Hidrolizar

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Definición de hidrolizar

Hidrolizar un enlace es romperlo con agua. De las palabras griegas hidro y lisis, o «ruptura de agua», hidrolizar es literalmente eso. El agua (o H₂O) se rompe en dos partes: un hidrógeno positivo, H ⁺, y un hidróxido negativo, (OH) ^–. Estas moléculas cargadas se utilizan para dividir moléculas más grandes atrayendo diferentes partes de un enlace. Al hacer esto, se puede dividir un enlace, el hidróxido se une a una mitad y el hidrógeno positivo a la otra.

Si bien hay una serie de reacciones químicas fuera de la biología que involucran la hidrólisis, hay muchas reacciones biológicas que requieren agua para hidrolizar los enlaces de moléculas grandes. Los animales necesitan agua para hidrolizar azúcares, lípidos y proteínas. En otras palabras, la hidrólisis nos permite digerir todo lo que comemos. Los siguientes son algunos ejemplos.

Ejemplos de hidrolizar

Hidrólisis de proteínas

Todo lo que comemos tiene una gran cantidad de proteínas. Las proteínas son moléculas grandes y son utilizadas por todas las formas de vida para llevar a cabo una serie de tareas. Están formados por muchos aminoácidos, conectados entre sí por enlaces peptídicos. Si bien nuestro cuerpo puede usar los aminoácidos individuales para producir nuevas proteínas, primero debe separar los aminoácidos.

Se forma un enlace peptídico entre un nitrógeno y un carbono de dos aminoácidos diferentes. Para romper este enlace, el hidróxido más negativo se une al carbono más positivo, mientras que el hidrógeno del agua se une al nitrógeno más negativo del segundo aminoácido. A menudo, los organismos vivos utilizan enzimas u otras proteínas para aumentar la velocidad y la eficiencia de las reacciones. Curiosamente, los enlaces peptídicos se crean exactamente de manera opuesta, al permitir que el carbono y el nitrógeno reaccionen y excluir una molécula de agua. Esto se conoce como reacción de deshidratación.

Cuando hidrolizamos los enlaces en cualquier proteína, la proteína se descompone en los aminoácidos individuales que la componen. Luego, el cuerpo utiliza estos aminoácidos para crear las proteínas que necesita para funcionar. De esta manera, la proteína de una zanahoria puede convertirse en la proteína que forma su músculo. Toda la vida en la Tierra se origina del mismo ADN, y toda la vida en la Tierra usa esencialmente los mismos 20 aminoácidos. De hecho, debido a que podemos hidrolizar las proteínas en sus partes básicas, es posible obtener todas las proteínas que uno necesita de una dieta que consista enteramente en plantas. El «hecho» de que la carne sea de alguna manera un requisito para las proteínas es un error común.

Hidrólisis de carbohidratos

Si bien nuestros cuerpos usan proteínas para varios propósitos, también necesitamos una fuente de energía para que nuestras células funcionen. Esta energía la obtenemos principalmente en forma de glucosa. Sin embargo, casi ninguno de los alimentos que comemos contiene glucosa. Más bien, contienen grandes polisacáridos que debemos descomponer o hidrolizar en glucosa. Estos polisacáridos son solo largas cadenas de glucosa, que se utilizan para almacenar energía en forma compacta. También conocidos como almidones y azúcares complejos, estos polisacáridos son la principal forma en que las plantas almacenan la energía que obtienen del sol.

Para hidrolizar estos azúcares y almidones de nuevo en glucosa, se necesita agua. Sin embargo, simplemente poner almidón en agua no lo convierte en glucosa a una velocidad que ayudaría a sobrevivir a un animal vivo. Para acelerar el proceso se utiliza otra enzima. Esta enzima tiene una forma ligeramente diferente a la que se usa para hidrolizar los aminoácidos, porque los azúcares tienen una forma diferente a la de las proteínas. Una vez una celula ha producido las enzimas adecuadas, la reacción puede proceder muy rápidamente. De hecho, este proceso comienza tan pronto como los alimentos ingresan al cuerpo. Hay enzimas que se liberan en la saliva que rápidamente comienzan a digerir los almidones en azúcares más simples. Al llevar glucosa a las células rápidamente, las células pueden pasar por la respiración y almacenar la energía necesaria para procesar e incorporar los aminoácidos y lípidos entrantes de la comida. Una comida bien equilibrada proporciona energía y más recursos para construir y reparar las células.

Términos de biología relacionados

Reacción de deshidratación: lo opuesto a hidrolizar, en el que se produce una molécula de agua cuando se combinan dos moléculas.
Enlace peptídico: enlace formado entre dos aminoácidos, que se utiliza para formar largas cadenas de aminoácidos, también conocidas como proteínas.
Polisacárido: una cadena de varios monosacáridos, generalmente glucosa, creada a través de reacciones de deshidratación.
Enzima: una proteína que se utiliza para proporcionar energía a una reacción y, al hacerlo, aumenta la velocidad de la reacción.