Гидролиз

видео посвященном реакции дегидратации мы узнали как молекула глюкозы связываются друг с другом в результате реакции дегидратации или конденсации две молекулы глюкозы соединяется в дисахарид мальтозу но реакцию можно продолжить и дальше и получить длинную цепочку из молекул глюкозы и такая цепочка состоящая из нескольких моносахаридов причем глюкоза самый типичный пример моносахариды соединятся в цепочку мы называем ее и полисахаридам и в окружающем вас мире можно найти множество примеров полисахаридов в особенности полисахариды глюкозы или веществ полученных из глюкозы на этом рисунке тарелка с картофельном пюре которая в основном состоит из крахмала а крахмала в основном цепочка молекул глюкозы а вот здесь у нас раковины многих насекомых и членистоногих например раков а также крылья насекомых как на фотографии состоят из вещества под названием хитин и хитин это тоже полисахарид он состоит из цепочек модифицированные глюкозы вот здесь у нас хитин в наших мышцах есть очень похожий на крахмал полисахарид гликоген в нем мышцах хранят энергию есть еще целлюлоза давайте выпишу отдельно потому что целлюлоза встречается повсеместно там где вы даже не догадываетесь целлюлоза содержится например в бумаге и в древесине она есть в клетках растений и вот здесь на фотографии у меня хлопок в том виде в котором он растёт в природе и хлопок это практически целлюлоза в чистом виде он примерно на 90 процентов состоит из целлюлозы и если очень сильно увеличить хлопковую ткань по сути целлюлозную ткань мы увидим цепочки из молекул глюкозы вот они и все эти цепочки образовались в результате реакции дегидратации главная разница между крахмалом и целлюлозой в том как образуется связи в крахмале молекула глюкозы соединяется так как мы видели в прошлом видео о реакции конденсации а в целлюлозе молекулы переворачивается если присмотреться то видно что здесь атом кислорода направлен вверх здесь вниз а здесь снова вверх она интересна еще и тем что ее структура обусловлено вот этими водородными связями между частично отрицательными и очень электроотрицательными атомами кислорода в одном ряду и с частично положительными атомами водорода в другом ряду благодаря им целлюлоза сохраняет свою структуру так что полисахариды это очень интересные вещества но вопрос в том как их теперь разделить если я съем пюре как мне снова превратите его в глюкозу чтобы получить из нее энергию и такая реакция называется гидролиз можно разложить это слово на части если в составе слова мы видим корень hydra значит скорее всего что-то связано с водой а корень лис это от греческого лизис означает что что-то будет разрушаться то есть это расщепление чего-то при помощи воды и это то что происходит во время гидролиза возьмем наш полисахарид и нарисуем рядом молекулы воды молекула воды сможет разорвать одну из этих связей и получиться примерно вот такая картина цепи могут продолжаться в обе стороны и в итоге вот что у нас получится вот эта связь разорвется и молекула развалится на части произойдет процесс обратные реакции дегидратации давайте рассмотрим поподробнее что здесь именно случиться у меня на рисунке молекула мальтозы это дисахарид состоящий из двух молекул глюкозы если продолжить эту цепочку дальше если с этой стороны присоединить еще одну молекулу глюкозы и с этой страны присоединить еще одну молекулу глюкозы то в итоге у нас получится крахмал или гликоген а если эту молекулу перевернуть и каждую следующую тоже переворачивать тогда у нас получится целлюлоза но сейчас давайте рассмотрим механизм разрыва вот этой связи и весь процесс будет ровно обратным по отношению к реакции дегидратации вкратце это будет выглядеть следующим образом у этого атома кислорода есть две свободные электронные пары велика вероятность что если с ним столкнется что-то подходящее то он заберет себя водород водород может находиться там просто так мы предполагаем что дело происходит в водном растворе поэтому кислород например может отсоединить протон от проплывающего мимо иона гидроксония тогда они образуют ковалентную связь и кислород станет положительно заряжен он соединен с двумя атомами углерода но вот здесь говоря научным комическим языком образуется уходящая группа и атом кислорода захочет вернуть себе оба электрона ведь на нем положительный заряд а кислород очень электроотрицательный и как раз во время реакции гидролиза нам понадобится еще одна молекула воды допустим что молекула воды оказывается в нужное время в нужном месте и здесь может образоваться связь вот с этим атомом углерода и углерод скажет так поскольку мне здесь дают одну дополнительную электронную пару поэтому эти электроны я могу отпустить таким образом он отдаст вот эти электроны и что у нас останется эта связь которая только что сформировалась и вот этот атом кислорода и хотя к нему еще один водород присоединен давайте дорисую и как только связь образовалась кислород стал заряжен положительно а вот эта связь вернется назад кислорода и так вот этот атом кислорода взял себе протон и вот получилась эта новая связь вот здесь кислород забрал из раствора лишний протон а вот этот атом кислорода может отдать лишний протон назад в раствор если рядом будет находиться молекула воды то она может забрать протон и образовать ион гидроксония и так здесь протон забрали здесь вернули и для того чтобы разорвать связь нам понадобилось молекула воды здесь был положительный заряд но он достался находящиеся рядом молекуле воды и вот что осталось две отдельные молекулы глюкозы связь разорвалась дальше цепочки могут продолжаться тогда получится что мы просто разорвали одну большую цепь а если это было молекула мальтозы мы просто ее расщепили пополам на две отдельные молекулы глюкозы итак у нас здесь был пример с мальтозы и но мы могли взять например сахарозу и разбить пополам сахарозу при помощи реакции гидролиза на молекулу глюкозы и молекулы фруктозы как видите гидролиз полисахаридов это очень важная реакция в биологии спасибо что подписывайтесь на наш канал мы будем рады услышать ваше мнение по поводу этого видео если у вас возникли вопросы касательно данного видеоролика то напишите их в комментариях и мы с удовольствием постараемся ответить на них