Der Begriff “Hydrolyse” ist in den naturwissenschaftlichen Fächern ein nicht exakt definierter Begriff. Der “Begriff “Hydrolyse” stammt aus dem Griechischen und die “sinngemäße” Übersetzung zeigt bereits, warum der Begriff nicht exakt definiert ist. Der Wortteil “hydro” lautet sich ab von “Wasser”, während der Begriff “lysis” für “lösen, auflösen oder beenden” stehen kann. Dieser Begriff der “Hydrolyse” verdeutlicht somit, dass der Begriff auf einen physikalischen Vorgang (“etwas in Wasser lösen”) oder auf einen chemischen Vorgang (“Bindungen zwischen Bindungspartnern werden durch Wasser (auf)gelöst). Wenn man im Fach Chemie, Biologie und Biochemie über Hydrolyse spricht, meint man nicht den physikalischen Vorgang (also das Lösen eines Stoffes in Wasser), sondern den chemischen Vorgang. Gemäß dieser Definition ist eine Hydrolyse eine chemische Reaktion die unter Spaltung eines Stoffes abläuft, wobei die Spaltung durch die Reaktion des Stoffes mit Wasser verursacht wird.
Wie in der Einleitung erwähnt, hat in der “Vergangenheit” die Hydrolyse einen chemischen bzw. physikalischen Vorgang bezeichnet. Diese Tatsache geht auf Arrhenius zurück, der den Begriff “Hydrolyse” beim Bilden oder Lösen von Salzen verwendet wurde. Wie erst in der “Neuzeit” der Chemie geklärt wurde, basieren die meisten untersuchten Reaktion von Arrhenius auf der Reaktion von Säuren und Basen. Da zwischen Säuren und Basen (in wässriger Lösung) ein Protonenübergang erfolgt, werden diese “Reaktionen” als Protolysen bezeichnet (=> der Begriff “Hydrolyse wäre in diesem Zusammenhang nicht passend). Diese Begriffsverwendung der Hydrolyse hat aber dazu geführt, dass in seltenen Fällen immer noch der Begriff “Hydrolyse” beim Lösen von Salzen in Wasser verwendet wird (=> diese Begriffsverwendung sollte aber vermieden werden).
Betrachten wir uns nun die aktuelle Verwendung des Begriffes “Hydrolyse” in der Chemie, Biochemie und Biologie. Unter dem Begriff “Hydrolyse” versteht man dabei eine chemische Reaktion, bei der ein Stoff durch Einwirkung bzw. Reaktion mit Wasser in “Teilstücke” gespalten wird. Bei einer Hydrolyse-Reaktion wird (in der Regel) eine kovalente Bindung bzw. Atombindung innerhalb der Bindung gespalten, wobei (mind) zwei Teilstücke entstehen. Da in diesem Fall die Teilstücke nicht “stabil” sind (Edelgaskonfiguration) verbinden sich diese Teilstücke mit dem Proton bzw. Hydroxylrest des Wassers.
Für eine Hydrolyse gibt man folgende Reaktionsgleichung an
Bei der Hydrolyse reagiert dabei das elektronegativere Teilstück (des gespaltenen Stoffes A-B) bzw. das Anion mit dem Proton des Wassers (das elektropositive Stück von Wasser). An das elektropositive Teilstück wird der Hydroxylrest gebunden. Bei der Hydrolyse kommt es also zu einer Trennung einer Bindung bzw. Bindungsspaltung und anschließender Neuknüpfung von Bindungen mit dem Proton bzw. der Hydroyxlgruppe des Wassers. Die Neuknüpfung der Bindungen erfolgt immer nach dem gleichen Prinzip (elektronegativer – elektropositiver Teil und elektropositiver – elektronegativer Teil)
Die Hydrolyse ist eine chemische Reaktion, bei der ein Molekül unter Zugabe von Wasser in zwei oder mehrere Moleküle zerlegt wird.
Ein typisches Beispiel für eine Hydrolyse Reaktion ist die Spaltung von Ester in Alkohol und Säure.
Bei einer neutralen Hydrolyse reagiert ein Estermolekül mit Wasser zu einem Alkohol und einer Carbonsäure.
Das Wasser dient bei der Hydrolyse als Reaktionspartner. Es spaltet die Bindungen des ursprünglichen Moleküls auf und bildet neue Bindungen mit den entstehenden Molekülen.
Es gibt drei Arten von Hydrolyse: saure Hydrolyse, basische Hydrolyse und neutrale Hydrolyse.
Bei der sauren Hydrolyse wird ein Molekül in Wasser unter dem Einfluss einer Säure gespalten.
Bei der basischen Hydrolyse wird ein Molekül in Wasser unter dem Einfluss einer Base gespalten.
Die Produkte einer Hydrolyse sind die Moleküle, die durch die Spaltung des ursprünglichen Moleküls mit Wasser entstehen. Diese können zum Beispiel Alkohole, Carbonsäuren oder Ionen sein.
Säure oder Base in der Hydrolyse agieren als Katalysatoren, sie erhöhen die Geschwindigkeit der Reaktion ohne sich selbst zu verändern.
Hydrolyse Reaktionen spielen eine wichtige Rolle im Körper, zum Beispiel bei der Verdauung, wo sie dazu dienen, Nahrung in ihre Bestandteile zu zerlegen.