Selle lihtsaimas määratluses on hüdrolüüs keemiline reaktsioon, milles konkreetse aine sidemete lagundamiseks kasutatakse vett.Biotehnoloogias ja elusorganismide osas on need ained sageli polümeerid (lihtsalt öeldes, paljud sarnased molekulid võivad omavahel ühineda).
Sõna hüdrolüüs pärineb sõnast hydro, mis on kreeka keeles vee jaoks, ja lysis, mis tähendab "sidumata". Praktiliselt tähendab hüdrolüüs vee lisamisel kemikaalide eraldumist.Hüdrolüüsi on kolm peamist tüüpi: soola, happe ja aluse hüdrolüüs.
Hüdrolüüsi võib mõelda ka kui kondenseerumisele täpselt vastupidist reaktsiooni, mis on protsess, mille käigus kaks molekuli ühinevad, moodustades ühe suurema molekuli. Selle reaktsiooni lõpptulemus on see, et suurem molekul väljub veemolekulist.
3 levinumat hüdrolüüsi tüüpi
- Soolad: Hüdrolüüs toimub siis, kui nõrga aluse või happe sool lahustub vedelikus. Kui see juhtub, ioniseerub vesi spontaanselt hüdroksiidi anioonideks ja hüdrooniumi katioonideks. See on kõige tavalisem hüdrolüüsi tüüp.
- Happeline: Bronsted-Lowry happe teooria kohaselt võib vesi toimida happe või alusena. Sel juhul annaks veemolekul prootoni ära. Võib-olla on seda tüüpi hüdrolüüsi kõige vanem kaubanduses kasutatav näide seebistamine, seebi moodustamine.
- Alus: See reaktsioon on väga sarnane aluse dissotsieerumise hüdrolüüsiga. Jällegi, praktiliselt võib öelda, et vees sageli dissotsieeruv alus on ammoniaak.
Mis on hüdrolüüsi reaktsioon?
Hüdrolüüsireaktsioonis, mis hõlmab estersidemeid, näiteks valgu kahe aminohappe vahel, molekul jaguneb. Saadud produkt on vee molekuli (H2O) OH-ks ja H + -ks, mis moodustavad hüdroksüül- (OH) -rühma, ja teiseks, mis saab järelejäänud vesiniku prootoni (H +) lisamisega karboksüülhappeks.
Reaktsioonid elusorganismides
Elusorganismide hüdrolüüsireaktsioonid viiakse läbi katalüüsi abil klassiga ensüümid tuntud kui hüdrolaasid. Biokeemilised reaktsioonid, mis lagundavad polümeere, näiteks valke (mis on peptiidsidemed Selles klassis katalüüsitakse nukleotiide, keerulisi suhkruid või tärklist ja rasvu ensüümid. Sellesse klassi kuuluvad vastavalt lipaasid, amülaasid, proteinaasid, hüdrolüüsitud rasvad, suhkrud ja valgud.
Tselluloosi lagundavad bakterid ja seened mängivad paberitootmises ja muus igapäevases biotehnoloogias erilist rolli rakendusi, kuna neil on ensüüme (näiteks tsellulaasid ja esteraasid), mis võivad lõhustada tselluloosi polüsahhariidideks (st. polümeerid suhkru molekulide) või glükoosi ja lagundada kleepuvaid.
Näiteks võib rakuekstraktile lisada proteinaasi, peptiidide hüdrolüüsimiseks ja vabade aminohapete segu saamiseks.