の 加水分解 水の吸収による化合物の小さな分子への分解を表します。加水分解は、無機分野だけでなく生物学においても重要な役割を果たします。生物では、酵素の影響で加水分解が起こります。
加水分解とは何ですか？
加水分解中、水が吸収されると、化学化合物はより小さな分子に分割されます。これは、無機領域と生物学領域の両方に当てはまります。分子の一部はヒドロキシル基（OH基）に接続し、分子の別の一部は水素イオン（H +）に接続します。 中性分子を得るために、水酸基の電子が形式的にプロトンに移動します。
これらの反応は通常、1つのステップでは発生しません。単純な反応では数ステップしか必要ありませんが、複雑な変換では常に触媒が関与し、すべての反応ステップの完了後も触媒は変化しません。
生物学では、加水分解は多くの場合、高分子または複合化合物の分解です。最も重要な3つの栄養素である炭水化物（多糖類）、脂肪、タンパク質は、加水分解によって分解されます。
生体系では、反応は常に酵素の存在下で起こります。酵素は触媒であり、加水分解開裂後も変化せず、次の反応に利用できます。
加水分解の逆は水を生成し、凝縮として知られています。
機能とタスク
加水分解は生物系の基本的な反応の1つです。それらは、大きな生体分子が常にモノマーに変換されることを保証します。その結果、それらは、身体自身の物質を構築するために、またはそれらの分解を通じて、身体にエネルギーを供給するために使用できます。したがって、加水分解は体内で中心的な役割を果たす。
食べた後、重要な栄養素である炭水化物、脂肪、タンパク質は、加水分解によって個々の成分に分解されます。例えば、炭水化物の場合、水が吸収されると、多糖類はモノマーのグルコースに分解されます。脂肪は脂肪酸でエステル化されたグリセリンで、加水分解により個々の脂肪酸とグリセリンが生成されます。タンパク質は、消化中に個々のアミノ酸に加水分解されるペプチドアミノ酸の鎖です。 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、酵素は変化しません。
加水分解は食品の消化だけで起こるわけではありません。全体的な代謝の一部として、体内では一定の加水分解と縮合反応が起こります。加水分解を触媒する酵素は加水分解酵素と呼ばれます。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順に分けることができます。とりわけ、ペプチダーゼは個々のアミノ酸の形成によりタンパク質を分解します。次に、エステラーゼは脂肪を脂肪酸とグリセリンに分解します。それからリパーゼです。グリコシダーゼはグリコシド化合物を分割します。これらは、いくつかの糖分子が互いにグリコシド結合している多糖類、または糖成分と非糖成分の間にグリコシド結合を有する化合物のいずれかです。したがって、澱粉をグルコースに変換するアミラーゼはグリコシダーゼに属します。
さらなるヒドロラーゼは、ホスファターゼおよびヌクレアーゼである。ホスファターゼはリン酸基を加水分解により分離します。この反応の良い例は、ATP（アデノシン三リン酸）からADP（アデノシン二リン酸）への変換です。全体として、加水分解は常にエネルギーの放出とともに起こります。これは、ATPからADPへの反応で特に顕著です。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供給されます。ヌクレアーゼは、核酸の完全な分解に関与しています。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。両方の酵素グループは、核酸分子のホスホジエステル結合を加水分解して個々のヌクレオチドを形成します。
病気と病気
加水分解反応は人体で常に起こっているため、この状況ではさまざまな病気も起こりえます。消化および代謝の多くの中間反応は加水分解反応であり、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、遺伝子の変化によって機能が制限されることもあります。すべての単一酵素の失敗または欠乏は、健康に致命的な結果をもたらす可能性があります。
酵素は時々大量に存在しなければならないので、分泌のために臓器全体が必要です。これは、特に、膵臓の消化酵素に当てはまります。膵臓または膵臓は主にリパーゼとペプチダーゼを生成します。それは主に胃から出てくる食物の消化に関与しています。脂肪とタンパク質は個々の成分に分解されます。体は、小腸で形成されるアミノ酸、脂肪酸、グリセリン、グルコースを吸収します。膵臓の疾患では、下痢、鼓腸および激しい腹痛を伴う大量の消化器系の問題が発生します。脂肪分解の欠如は脂肪便を引き起こす可能性があります。
膵臓の急性形態の炎症（膵炎）では、膵臓はそれ自体を消化して致命的な結果をもたらすことさえあります。小腸への消化液の自由な流れは、さまざまな原因によって妨げられる可能性があります。それらは膵臓に蓄積し、完全に溶解します。慢性型の膵炎でさえ、一定の部分的な解決があります。
加水分解プロセスに関連する疾患のもう1つの例は、ミトコンドリア病です。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自分自身を表現します。慢性疲労と衰弱。
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