การย่อยสลาย

การย่อยสลาย แสดงถึงการแตกตัวของสารประกอบทางเคมีออกเป็นโมเลกุลเล็ก ๆ ด้วยการดูดซึมของน้ำไฮโดรไลเซสมีบทบาทสำคัญในพื้นที่อนินทรีย์และในชีววิทยา ในสิ่งมีชีวิตความแตกแยกไฮโดรไลติกเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์

ไฮโดรไลซิสคืออะไร?

ในระหว่างการไฮโดรไลซิสสารประกอบทางเคมีจะถูกแบ่งออกเป็นโมเลกุลเล็ก ๆ เมื่อดูดซึมน้ำ สิ่งนี้ใช้ได้กับทั้งพื้นที่อนินทรีย์และชีวภาพ ส่วนหนึ่งของโมเลกุลเชื่อมต่อกับหมู่ไฮดรอกซิล (กลุ่ม OH) และอีกส่วนหนึ่งของโมเลกุลเชื่อมต่อกับไฮโดรเจนไอออน (H +) เพื่อให้ได้โมเลกุลที่เป็นกลางอิเล็กตรอนของกลุ่มไฮดรอกซิลจะย้ายไปยังโปรตอนอย่างเป็นทางการ

ปฏิกิริยาเหล่านี้มักไม่เกิดขึ้นในขั้นตอนเดียว ด้วยปฏิกิริยาง่ายๆเพียงไม่กี่ขั้นตอนเท่านั้นที่จำเป็นในขณะที่การแปลงที่ซับซ้อนจะมีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่เสมอซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงหลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนปฏิกิริยาทั้งหมด

ในทางชีววิทยาการย่อยสลายมักเป็นการสลายของพอลิเมอร์หรือสารประกอบคอมโพสิต สารอาหารที่สำคัญที่สุดสามชนิดคือคาร์โบไฮเดรต (โพลีแซ็กคาไรด์) ไขมันหรือโปรตีนจะถูกย่อยสลายด้วยไฮโดรไลติก

ในระบบของสิ่งมีชีวิตปฏิกิริยามักเกิดขึ้นเมื่อมีเอนไซม์ เอนไซม์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาซึ่งจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงอีกครั้งหลังจากความแตกแยกไฮโดรไลติกและพร้อมใช้งานสำหรับปฏิกิริยาถัดไป

การกลับตัวของไฮโดรไลซิสจะให้น้ำและเรียกว่าการควบแน่น

ฟังก์ชันและงาน

ไฮโดรไลซิสเป็นหนึ่งในปฏิกิริยาพื้นฐานในระบบชีวภาพ พวกเขามั่นใจว่าสารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่จะถูกเปลี่ยนเป็นโมโนเมอร์อย่างต่อเนื่องเพื่อให้สามารถนำไปใช้ในการสร้างสสารของร่างกายเองหรือผ่านการสลายเพื่อให้พลังงานแก่ร่างกาย ดังนั้นไฮโดรไลซิสจึงมีบทบาทสำคัญในร่างกาย

หลังจากรับประทานอาหารคาร์โบไฮเดรตไขมันและโปรตีนที่เป็นสารอาหารสำคัญจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วนโดยการไฮโดรไลซิส ในกรณีของคาร์โบไฮเดรตเช่นพอลิแซ็กคาไรด์จะถูกย่อยสลายเป็นโมโนเมอร์กลูโคสเมื่อดูดซึมน้ำ ไขมันคือกลีเซอรีนเอสเทอร์ที่มีกรดไขมันการแยกส่วนไฮโดรไลติกจะสร้างกรดไขมันและกลีเซอรีนแต่ละชนิด โปรตีนเป็นสายโซ่ของกรดอะมิโนเปปทิดิกที่แยกออกเป็นกรดอะมิโนแต่ละชนิดโดยไฮโดรไลติกในระหว่างการย่อยอาหาร เอนไซม์มีส่วนเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาไฮโดรไลติกทั้งหมดในร่างกาย เอนไซม์เป็นโปรตีนที่สนับสนุนปฏิกิริยา หลังจากไฮโดรไลซิสเอนไซม์จะไม่เปลี่ยนแปลง

ไฮโดรไลซิสไม่ได้เกิดขึ้นในการย่อยอาหารเท่านั้น ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของการเผาผลาญโดยรวมปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและการควบแน่นอย่างต่อเนื่องจะเกิดขึ้นในร่างกาย เอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเรียกว่าไฮโดรเลสไฮโดรเลสสามารถแบ่งออกเป็นเปปไทเดสเอสเทเรสหรือไกลโคซิเดสได้ เหนือสิ่งอื่นใดเปปไทเดสสลายโปรตีนด้วยการสร้างกรดอะมิโนแต่ละตัว ในทางกลับกัน Esterases สามารถสลายไขมันเป็นกรดไขมันและกลีเซอรีน จากนั้นก็จะเป็นไลเปส ไกลโคซิเดสแยกสารประกอบไกลโคซิดิก สิ่งเหล่านี้เป็นโพลีแซ็กคาไรด์ซึ่งโมเลกุลของน้ำตาลหลายโมเลกุลเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิดหรือสารประกอบที่มีพันธะไกลโคซิดิกระหว่างส่วนประกอบของน้ำตาลและส่วนประกอบที่ไม่ใช่น้ำตาล นี่คือสาเหตุที่อะไมเลสซึ่งเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาลกลูโคสเป็นหนึ่งในไกลโคซิเดส

