Jaki jest wzór chemiczny glukozy?

Wzór chemiczny glukozy to C ₆ H ₁₂ O ₆ lub H-(C=O)-(CHOH) ₅ -H. Glukoza to cukier wytwarzany w roślinach podczas fotosyntezy, który krąży we krwi ludzi i innych zwierząt, będąc ich głównym źródłem energii. Glukoza jest również znana jako dekstroza, cukier we krwi, cukier kukurydziany, cukier winogronowy lub pod nazwą systematyczną IUPAC (2R , 3S , 4R , 5R ) -2,3,4,5,6-pentahydroksyheksanal.

glukoza

Nazwa glukoza pochodzi od greckiego terminu gleûkos , co oznacza „moszcz lub słodkie wino”; Moszcz jest pierwszym produktem tłoczenia winogron, które są później wykorzystywane do produkcji wina. Końcówka „-ose” wskazuje, że cząsteczka jest węglowodanem.

Ponieważ glukoza jest cząsteczką, która ma sześć atomów węgla, jest klasyfikowana jako heksoza. Jest to aldoheksoza. Jest to rodzaj monosacharydu lub cukru prostego. Może mieć strukturę liniową lub cykliczną, przy czym ten ostatni sposób jest najbardziej powszechny. W swojej postaci liniowej ma sześciowęglowy szkielet, w którym węgiel C-1 jest tym, który przenosi grupę aldehydową, podczas gdy każdy z pozostałych pięciu atomów węgla ma jedną grupę hydroksylową.

W glukozie grupy wodorowe i hydroksylowe (-OH) mogą obracać się wokół atomów węgla, tworząc izomery. Izomer D, D-glukoza, to ten występujący w przyrodzie, biorący udział w procesach oddychania komórkowego roślin i zwierząt. Izomer L, L-glukoza, jest związkiem syntetycznym, to znaczy nie występuje w naturze.

Czysta glukoza to biały lub krystaliczny proszek o masie cząsteczkowej 180,16 gramów na mol i gęstości 1,54 gramów na centymetr sześcienny. Temperatura topnienia zależy od izomeru. Temperatura topnienia α-D-glukozy wynosi 146°C, a temperatura topnienia β-D-glukozy wynosi 150°C.

Dlaczego organizmy używają glukozy zamiast innego węglowodanu? Może to być spowodowane tym, że glukoza jest mniej podatna na reakcję z grupami aminowymi białek. Reakcja między węglowodanami a białkami, zwana glikacją, jest częścią naturalnego procesu starzenia i prowadzi do chorób, takich jak cukrzyca, które wpływają na funkcje białek. Zamiast tego glukoza może łączyć się enzymatycznie z białkami i lipidami w procesie glikozylacji, tworząc aktywne glikolipidy i glikoproteiny.

W ludzkim ciele glukoza dostarcza energii około 3,75 kilokalorii na gram. Jest metabolizowany, wytwarzając dwutlenek węgla i wodę, uwalniając energię, która jest magazynowana chemicznie jako ATP (trójfosforan adenozyny). Chociaż jest niezbędna do wielu funkcji, glukoza jest szczególnie ważna, ponieważ dostarcza prawie całej energii potrzebnej ludzkiemu mózgowi.

Glukoza ma najbardziej stabilną formę cykliczną ze wszystkich aldoheksoz, ponieważ prawie wszystkie jej grupy hydroksylowe (-OH) znajdują się w pozycji równikowej. Wyjątkiem jest grupa hydroksylowa na atomie węgla anomerycznego.

Glukoza rozpuszcza się w wodzie tworząc bezbarwny roztwór. Rozpuszcza się również w kwasie octowym, ale słabo rozpuszcza się w alkoholu.

Cząsteczka glukozy została po raz pierwszy wyizolowana w 1747 roku przez niemieckiego chemika Andreasa Marggrafa, który uzyskał ją z rodzynek. Emil Fischer zbadał strukturę i właściwości cząsteczki, zdobywając za swoją pracę Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1902 roku. W projekcji Fischera glukoza jest rozłożona przestrzennie w określony sposób. Grupy hydroksylowe przy węglach C-2, C-4 i C-5 znajdują się na prawo od szkieletu węglowego, podczas gdy grupa hydroksylowa przy węglu C-3 znajduje się po lewej stronie.

Źródła

• Robyt, John F.   Podstawy chemii węglowodanów . Springer Science & Business Media. 2012. ISBN:978-1-461-21622-3.
• Rosanoff, MA O klasyfikacji Fischera stereoizomerów . Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego . 28: 114–121. doi: 10.1021/ja01967a014
• Schenck, Fred W. Glukoza i syropy zawierające glukozę.  Encyklopedia chemii przemysłowej Ullmanna . doi: 10.1002/14356007.a12_457.pub2