Eine Erklärung der Prozesshydrolyse

In seiner einfachsten Definition ist Hydrolyse eine chemische Reaktion, bei der Wasser verwendet wird, um die Bindungen einer bestimmten Substanz aufzubrechen.In der Biotechnologie und in Bezug auf lebende Organismen sind diese Substanzen häufig Polymere (einfach gesagt, viele ähnliche Moleküle können sich verbinden).

Das Wort Hydrolyse kommt vom Wort Hydro, was griechisch für Wasser bedeutet, und Lyse, was "lösen" bedeutet. In der Praxis bedeutet Hydrolyse das Trennen von Chemikalien, wenn Wasser hinzugefügt wird.Es gibt drei Haupttypen der Hydrolyse: Salz-, Säure- und Basenhydrolyse.

Die Hydrolyse kann auch als die genau entgegengesetzte Reaktion zur Kondensation angesehen werden, bei der sich zwei Moleküle zu einem größeren Molekül verbinden. Das Endergebnis dieser Reaktion ist, dass das größere Molekül ein Wassermolekül ausstößt.

• Salze: Hydrolyse tritt auf, wenn sich Salz aus einer schwachen Base oder Säure in Flüssigkeit löst. In diesem Fall ionisiert Wasser spontan zu Hydroxidanionen und Hydroniumkationen. Dies ist die häufigste Art der Hydrolyse.
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• Acid: Wasser kann nach der Bronsted-Lowry-Säuretheorie als Säure oder Base wirken. In diesem Fall würde das Wassermolekül ein Proton abgeben. Das vielleicht älteste kommerziell praktizierte Beispiel für diese Art der Hydrolyse ist die Verseifung, die Bildung von Seife.
• Base: Diese Reaktion ist der Hydrolyse zur Basendissoziation sehr ähnlich. Aus praktischer Sicht ist Ammoniak eine Base, die häufig in Wasser dissoziiert.

Bei einer Hydrolysereaktion mit einer Esterbindung, wie sie zwischen zwei Aminosäuren in einem Protein gefunden wird, wird das Molekül gespalten. Das resultierende Produkt ist eine Spaltung des Wassermoleküls (H.₂O) in ein OH und ein H +, die eine Hydroxylgruppe (OH) bilden, und eine andere, die unter Zugabe des verbleibenden Wasserstoffprotons (H +) zu einer Carbonsäure wird.

Hydrolysereaktionen in lebenden Organismen werden mit Hilfe der Katalyse von einer Klasse von durchgeführt Enzyme bekannt als Hydrolasen. Die biochemischen Reaktionen, die Polymere wie Proteine ​​(die Peptidbindungen sind) abbauen zwischen Aminosäuren), Nukleotiden, komplexen Zuckern oder Stärke und Fetten werden durch diese Klasse von katalysiert Enzyme. Innerhalb dieser Klasse befinden sich Lipasen, Amylasen, Proteinasen, hydrolysierte Fette, Zucker bzw. Proteine.

Zelluloseabbauende Bakterien und Pilze spielen eine besondere Rolle bei der Papierherstellung und anderen alltäglichen Biotechnologien Anwendungen, weil sie Enzyme (wie Cellulasen und Esterasen) haben, die Cellulose in Polysaccharide zerlegen können (ii.e., Polymere von Zuckermolekülen) oder Glukose und zersetzen Stickies.

Zum Beispiel könnte Proteinase zu einem Zellextrakt gegeben werden, um die Peptide zu hydrolysieren und eine Mischung aus freien Aminosäuren herzustellen.