ферментів, поглинаються клітинами в організмі, вони додатково розщеплюються іншими ферментами. Розпад цих макромолекул є загальним процесом вивільнення енергії і забезпечує енергію для клітинної діяльності.

    Ключові моменти

    • Реакції гідролізу використовують воду для розпаду полімерів на мономери і є протилежністю синтезу зневоднення, який утворює воду при синтезі полімеру з мономерів.
    • Реакції гідролізу розривають зв'язки і вивільняють енергію.
    • Біологічні макромолекули потрапляють в організм і гідролізуються в травному тракті, утворюючи менші молекули, які можуть поглинатися клітинами, а потім додатково розщеплюватися, щоб вивільнити енергію.

    Ключові умови

    • фермент: кульовий білок, який каталізує біологічну хімічну реакцію
    • гідроліз: Хімічний процес розкладання, що включає розщеплення зв'язку додаванням води.
    Вправа\(\PageIndex{1}\)
    1. Що таке біологічні макромолекули? Назвіть чотири основних класи.
    2. Біологічні макромолекули органічні. Що це означає?
    3. Що таке мономери? Що таке полімерні?
    4. Поясніть процес «синтез зневоднення». Чи є інша назва цього процесу? Поясніть.
    5. Поясніть рисунок 1 своїми словами.
    6. Наведіть приклад того, як конденсат може утворювати різні вуглеводи.
    7. Поясніть процес гідролізу.
    8. Поясніть малюнок 2 своїми словами.
    9. Яку роль відіграють ферменти в гідролізі і конденсації? Поясніть.
    10. У наших тілах їжа гідролізується, або розщеплюється на більш дрібні молекули. Поясніть чому.
    11. Розпад макромолекул забезпечує...
    12. Створіть порівняльну таблицю, щоб вказати ферменти, які розщеплюють вуглеводи, білки та ліпіди.

    Внески та віднесення