التحلل المائي ، في أبسط تعريف له ، هو تفاعل كيميائي يستخدم فيه الماء لكسر روابط مادة معينة.في مجال التكنولوجيا الحيوية وفيما يتعلق بالكائنات الحية ، غالبًا ما تكون هذه المواد عبارة عن بوليمرات (ببساطة ، يمكن أن تلتصق العديد من الجزيئات المتشابهة معًا).
تأتي كلمة التحلل المائي من كلمة هيدرو ، وهي كلمة يونانية للمياه ، والتحلل ، الذي يعني "التلازم". من الناحية العملية ، يعني التحلل المائي فعل فصل المواد الكيميائية عند إضافة الماء.هناك ثلاثة أنواع رئيسية من التحلل المائي: الملح والحمض والتحلل المائي الأساسي.
يمكن اعتبار التحلل المائي أيضًا بمثابة رد فعل معاكس تمامًا للتكثيف ، وهو العملية التي يتحد فيها جزيئين لتكوين جزيء واحد أكبر. النتيجة النهائية لهذا التفاعل هي أن الجزيء الأكبر يخرج جزيء الماء.
3 أنواع شائعة من التحلل المائي
- الأملاح: يحدث التحلل المائي عندما يذوب الملح من قاعدة ضعيفة أو حمض في سائل. عندما يحدث هذا ، يتأين الماء تلقائيًا في أنيونات الهيدروكسيد وكاتيونات الهيدرونيوم. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا للتحلل المائي.
- حمض: يمكن أن يعمل الماء كحمض أو قاعدة ، وفقًا لنظرية حمض برونستيد-لوري. في هذه الحالة ، سيعطي جزيء الماء البروتون. ولعل أقدم مثال على الممارسة التجارية لهذا النوع من التحلل المائي هو التصبن ، وتشكيل الصابون.
- يتمركز: هذا التفاعل مشابه جدًا للتحلل المائي لتفكك القاعدة. مرة أخرى ، من الناحية العملية ، فإن القاعدة التي غالبًا ما تنفصل في الماء هي الأمونيا.
ما هو تفاعل التحلل المائي؟
في تفاعل التحلل المائي الذي ينطوي على رابط استر ، مثل ذلك الموجود بين اثنين من الأحماض الأمينية في البروتين ، يتم تقسيم الجزيء. الناتج الناتج هو انقسام جزيء الماء (H2O) في OH و H + التي تشكل مجموعة هيدروكسيل (OH) ، وأخرى تصبح حمض كربوكسيلي مع إضافة بروتون الهيدروجين المتبقي (H +).
ردود الفعل في الكائنات الحية
يتم تنفيذ تفاعلات التحلل المائي في الكائنات الحية بمساعدة التحفيز بواسطة فئة الإنزيمات تعرف بالهيدرولات. التفاعلات البيوكيميائية التي تكسر البوليمرات ، مثل البروتينات (وهي روابط ببتيدية) بين الأحماض الأمينية) ، النيوكليوتيدات ، السكريات المعقدة أو النشا ، يتم تحفيز الدهون بواسطة هذه الفئة من الإنزيمات. ضمن هذه الفئة يوجد الليباز ، الأميليز ، البروتينات ، الدهون المتحللة ، السكريات ، والبروتينات ، على التوالي.
تلعب البكتيريا والفطريات التي تحلل السليلوز دورًا خاصًا في إنتاج الورق والتكنولوجيا الحيوية اليومية الأخرى التطبيقات لأنها تحتوي على إنزيمات (مثل السليلوز والإسترازات) التي يمكن أن تكسر السليلوز إلى السكريات (ثانياً ، البوليمرات من جزيئات السكر) أو الجلوكوز ، وكسر العصي.
على سبيل المثال ، يمكن إضافة بروتيناز إلى مستخلص الخلية لتحليل الببتيدات في الماء وإنتاج مزيج من الأحماض الأمينية الحرة.