Reakcja kondensacji — na czym polega

Reakcja kondensacji to łączenie dwóch cząsteczek z jednoczesnym odłączeniem prostej cząsteczki, najczęściej wody.

Na czym polega

Dwie cząsteczki łączą się wiązaniem, a fragmenty odłączone od każdej z nich tworzą osobną, małą cząsteczkę. Zwykle jest nią woda, rzadziej amoniak albo chlorowodór.

Odróżnia to kondensację od addycji, w której nic się nie odłącza. Masa produktu jest więc mniejsza niż suma mas substratów — o masę odłączonej cząsteczki.

Przykłady

• Estryfikacja — kwas i alkohol dają ester oraz wodę
• Powstawanie peptydu — dwa aminokwasy dają wiązanie peptydowe i wodę
• Polikondensacja — wielokrotna kondensacja, tworzy polimery
• Tworzenie disacharydu — dwie cząsteczki cukru dają jedną i wodę

Powstawanie białek w organizmie opiera się właśnie na kondensacji. Każde wiązanie peptydowe oznacza odłączenie jednej cząsteczki wody, więc przy budowie łańcucha z stu aminokwasów odłącza się dziewięćdziesiąt dziewięć cząsteczek.

Kondensacja a polimeryzacja

• Polimeryzacja — monomery łączą się bez odłączania
• Polikondensacja — przy każdym połączeniu odłącza się cząsteczka

Polietylen powstaje przez polimeryzację, a poliamidy i poliestry przez polikondensację. Różnica widoczna jest w bilansie masy: przy polimeryzacji masa polimeru równa się sumie mas monomerów, a przy polikondensacji jest mniejsza.

Reakcja odwrotna

Procesem przeciwnym jest hydroliza, w której cząsteczka wody rozrywa wiązanie i odtwarza wyjściowe związki. Tak trawi się białka, tłuszcze i cukry złożone.

Organizm buduje więc związki przez kondensację, a rozkłada je przez hydrolizę. Ta sama para reakcji obsługuje budowę i rozkład niemal wszystkich związków wielkocząsteczkowych — to jedna z podstawowych zasad biochemii.

Estryfikacja w praktyce

Reakcja kwasu z alkoholem daje ester o charakterystycznym zapachu. Wiele estrów odpowiada za woń owoców i stosuje się je jako aromaty.

Reakcja jest odwracalna, więc do przesunięcia równowagi w stronę produktu usuwa się powstającą wodę. To praktyczne zastosowanie reguły przekory — usunięcie produktu zmusza układ do jego dalszego wytwarzania.

Kondensacja w biologii

• Białka — z aminokwasów, wiązanie peptydowe
• Cukry złożone — z monosacharydów, wiązanie glikozydowe
• Tłuszcze — z glicerolu i kwasów tłuszczowych
• Kwasy nukleinowe — z nukleotydów

Wszystkie cztery grupy związków wielkocząsteczkowych powstają w ten sam sposób. Zapamiętanie jednego mechanizmu wystarcza więc do zrozumienia budowy całej materii organicznej — to jedno z tych uogólnień, które porządkują cały dział.