加水分解は、無機および有機の両方の分子またはイオンで起こり得る化学反応であり、その結合の破壊に水の参加を含みます。その名前はギリシャ語、水の「水力」と破裂の「溶解」に由来しています。
水分子H 2 Oは、弱酸と弱塩基の塩のイオンとの平衡を確立します。この概念は、化学の一般的な研究や分析化学で初めて現れます。したがって、これは最も単純な化学反応の1つです。
加水分解反応の一般式。出典：ガブリエルボリバル
加水分解のいくつかの例では、水だけでは特定の共有結合を破壊することができません。これが発生すると、プロセスは媒体の酸性化またはアルカリ化によって加速または触媒されます。すなわち、Hの存在下で、ある3 O +またはOH -イオンがそれぞれ。また、加水分解を触媒する酵素があります。
加水分解は生体分子に関して特別な場所を占めます。なぜなら、それらのモノマーを一緒に保持する結合は、特定の条件下で加水分解を受けやすいからです。たとえば、糖は加水分解されて、グルコシダーゼ酵素の作用により、多糖類を構成する単糖類に分解します。
加水分解とは何ですか？
上の画像は、加水分解とは何かを説明しています。メモは、分子または基質（酵素が媒介する場合）だけでなく、その結合を破壊するだけでなく、水こと自体、Hに「骨折」+とOH - 、ここで、Hは、+ Aで終了し、及びOH - B. ABとしたがって、水分子と反応し、AHとB-OHの2つの生成物が生成されます。
したがって、加水分解は凝縮とは逆の反応です。凝縮では、2つの生成物、つまりAHとB-OHが水という小さな分子の解放によって結合されます。加水分解では分子が消費され、凝縮では分子が放出または生成されます。
糖の例に戻り、ABがスクロースダイマーに対応するとします。ここで、Aはグルコースを表し、Bはフルクトースを表します。グルコシド結合ABを加水分解して、2つの単糖を別々に溶液中で生成することができます。酵素がそのような反応を媒介する場合、オリゴ糖と多糖にも同じことが起こります。
この反応、ABの反応では、矢印の方向が1つだけであることに注意してください。つまり、これは不可逆的な加水分解です。しかし、多くの加水分解は実際には平衡に達する可逆反応です。
加水分解反応の例
-ATP
ATPは6.8と7.4のpH値の間で安定しています。ただし、極端なpH値では、自然に加水分解します。生物では、加水分解はATPアーゼとして知られている酵素によって触媒されます：
ATP + H 2 O => ADP + Pi
ADPのエントロピーはATPのエントロピーよりも大きいため、この反応は強く過敏です。ギブスの自由エネルギー（ΔGº）の変動は-30.5 kJ / molです。ATPの加水分解によって生成されるエネルギーは、多数のエンダーゴニック反応で使用されます。
結合反応
化合物（Ａ）から化合物（Ｂ）への変換には、ＡＴＰの加水分解を利用する場合がある。
A + ATP + H 2 O <=> B + ADP + Pi + H +
- 水
2つの水分子は、見かけの加水分解で互いに反応します。
H 2 O + H 2 O <=> H 3 O + + OH -
これらの水分子の一方がHに破砕かのようにそれは+とOH - H、+は結合に行くヒドロニウムイオン、Hを生じさせる他の水分子の酸素原子に3 O +。この反応は、加水分解ではなく、水の自動イオン化または自動プロトリシスに関するものです。
-タンパク質
タンパク質は安定した高分子であり、それらを完全に加水分解するためには、それらを構成するアミノ酸において、極端な条件が必要です。塩酸濃度（6 M）や高温など。
しかし、生物には、十二指腸内のアミノ酸へのタンパク質の加水分解を可能にする酵素兵器が備わっています。タンパク質消化に関与する酵素は、ほぼ完全に膵臓から分泌されます。
タンパク質を分解するエキソペプチダーゼ酵素は、その末端から始まります。アミノ末端にアミノペプチダーゼがあり、カルボキシル末端にカルボキシペプチダーゼがあります。エンドペプチダーゼ酵素は、例えば、トリプシン、ペプシン、キモトリプシンなどのタンパク質鎖内で作用します。
-アミドとエステル
アミドは、アルカリ性媒体で加熱すると、カルボン酸とアミンを生成します。
RCONH 2 + H 2 O => RCOO - + NH 2
水性媒体中のエステルは、カルボン酸とアルコールに加水分解されます。プロセスは、塩基または酸のいずれかによって触媒されます。
RCO-OR '+ H 2 O => RCOOH + R'OH
これは有名な鹸化反応です。
- 酸ベース
水中では、いくつかの種が加水分解されて水性媒体を酸性化またはアルカリ化します。
塩基性塩を加える
酢酸ナトリウム、基本的な塩は、水中で解離をNa得+（ナトリウム）及びCH 3 COO - （酢酸）イオン。その塩基性は、酢酸OH生成するために加水分解されるという事実によるものである-イオンナトリウムは変化しないままで、：
CH 3 COO - + H 2 O <=> CH 3 COOH + OH -
OH - pHが上昇して塩基性になる原因です。
酸性塩を追加する
塩化アンモニウム（NH 4 CL）塩化物イオン（CLで形成されている-塩酸（HCl）、強酸、及びアンモニウムカチオン（NHから）4 +水酸化アンモニウムから）（NH 4 OH） 、弱い基盤。Clが-水中で解離しませんが、アンモニウムカチオンは、次のように水に変換されます。
NH 4 + + H 2 O <=> NH 3 + H 3 O +
アンモニウムカチオンの加水分解は、水性媒体の酸性度を増加させるプロトンを生成し、そのため、NH 4 Clは酸性塩であると結論付けられます。
中性塩を加える
塩化ナトリウム（NaCl）は、強塩基（NaOH）と強酸（HCl）の反応の塩生成物です。水に塩化ナトリウムを溶解することにより、ナトリウムカチオンし（Na +）と陰イオン（Clが- ）が生成されます。彼らはH追加しないので、どちらのイオンは、水に解離しない+またはOHを-彼らのpHを一定に保ち、。
したがって、塩化ナトリウムは中性塩であると言われています。
参考文献
- Mathews、CK、van Holde、KEおよびAhern、KG（2002）。生化学。（第3版）。編集。ピアソン・アディソン・ウェズリー。
- ウィッテン、デイビス、ペック、スタンリー。（2008）。化学 （第8版）。CENGAGEラーニング。
- ヘルメンスティン、アンマリー、Ph.D。（2019年1月13日）。加水分解：定義と例。から回復：thoughtco.com
- テレサ・フィリップス。（2019年4月28日）。加水分解のプロセスの説明。回収元：thebalance.com
- 百科事典ブリタニカの編集者。（2016年11月16日）。加水分解。百科事典ブリタニカ。リカバリー元：britannica.com
- ウィキペディア。（2019）。加水分解。から回復：en.wikipedia.org