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 & 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 & 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。
