酰胺的水解

消化一块牛排，就是在水解酰胺。肉里的蛋白质是一长串酰胺（肽）键，你的肠胃用水把它们断开，释放出氨基酸。但酰胺很顽固——它是反应性最低的酰基衍生物——所以在没有酶的情况下切开一个酰胺需要苛刻条件，而这恰恰是这种键如此擅长把蛋白质连在一起的原因。

酰胺水解把 R-CO-NR'2 用水拆成一个羧酸（R-COOH）和一个胺（HNR'2）。机理上又是经由四面体中间体的亲核酰基取代，但氮的孤对电子把羰基稳定得太好，而氮这个离去基团（酰胺负离子）又太差，所以反应很迟缓。因此它需要强酸或强碱，外加长时间加热。在酸性下，羰基被质子化以诱使水进入，氮以质子化的胺（铵盐）形式离去。在碱性下，氢氧根进攻，生成的羧酸被去质子化成羧酸根，使断裂像皂化一样不可逆。

和酯水解的对比很有教益：酯比酰胺远更容易水解，因为烷氧基比酰胺氮离去得好得多。这道反应性的鸿沟不是麻烦，而是大自然的馈赠——正因如此，每个蛋白质那以酰胺为基础的肽主链才能在含水的细胞里存活到它需要的那么久，也正因如此，才需要叫做蛋白酶的专门酶，在身体真正想拆开肽键时迅速而有选择地把它切开。