شرح لعملية التحلل المائي

يعتبر التحليل المائي في أبسط تعريفاته تفاعل كيميائي يستخدم فيه الماء لكسر روابط مادة معينة. في مجال التكنولوجيا الحيوية وبقدر ما يتعلق الأمر بالكائنات الحية ، غالباً ما تكون هذه المواد عبارة عن بوليمرات.

كلمة hydrolysis تأتي من كلمة hydro ، وهي اليونانية للمياه ، وتحلل ، مما يعني "unindind". من الناحية العملية ، يعني التحلل المائي عمل فصل المواد الكيميائية عندما يتم إضافة الماء.

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التحلل المائي: الملح ، والحامض ، والتحلل المائي الأساسي.

يمكن اعتبار التحلل المائي أيضًا كرد فعل معاكس تمامًا للتكثيف ، وهو العملية التي يتم بواسطتها دمج جزيئين لتشكيل جزيء أكبر. النتيجة النهائية لهذا التفاعل هي أن الجزيء الأكبر يفرز جزيء ماء. سوف تتذكر دائما الفرق بين الاثنين إذا كنت تفكر في هذا السياق أن التحلل المائي يستخدم الماء لكسر شيء بينما التكثيف ، من ناحية أخرى ، ينمو شيئا ، عن طريق إزالة المياه.

3 الأنواع الشائعة من التحلل المائي

• الأملاح: يحدث التحلل المائي عندما يذوب الملح من قاعدة ضعيفة أو حامض في السائل. عندما يحدث هذا ، يتأين الماء تلقائياً في أنيونات هيدروكسيد وكاتيونات الهيدرونيوم. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا للتحلل المائي.
• حامض: يمكن أن تعمل المياه كحمض أو قاعدة ، وفقا لنظرية حمض برونستيد-لوري. في هذه الحالة ، سيعطي جزيء الماء بروتونًا. ولعل أقدم مثال تجريبي لهذا النوع من التحلل المائي هو التصبين ، وتشكيل الصابون.

• القاعدة: هذا التفاعل مشابه جدا للتحلل المائي لتفكك القاعدة. مرة أخرى ، من الناحية العملية ، القاعدة التي غالباً ما تنفصل في الماء هي الأمونيا.

ما هو رد فعل التحلل المائي؟

في تفاعل التحلل المائي الذي يشتمل على رابط استر ، مثل ذلك الموجود بين اثنين من الأحماض الأمينية في البروتين ، تشتمل المنتجات التي ينتج عنها على واحد يتلقى مجموعة الهيدروكسيل (OH) من جزيء الماء وأخرى تصبح حمض كربوكسيلي مع إضافة البروتون المتبقي (H +).

تفاعلات التحلل المائي في الكائنات الحية

يتم تنفيذ تفاعلات التحلل المائي في الكائنات الحية بمساعدة التحفيز بواسطة فئة من الإنزيمات تُعرف باسم hydrolases. يتم تحفيز التفاعلات الكيميائية الحيوية التي تكسر البوليمرات ، مثل البروتينات (التي هي روابط الببتيد بين الأحماض الأمينية) ، النيوكليوتيدات والسكريات المعقدة والنشا والدهون بواسطة هذه الفئة من الإنزيمات. ضمن هذه الفئة توجد الليبازات والأميلاز والبروتينات الدهنية الهيدروجينية والسكريات والبروتينات على التوالي.

تلعب البكتيريا والفطريات التي تحللها السيليلوز دوراً خاصاً في إنتاج الورق وتطبيقات التكنولوجيا الحيوية اليومية الأخرى ، لأن لها إنزيمات (مثل السليلوز والأنسيراس) يمكن أن تكسر السليلوز في السكريات (أي بوليمرات جزيئات السكر) أو الجلوكوز ، كسر العصي.

على سبيل المثال ، تمت إضافة بروتيناز إلى مستخلص الخلية ، وذلك من أجل تحلل الببتيدات وتوليد خليط من الأحماض الأمينية الحرة.