Διαφορές μεταξύ γλυκόζης

Η γλυκόζη είναι ένα από τα "απλά σάκχαρα" - ένα ειρωνικό όνομα, επειδή η χημεία αυτών των ενώσεων είναι μάλλον πολύπλοκη. Το σύστημα ονομασίας για τα σάκχαρα αντικατοπτρίζει αυτή την πολυπλοκότητα. Οι χημικοί χρησιμοποιούν προθέματα όπως το άλφα και το βήτα για να δηλώνουν διαφορετικές εκδόσεις γλυκόζης και άλλων μορίων ζάχαρης. Για τους αρχαίους, αυτά τα προθέματα μπορεί να φαίνονται μυστηριώδη, αλλά μόλις κατανοήσετε τη δομή της ζάχαρης, η φύση και ο σκοπός τους θα γίνουν πιο σαφή.

Βίντεο της Ημέρας

Γραμμική και Κυκλική

Κάθε μόριο γλυκόζης έχει σκελετό άνθρακα με ομάδες -ΟΗ και άτομα υδρογόνου που είναι συνδεδεμένα με αυτό. Στην κορυφή της αλυσίδας, ένα άτομο οξυγόνου συνδέεται διπλά με ένα άτομο άνθρακα. συλλογικά, αυτά τα δύο άτομα ονομάζονται καρβονυλομάδα. Ο σκελετός άνθρακα του μορίου γλυκόζης μπορεί να συσπειρωθεί έτσι ώστε μια ομάδα -ΟΗ πλησίον του κατώτερου άκρου της αλύσου επιτίθεται στον άνθρακα του καρβονυλίου και το μόριο γλυκόζης σχηματίζει ένα δακτύλιο. Αυτή η δακτυλιοειδής δομή είναι η κυκλική μορφή γλυκόζης, ενώ η δομή ευθείας αλύσου είναι η γραμμική μορφή. Στην λύση, η κυκλική μορφή είναι μακράν η συνηθέστερη.

Σχηματισμοί δακτυλίων

Η γλυκόζη μπορεί να σχηματίσει πενταμελείς ή εξαμελείς δακτυλίους. Ο εξαμελής δακτύλιος είναι πολύ συνηθέστερος και σε διάλυμα η μεγάλη πλειοψηφία των μορίων γλυκόζης βρέθηκε να έχει εξαμελή δακτυλίους. Επειδή οι γραμμικές και κυκλικές μορφές μπορούν να μετατραπούν μεταξύ τους, ωστόσο, κανένα μόριο γλυκόζης δεν σταθεροποιείται ποτέ στη μορφή του εξαμελούς δακτυλίου. μπορεί να πάει μπροστά και πίσω. Ξοδεύει το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου του στην εξαμελή μορφή του δακτυλίου, αλλά η περιστασιακή μετατροπή από και προς άλλες μορφές κάνει κάτι ενδιαφέρον για τη δομή του.

Σχήμα δαχτυλιδιού

Μπορείτε να απεικονίσετε την κυκλική μορφή γλυκόζης σχεδιάζοντας ένα εξάγωνο σε ένα φύλλο χαρτιού. Ένα άτομο στο εξάγωνο είναι ένα άτομο οξυγόνου. τα άλλα πέντε είναι άτομα άνθρακα. Το εξάγωνο έχει ομάδα -CH2-ΟΗ συνδεδεμένη με αυτήν και τέσσερις άλλες ομάδες -ΟΗ. Κάθε μία από αυτές τις πέντε ομάδες μπορεί να είναι είτε πάνω από το επίπεδο του δακτυλίου, γενικά απεικονίζεται ως μια γραμμή προς τα πάνω ή κάτω από αυτήν, με μια γραμμή προς τα κάτω. Με σύμβαση, το άτομο οξυγόνου στον δακτύλιο τραβιέται στην επάνω δεξιά γωνία του εξαγώνου.

Alpha και Beta

Η διαφορά μεταξύ της άλφα και της βήτα γλυκόζης δεν είναι τίποτα περισσότερο από τη θέση μιας από τις τέσσερις ομάδες -OH. Ο άνθρακας στα δεξιά του ατόμου οξυγόνου στον εξαγωνικό δακτύλιο ονομάζεται ο ανώτερος άνθρακας. Εάν η ομάδα -ΟΗ συνδεδεμένη με αυτήν είναι κάτω από τον δακτύλιο, το μόριο είναι άλφα γλυκόζη. Εάν η ομάδα -ΟΗ είναι πάνω από τον δακτύλιο, το μόριο είναι βήτα γλυκόζη. Δεδομένου ότι οι γραμμικές και κυκλικές μορφές γλυκόζης αλληλοεπικαλύπτονται μεταξύ τους, η άλφα γλυκόζη μπορεί να μετατραπεί σε βήτα γλυκόζη και αντίστροφα. Εάν πάρετε ένα δείγμα καθαρής άλφα γλυκόζης και το βάζετε στο νερό, θα καταλήξετε με ένα δείγμα που είναι μέρος άλφα και μέρος βήτα γλυκόζης.