hydrolyysiä

Hydrolyysi on kemiallinen reaktio, jossa yhdiste hajoaa veden vaikutuksesta. Vesi lisätään hajoavaan yhdisteeseen siten, että kovalenttinen sidos katkeaa ja syntyy kaksi tai useampi pienempi molekyyli. Hydrolyysi on keskeinen ilmiö sekä biologiassa että teollisuudessa, ja sitä voidaan katalysoida hapoilla, emäillä sekä entsyymeillä.

Mekanismin tasolla veden additio voi tapahtua yleisesti lisäysreaktiona; happohydrolyysissä veden protoni auttaa sidoksen katkeamista, emäshydrolyysissä taas hydroksidi-ioni toimii. Biologisessa kontekstissa hydrolyysi tapahtuu usein entsyymien katalysoimana. Esimerkiksi proteaasit pilkkovat proteiineja peptideiksi, lipaasit rasvoja glyceroliksi ja rasvahapoiksi, amylaasit hajottavat tärkkelystä monosakkarideiksi ja nukleaasit hajottavat nukleiinihappoja nukleotideiksi.

Esimerkkejä hydrolyysistä ovat esterien hydrolyysi (tuottaen karboksyylihappoja ja alkoholeja; happohydrolyysi vs. emäshydrolyysi), glykoosidihydrolyysi (katkaisee polysakkarideja yksinkertaisiksi sokeriyksiköiksi), sekä proteiinien ja nukleiinihappojen hydrolyysi. Nämä reaktiot ovat olennaisia sekä luonnossa että teollisuudessa.

Sovelluksia on monia: ruuansulatus perustuu hydrolyysiin, kun syljen ja haiman entsyymit kuten amylaasi, proteaasi ja lipaasi pilkkovat ravinnon komponentteja. Teollisuudessa hydrolyysi mahdollistaa esimerkiksi sokerien tuottamisen tärkkyleistä glukoosiksi, rasvojen käsittelyn ja biopolttoaineiden tuotannon sekä jätteen ja kierrätysmateriaalien käsittelyn. Hydrolyysin ymmärrys on keskeinen monissa kemian ja biokemian aloissa.