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2.25: Síntesis de Macromoléculas Biológicas - Hidrólisis

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    Objetivos de aprendizaje
    • Explicar las reacciones de hidrólisis

    Los polímeros se descomponen en monómeros en un proceso conocido como hidrólisis, lo que significa “dividir el agua”, una reacción en la que se usa una molécula de agua durante la descomposición. Durante estas reacciones, el polímero se rompe en dos componentes. Si los componentes no están ionizados, una parte gana un átomo de hidrógeno (H-) y la otra gana un grupo hidroxilo (OH—) de una molécula de agua dividida. Esto es lo que sucede cuando los monosacáridos son liberados de carbohidratos complejos vía hidrólisis.

    imagen
    Figura\(\PageIndex{1}\): Reacción de hidrólisis que genera productos no ionizados.: En la reacción de hidrólisis que se muestra aquí, el disacárido maltosa se descompone para formar dos monómeros de glucosa con la adición de una molécula de agua. Una glucosa obtiene un grupo hidroxilo en el sitio del enlace covalente anterior, la otra glucosa obtiene un átomo de hidrógeno. Esto es lo contrario de la reacción de síntesis de deshidratación uniendo estos dos monómeros.

    Si los componentes se ionizan después de la división, una parte gana dos átomos de hidrógeno y una carga positiva, la otra parte gana un átomo de oxígeno y una carga negativa. Esto es lo que sucede cuando los aminoácidos se liberan de las cadenas proteicas a través de la hidrólisis.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Reacción de hidrólisis generando productos ionizados.: En la reacción de hidrólisis que se muestra aquí, el dipéptido se descompone para formar dos aminoácidos ionizados con la adición de una molécula de agua. Un aminoácido obtiene un átomo de oxígeno y una carga negativa, el otro aminoácido obtiene dos átomos de hidrógeno y una carga positiva. Esto es lo contrario de la reacción de síntesis de deshidratación uniendo estos dos monómeros.

    Estas reacciones contrastan con las reacciones de síntesis de deshidratación (también conocidas como condensación). En las reacciones de síntesis de deshidratación, se forma una molécula de agua como resultado de generar un enlace covalente entre dos componentes monoméricos en un polímero más grande. En las reacciones de hidrólisis, se consume una molécula de agua como resultado de romper el enlace covalente manteniendo juntos dos componentes de un polímero.

    Las reacciones de deshidratación e hidrólisis son reacciones químicas que son catalizadas, o “aceleradas”, por enzimas específicas; las reacciones de deshidratación implican la formación de nuevos enlaces, que requieren energía, mientras que las reacciones de hidrólisis rompen los enlaces y liberan energía.

    En nuestros cuerpos, los alimentos primero se hidrolizan, o se descomponen, en moléculas más pequeñas por enzimas catalíticas en el tracto digestivo. Esto permite una fácil absorción de nutrientes por las células en el intestino. Cada macromolécula es descompuesta por una enzima específica. Por ejemplo, los carbohidratos se descomponen por amilasa, sacarasa, lactasa o maltasa. Las proteínas son descompuestas por las enzimas tripsina, pepsina, peptidasa y otras. Los lípidos se descomponen por las lipasas. Una vez que los metabolitos más pequeños que resultan de estas enzimas hidrolíticas son absorbidos por las células del cuerpo, se descomponen aún más por otras enzimas. La descomposición de estas macromoléculas es un proceso general de liberación de energía y proporciona energía para las actividades celulares.

    Puntos Clave

    • Las reacciones de hidrólisis utilizan agua para descomponer los polímeros en monómeros y es lo opuesto a la síntesis de deshidratación, que forma agua al sintetizar un polímero a partir de monómeros.
    • Las reacciones de hidrólisis rompen enlaces y liberan energía.
    • Las macromoléculas biológicas son ingeridas e hidrolizadas en el tracto digestivo para formar moléculas más pequeñas que pueden ser absorbidas por las células y luego descomponerse aún más para liberar energía.

    Términos Clave

    • enzima: una proteína globular que cataliza una reacción química biológica
    • hidrólisis: Un proceso químico de descomposición que implica la división de un enlace mediante la adición de agua.
    Ejercicio\(\PageIndex{1}\)
    1. ¿Qué son las macromoléculas biológicas? Nombrar las cuatro clases principales.
    2. Las macromoléculas biológicas son orgánicas. ¿Qué significa eso?
    3. ¿Qué son los monómeros? ¿Qué son los polímeros?
    4. Explicar el proceso de “síntesis de deshidratación”. ¿Hay otro nombre para este proceso? Explique.
    5. Explique la Figura 1 con sus propias palabras.
    6. Dé un ejemplo de cómo la condensación puede formar diferentes carbohidratos.
    7. Explicar el proceso de Hidrólisis.
    8. Explique la Figura 2 con sus propias palabras.
    9. ¿Qué papel juegan las enzimas en la hidrólisis y condensación? Explique.
    10. En nuestros cuerpos, los alimentos se hidrolizan, o se descomponen en moléculas más pequeñas. Explique por qué.
    11. La descomposición de las macromoléculas proporciona...
    12. Cree una tabla comparativa para indicar las enzimas que descomponen los carbohidratos, las proteínas y los lípidos.

    Contribuciones y Atribuciones

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