Hydrolýza
Hydrolýza je rozkladná reakce, při které se spotřebovává voda (při každém kroku jedna molekula); např. celulóza se při hydrolýze štěpí na kratší řetězce – až na monomery. Patří do skupiny solvolytických reakcí.
Příklady hydrolytických reakcí
[editovat | editovat zdroj]Hydrolýza kovových solí
[editovat | editovat zdroj]Ionty kovů jsou často Lewisovy kyseliny, proto ve vodě hydrolyzují za vzniku bazické soli. Typickým příkladem je hydrolýza chloridu hlinitého, který se ve vodném prostředí vyskytuje ve formě hexaaquahlinitého kationtu.
- [Al(H2O)6]3+ + H2O ↔ [Al(OH)(H2O)5]2+ + H3O+
Hydrolýza esterů
[editovat | editovat zdroj]Existují dva mechanismy hydrolýzy esterů, bazická a kyselá hydrolýza. Kyselá hydrolýza je zahájena protonací karbonylové skupiny, čímž dojde k usnadnění nukleofilního ataku molekuly vody. Bazická hydrolýza se provádí refluxováním esteru s vodným roztokem silné báze, např. hydroxidu sodného.
Příklady hydrolýzy
[editovat | editovat zdroj]1. sůl silné zásady a slabé kyseliny:
- Na2CO3 ↔ 2 Na+ + CO32−
- 2 Na+ + CO32− + 2 H2O ↔ H2CO3 + 2 Na+ + 2 OH− vznikne slabě zásaditý roztok
2. sůl slabé zásady a silné kyseliny:
- Al3+ + 3 Cl− + 3 H2O↔ Al(OH)3 + 3 Cl− + 3 H+ vznikne slabě kyselý roztok
3. sůl slabé kyseliny a slabé zásady – pH kapaliny nezáleží na koncentraci soli, ale na rozdílu síly kyseliny a zásady.
4. sůl silné kyseliny a silné zásady – nehydrolyzuje, pouze se hydratuje
- Na+ + Cl− + H2O ↔ Na+ + Cl− + H2O neutrální roztok
5. Bazická hydrolýza esteru
Hydrolytické štěpení nukleových kyselin
[editovat | editovat zdroj]Alkalická hydrolýza
[editovat | editovat zdroj]K alkalické hydrolýze polynukleotidu je třeba 2’-OH skupina, neboť prvním jejím krokem je přesun vazby z C5’ následujícího nukleotidu na C2’ téhož nukleotidu. Tím se přeruší osa polynukleotidu a přechodně se vytvoří cyklický 2’,3’-fosfát, jenž se dále degraduje na směs 2’ a 3’-fosfátů. Z toho vyplývá, že zahřátím v alkalickém prostředí se hydrolyzuje pouze RNA, zatímco DNA je alkalirezistentní.
Kyselá hydrolýza
[editovat | editovat zdroj]Mírnou kyselou hydrolýzou (pH asi 3) se selektivně štěpí β-glykosidová vazba purinových nukleotidů. Výsledkem je apurinový polynukleotid. Působením hydrazinu lze připravit apyrimidinovou nukleovou kyselinu.
V silně kyselém prostředí a při vyšší teplotě (HCl o konc. 6mol·l−1, 175 °C) se RNA i DNA štěpí na jednotlivé složky. Navíc se cytosin deaminuje na uracil, což je třeba vzít v úvahu při stanovení poměru bází v polynukleotidu.
Enzymatická hydrolýza
[editovat | editovat zdroj]Pro stanovení primární sekvence nukleových kyselin je potřebnější enzymová hydrolýza, kterou katalyzují nukleázy. Rozeznávají se 3’- a 5’-exonukleázy, podle toho, od kterého konce polynukleotidu postupně odštěpují mononukleotidy. Endonukleázy štěpí vazby v určitém místě uvnitř řetězce, takže produktem bývají nestejně dlouhé oligonukleotidy.
Endonukleázy jsou specifické vzhledem k pentóze, existují ribonukleázy (RNázy) a deoxyribonukleázy (DNázy). Dalším kritériem specificity nukleáz je polovina fosfodiesterové vazby, kterou štěpí. Nukleázy štěpící vazbu blíže C3’ uvolňují nukleosid-3’-fosfáty. Restrikční endonukleázy štěpí dvoušroubovici DNA v místě s centrální symetrií v sekvenci nukleotidů.
Fosfodiesteráza z hadího jedu je 3’-exonukleáza štěpící a-vazby v RNA i DNA. Fosfodiesteráza z hovězí sleziny je 5’-exonukleáza štěpící b-vazby polynukleotidu. Pankreatická RNáza je endonukleáza, která štěpí v RNA b-vazby, pokud na a-vazbu daného fosfátu se napojuje pyrimidinový nukleotid. Z plísně byla izolována RNáza T štěpící b-vazby těch fosfátů, kde na a-vazbě je připojen purinový nukleotid.[1]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]- ↑ Článek Štěpení nukleové kyseliny hydrolýzou ve WikiSkriptech
Související články
[editovat | editovat zdroj]Externí odkazy
[editovat | editovat zdroj]
Obrázky, zvuky či videa k tématu hydrolýza na Wikimedia Commons
