加水分解は、化合物をより小さなものに分割することを表します を含めて 水。 加水分解は、無機分野と生物学の両方で主要な役割を果たします。 生物では、加水分解による切断は、 酵素.
加水分解とは何ですか？
加水分解は、化合物のより小さなへの開裂を表します を含めて 水。 生物では、加水分解による開裂は、 酵素。 加水分解では、化合物はより小さなものに分割されます 吸収することによって 水。 これは、無機と生物学の両方の領域に当てはまります。 このプロセスでは、XNUMXつの部分分子がヒドロキシル基（OH基）と結合し、別の部分分子が 水素化 イオン（H +）。 中性分子を得るために、ヒドロキシル基の電子は正式にプロトンに移動します。 これらの反応は通常、XNUMXつのステップでは発生しません。 単純な反応では、いくつかのステップのみが必要ですが、複雑な変換には常に触媒が含まれ、すべての反応ステップが完了した後も変化しません。 生物学では、加水分解はしばしば高分子または化合物の分解を伴います。 XNUMXつの最も重要な栄養素 炭水化物 (多糖類）、脂肪または タンパク質 加水分解されます。 生きているシステムでは、反応は常に存在下で起こります 酵素。 酵素は触媒を表しており、加水分解による開裂後に再び変化せずに利用でき、次の反応の準備ができています。 加水分解の逆転は水を生成し、凝縮と呼ばれます。
機能とタスク
加水分解は、生物系の基本的な反応のXNUMXつです。 それらは、大きな生体分子が内因性物質の構築に使用するため、またはそれらの分解を通じて体にエネルギーを供給する際に使用するために、常にモノマーに変換されることを保証します。 したがって、加水分解は体内で中心的な役割を果たします。 たとえば、食物摂取後、重要な栄養素 炭水化物、脂肪と タンパク質 加水分解によって個々の成分に分解されます。 の場合 炭水化物、例えば、 多糖類 モノマーに グルコース 水で起こります 吸収。 脂肪は グリセロール エステル化 脂肪酸。 加水分解による切断により、個体が生成されます 脂肪酸 および グリセロール. タンパク質 ペプチド的にリンクされたチェーンです アミノ酸 それらは消化中に個々のアミノ酸に加水分解的に切断されます。 酵素は体内のすべての加水分解反応に関与しています。 酵素は、反応を触媒的にサポートするタンパク質です。 加水分解後、酵素は変化せずに存在します。 加水分解は、食物の消化中にのみ発生します。 加水分解と縮合反応は、代謝全体の一部として体内で絶えず起こります。 加水分解を触媒する酵素は、加水分解酵素と呼ばれます。 次に、加水分解酵素は、ペプチダーゼ、エステラーゼ、またはグリコシダーゼに分けることができる。 とりわけ、ペプチダーゼはタンパク質を分解して個々のタンパク質を形成します アミノ酸。 一方、エステラーゼは脂肪を分解して 脂肪酸 および グリセロール。 この場合、それらはリパーゼです。 グリコシダーゼはグリコシド化合物を分解します。 これらはどちらかです 多糖類、いくつか シュガー 分子はグリコシド結合しているか、糖部分と非糖部分の間にグリコシド結合を持っている化合物です。 したがって、グリコシダーゼには以下が含まれます アミラーゼ、でんぷんをに変換します グルコース。 他の加水分解酵素には、ホスファターゼおよびヌクレアーゼが含まれる。 ホスファターゼは加水分解的に切断します リン酸塩 グループ。 この反応の良い例はATPの変換です（アデノシン 三リン酸）からADP（アデノシン二リン酸）へ。 全体として、加水分解は常にエネルギーの放出とともに進行します。 これは、ATPとADPの反応で特に明らかです。 これは、この変換により、以前にATPに保存されていたエネルギーが、他の生化学反応、発熱、または機械的運動に提供されるためです。 ヌクレアーゼは、 核酸。 これらは再びリボヌクレアーゼとデオキシリボヌクレアーゼに分けられます。 酵素の両方のグループは、核酸分子のホスホジエステル結合を加水分解的に切断して、個々のヌクレオチドを形成します。
疾患および障害
加水分解反応は人体で絶えず起こっているので、この文脈では多種多様な病気も起こり得ます。消化と代謝の多くの中間反応は加水分解反応を表しています。 各反応ステップには特別な酵素があります。 しかし、酵素はタンパク質であり、その機能は遺伝的変化によっても制限される可能性があります。 個々の酵素の失敗または欠乏は、次のような致命的な結果をもたらす可能性があります。 健康。 酵素は時々大量に存在しなければならないので、それらの分泌には器官全体が必要です。 これは、 消化酵素 とりわけ膵臓の。 膵臓は主にリパーゼとペプチダーゼを産生します。 それは主にから来る食物パルプを消化することに責任があります 胃。 脂肪とタンパク質は、個々の成分に分解されます。 体は吸収します アミノ酸、脂肪酸、グリセリンおよび グルコース を介して形成 小腸。 膵臓の病気では、大規模な消化器系の不満が発生します 下痢, 鼓腸 そして厳しい 腹痛。 脂肪の分解が不足しているため、脂肪便が発生する可能性があります。 の急性型で 膵炎、致命的な結果を伴う膵臓の自己消化さえ可能です。 さまざまな原因により、消化液が自由に流出します。 小腸 邪魔される可能性があります。 それらは膵臓に蓄積し、それを完全に溶解します。 の慢性的な形で 膵炎、一定の部分的な溶解もあります。 加水分解プロセスに関する病気の別の例は、ミトコンドリア病によって表されます。 ATP合成の障害により、ATPからADPへのエネルギー供給反応は限られた範囲でしか起こりません。 ミトコンドリア病は、 慢性疲労 他の症状の中でも、脱力感。