ไฮโดรเลสเพิ่มเติมคือฟอสฟาเตสและนิวคลีเอส ฟอสฟาเทสแยกกลุ่มฟอสเฟตออกด้วยไฮโดรไลติก ตัวอย่างที่ดีของปฏิกิริยานี้คือการแปลง ATP (adenosine triphosphate) เป็น ADP (adenosine diphosphate) โดยรวมแล้วการย่อยสลายจะเกิดขึ้นพร้อมกับการปลดปล่อยพลังงานเสมอ สิ่งนี้เห็นได้ชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในปฏิกิริยาจาก ATP ถึง ADP เนื่องจากการแปลงนี้ให้พลังงานที่เก็บไว้ก่อนหน้านี้ใน ATP สำหรับปฏิกิริยาทางชีวเคมีอื่น ๆ การสร้างความร้อนหรือการเคลื่อนไหวทางกล นิวคลีเอสมีหน้าที่ในการสลายกรดนิวคลีอิกอย่างสมบูรณ์ สิ่งเหล่านี้ถูกแบ่งออกเป็น ribonucleases และ deoxyribonucleases อีกครั้ง กลุ่มเอนไซม์ทั้งสองกลุ่มแยกพันธะฟอสโฟดิสเตอร์ในโมเลกุลของกรดนิวคลีอิกเพื่อสร้างนิวคลีโอไทด์แต่ละตัว

ความเจ็บป่วยและความเจ็บป่วย

เนื่องจากปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในร่างกายมนุษย์จึงเกิดโรคต่างๆได้ในบริบทนี้ การย่อยอาหารและปฏิกิริยาขั้นกลางหลายอย่างในเมแทบอลิซึมคือปฏิกิริยาไฮโดรลิซิสมีเอนไซม์พิเศษสำหรับปฏิกิริยาแต่ละขั้นตอน อย่างไรก็ตามเอนไซม์เป็นโปรตีนซึ่งสามารถ จำกัด การทำงานของมันได้จากการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม ความล้มเหลวหรือการขาดเอนไซม์ทุกตัวอาจส่งผลร้ายแรงต่อสุขภาพ

บางครั้งเอนไซม์จะต้องมีอยู่ในปริมาณมากดังนั้นอวัยวะทั้งหมดจึงจำเป็นสำหรับการหลั่งของมัน สิ่งนี้ใช้กับเอนไซม์ย่อยอาหารในตับอ่อน ตับอ่อนหรือตับอ่อนส่วนใหญ่ผลิตไลเปสและเพปทิเดส มีหน้าที่ส่วนใหญ่ในการย่อยโจ๊กที่มาจากกระเพาะอาหาร ไขมันและโปรตีนถูกแบ่งออกเป็นส่วนประกอบแต่ละส่วน ร่างกายดูดซึมกรดอะมิโนกรดไขมันกลีเซอรีนและกลูโคสที่เกิดขึ้นผ่านลำไส้เล็ก ในโรคของตับอ่อนมีปัญหาทางเดินอาหารขนาดใหญ่ที่มีอาการท้องร่วงท้องอืดและปวดท้องอย่างรุนแรง การขาดการสลายไขมันอาจทำให้อุจจาระเป็นไขมัน

ในรูปแบบเฉียบพลันของการอักเสบของตับอ่อน (ตับอ่อนอักเสบ) ตับอ่อนสามารถย่อยตัวเองได้ด้วยผลที่ร้ายแรง การไหลเวียนของน้ำย่อยในลำไส้เล็กอย่างอิสระอาจถูกรบกวนจากสาเหตุต่างๆ พวกมันสร้างขึ้นในตับอ่อนและสลายไปอย่างสมบูรณ์ แม้จะเป็นตับอ่อนอักเสบในรูปแบบเรื้อรัง แต่ก็ยังมีความละเอียดบางส่วนอย่างต่อเนื่อง

อีกตัวอย่างหนึ่งของโรคที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการไฮโดรไลติกแสดงโดยโรคไมโทคอนเดรียเนื่องจากการรบกวนในการสังเคราะห์ ATP ปฏิกิริยาการให้พลังงานจาก ATP ไปยัง ADP จึงเกิดขึ้นได้ในขอบเขตที่ จำกัด เท่านั้น โรคไมโทคอนเดรียแสดงออกถึงตัวมันเอง i.a. เมื่อยล้าเรื้อรังและอ่อนแอ