Hydrolyse: fonction, tâches, rôle et maladies

L'hydrolyse représente la division d'un composé chimique en plus petit molécules avec l'inclusion de d'eau. L'hydrolyse joue un rôle majeur à la fois dans le domaine inorganique et en biologie. Dans les organismes vivants, le clivage hydrolytique se produit sous l'influence de enzymes.

Qu'est-ce que l'hydrolyse?

L'hydrolyse représente un clivage d'un composé chimique en plus petit molécules avec l'inclusion de d'eau. Dans les organismes vivants, le clivage hydrolytique se produit sous l'influence de enzymes. Lors de l'hydrolyse, les composés chimiques sont divisés en plus petits molécules en absorbant d'eau. Cela est vrai à la fois dans les domaines inorganique et biologique. Dans ce processus, une molécule partielle se combine avec le groupe hydroxyle (groupe OH) et une autre molécule partielle se combine avec le Hydrogénation ion (H +). Pour obtenir des molécules neutres, l'électron du groupe hydroxyle migre formellement vers le proton. Ces réactions ne se produisent généralement pas en une seule étape. Dans les réactions simples, seules quelques étapes sont nécessaires, tandis que les conversions compliquées impliquent toujours un catalyseur, qui reste inchangé une fois que toutes les étapes de réaction ont été achevées. En biologie, l'hydrolyse implique souvent la décomposition de composés hautement polymériques ou composés. Les trois nutriments les plus importants glucides (polysaccharides), des graisses ou protéines sont dégradés par hydrolyse. Dans les systèmes vivants, les réactions ont toujours lieu en présence de enzymes. Les enzymes représentent des catalyseurs, qui sont à nouveau disponibles inchangés après le clivage hydrolytique et sont prêts pour la réaction suivante. L'inversion de l'hydrolyse produit de l'eau et s'appelle condensation.

Fonction et tâche

Les hydrolyses font partie des réactions fondamentales des systèmes biologiques. Ils garantissent que les grandes biomolécules sont constamment converties en monomères pour être utilisées soit dans la construction de substances endogènes, soit, par leur dégradation, pour fournir de l'énergie au corps. L'hydrolyse joue donc un rôle central dans l'organisme. Par exemple, après la prise de nourriture, les nutriments importants glucides, graisses et protéines sont décomposés en leurs composants individuels par hydrolyse. Dans le cas de glucides, par exemple, la ventilation de polysaccharides dans les monomères glucose se déroule avec de l'eau absorption. Les graisses représentent glycérol estérifié avec Les acides gras. Le clivage hydrolytique produit l'individu Les acides gras et un glycérol. Protéines sont des chaînes liées peptidiquement acides aminés qui sont clivés par hydrolyse en acides aminés individuels pendant la digestion. Les enzymes sont impliquées dans toutes les réactions hydrolytiques du corps. Les enzymes sont des protéines qui soutiennent catalytiquement les réactions. Après l'hydrolyse, les enzymes sont présentes inchangées. L'hydrolyse ne se produit pas uniquement lors de la digestion des aliments. Des réactions d'hydrolyse et de condensation ont lieu constamment dans le corps dans le cadre du métabolisme global. Les enzymes qui catalysent l'hydrolyse sont appelées hydrolases. Les hydrolases peuvent à leur tour être divisées en peptidases, estérases ou glycosidases. Entre autres choses, les peptidases dégradent les protéines pour former des acides aminés. Les estérases, par contre, peuvent dégrader les graisses en Les acides gras et un glycérol. Dans ce cas, ce sont des lipases. Les glycosidases décomposent les composés glycosidiques. Ce sont soit polysaccharides, dans lequel plusieurs sucre les molécules sont liées glycosidiquement, ou des composés qui ont une liaison glycosidique entre un fragment sucre et un fragment non sucre. Par conséquent, les glycosidases comprennent amylase, qui convertit l'amidon en glucose. D'autres hydrolases comprennent les phosphatases et les nucléases. Les phosphatases clivent hydrolytiquement phosphate groupes. Un bon exemple de cette réaction est la conversion de l'ATP (adénosine triphosphate) en ADP (adénosine diphosphate). Dans l'ensemble, les hydrolyses procèdent toujours avec la libération d'énergie. Ceci est particulièrement clair dans la réaction de l'ATP en ADP. En effet, cette conversion fournit l'énergie précédemment stockée dans l'ATP pour d'autres réactions biochimiques, génération de chaleur ou mouvements mécaniques. Les nucléases sont responsables de la dégradation complète de acides nucléiques. Ceux-ci sont à nouveau divisés en ribonucléases et désoxyribonucléases. Les deux groupes d'enzymes clivent par hydrolyse les liaisons phosphodiester dans la molécule d'acide nucléique pour former les nucléotides individuels.

Maladies et troubles

Parce que les réactions d'hydrolyse se produisent constamment dans le corps humain, une grande variété de maladies sont également possibles dans ce contexte. La digestion et de nombreuses réactions intermédiaires du métabolisme représentent des réactions d'hydrolyse. Il existe des enzymes spéciales pour chaque étape de réaction. Cependant, les enzymes sont des protéines dont la fonction peut également être restreinte par des changements génétiques. L'échec ou la carence d'une enzyme individuelle peut avoir des conséquences fatales pour santé. Les enzymes doivent parfois être présentes en grande quantité, de sorte qu'un organe entier est nécessaire à leur sécrétion. Ceci est vrai pour le enzymes digestives du pancréas, entre autres. Le pancréas produit principalement des lipases et des peptidases. Il est en grande partie responsable de la digestion de la pulpe alimentaire provenant du estomac. Les graisses et les protéines sont décomposées en leurs composants individuels. Le corps absorbe le acides aminés, acides gras, glycérol et glucose formé via le intestin grêle. Dans les maladies du pancréas, des troubles digestifs massifs surviennent avec diarrhée, flatulence et sévère douleurs abdominales. En raison du manque de dégradation des graisses, des selles graisseuses peuvent apparaître. Dans la forme aiguë de pancréatite, même l'auto-digestion du pancréas avec une issue fatale est possible. En raison de diverses causes, la libre sortie des sucs digestifs dans le intestin grêle peut être dérangé. Ils s'accumulent dans le pancréas et le dissolvent complètement. Dans les formes chroniques de pancréatite, il y a aussi une dissolution partielle constante. Un autre exemple de maladie concernant les processus hydrolytiques est représenté par les mitochondriopathies. En raison de perturbations dans la synthèse de l'ATP, les réactions de fourniture d'énergie de l'ATP à l'ADP ne peuvent avoir lieu que dans une mesure limitée. Les mitochondriopathies se manifestent par fatigue chronique et la faiblesse, entre autres symptômes.