3.6: Hydroliza

przegląd

Hydroliza to reakcja chemiczna, w której dodanie wody rozkłada polimer na prostsze jednostki monomeru. Na przykład peptydy rozpadają się na aminokwasy, węglowodany na cukry proste, a DNA na nukleotydy. Enzymy często ułatwiają te procesy.

Hydroliza odwraca syntezę odwodnienia

Węglowodany złożone mogą być rozkładane poprzez zrywanie wiązań między poszczególnymi jednostkami cukru. Reakcja zrywa wiązanie glikozydowe, gdy do związku dodaje się wodę. Wiązania glikozydowe między cząsteczkami cukru są niestabilne i podatne na hydrolizę. Hydrolazy to klasa enzymów, które często katalizują hydrolizę.

Różne rodzaje wiązań glikozydowych (np. wiązanie 1-4, wiązanie 1-6) wymagają różnych hydrolaz. Na przykład skrobia składa się głównie z α-1-4 połączonej glukozy, ze stosunkowo niewielką liczbą wiązań α-1-6 glikozydowych. Podczas gdy α-amylaza może rozszczepiać wiązania glikozydowe α-1-4 w środku polimeru, enzym amyloglukozydaza zrywa tylko końcowe wiązania α-1-6 lub α-1-4 (tj. ostatnie jednostki glukozy na końcach łańcucha).

Brak laktazy może powodować objawy żołądkowo-jelitowe

Ludzkie dzieci wytwarzają enzym laktazę, który katalizuje hydrolizę cukru mlecznego (laktozy) – disacharydu składającego się z glukozy i galaktozy. Wraz z wiekiem produkcja laktazy zmniejsza się, co prowadzi do nietolerancji laktozy. W niektórych przypadkach organizm może nie wytwarzać laktazy z powodu choroby genetycznej. W przypadku braku laktazy laktoza przechodzi bezpośrednio do okrężnicy przez jelito grube, nie rozkładając się na jego monomery. Bakterie jelita grubego mogą metabolizować laktozę i uwalniać gaz jako produkt uboczny, powodując napływ wody, wzdęcia, a nawet biegunkę. Objawy te można złagodzić, przyjmując suplementy laktazy lub całkowicie usuwając nabiał z diety.