Alfa kontra beta glukoza
Glukoza jest jednostką węglowodanów i wykazuje unikalną charakterystykę węglowodanów. Glukoza jest cukrem prostym i cukrem redukującym, który jest głównym produktem fotosyntezy roślin. Chlorofile wytwarzają glukozę i tlen przy użyciu nieorganicznego węgla i wody. Tak więc światło słoneczne jest zamieniane w energię chemiczną przez glukozę. Następnie glukoza jest dalej przekształcana w skrobię i przechowywana w roślinach. Podczas oddychania glukoza jest rozkładana na ATP i dostarcza energii żywym organizmom, czego końcowym produktem oddychania jest dwutlenek węgla i woda. Glukozę można znaleźć w krwiobiegu zwierząt i ludzi.
Glukoza to sześciowęglowa cząsteczka lub zwana heksozą. Wzór glukozy to C6H12O6,i ten wzór jest wspólny dla innych heksoz też. Glukoza może być w formie cyklicznego krzesła i w formie łańcucha.
Ponieważ glukoza zawiera aldehydowe, ketonowe i alkoholowe grupy funkcyjne, można ją łatwo przekształcić w formę łańcucha prostego w formę łańcucha cyklicznego. Tetraedryczna geometria węgli tworzy sześcioczłonowy stabilny pierścień. Grupa hydroksylowa na węglu pięć w prostym łańcuchu jest połączona z węglem jedynką tworząc wiązanie hemiacetalowe (Mcmurry, 2007). Więc węgiel nazywa się węglem anomerycznym. Kiedy glukoza jest ujęta w projekcji fischera, ta grupa hydroksylowa asymetrycznego węgla jest narysowana po prawej stronie i nazywana D-glukozą. Jeśli grupa hydroksylowa asymetrycznego węgla znajduje się po lewej stronie rzutu fischera, jest to L-glukoza. D-glukoza ma dwa sterioizomery zwane alfa i beta, różniące się od rotacji właściwej. W mieszaninie te dwie formy mogą przekształcać się w siebie i tworzyć równowagę. Ten proces nazywa się mutarotacją.
Alfa glukoza
Ułożenie atomów w przestrzeni cząsteczki glukozy jest ważne przy określaniu natury chemicznej. Alfa i beta glukoza to stereoizomery. Wiązanie (1-4) glikozydowe między dwiema cząsteczkami α-D-glukozy wytwarza disacharyd zwany m altazą. Wiązanie dużej liczby cząsteczek α-D-glukozy Powstaje skrobia z wiązaniem glikozydowym α-(1-4), która zawiera amylopektynę i amylozę. Mogą być łatwo rozkładane przez enzymy.
Beta glukoza
Dwie cząsteczki β-D-glukozy są połączone wiązaniem (1-4) glikozydowym, tworząc celobiozę i dalej wytwarzając celulozę, która jest trudna do rozbicia przez enzymy. Forma beta jest bardziej stabilna niż forma alfa; więc w mieszaninie ilość β-D-glukozy wynosi dwie trzecie przy 20°. Chociaż te dwie formy izomeryczne są podobne w formie elementarnej, nie są podobne pod względem właściwości fizycznych i chemicznych.
Jaka jest różnica między alfa glukozą a beta-glukozą?
• Różnią się one rotacją właściwą, α-D-glukoza ma [a]D20112,2° a β-D-glukoza ma
[a] D20 z 18,7°.
• Forma beta jest bardziej stabilna niż forma alfa, więc w mieszaninie ilość β-D-glukozy jest wyższa niż α-D-glukozy.
• Wiązanie (1-4) glikozydowe między dwiema cząsteczkami α-D-glukozy wytwarza disacharyd zwany m altazą, podczas gdy dwie cząsteczki β-D-glukozy są połączone wiązaniem (1-4) glikozydowym, tworząc celobiozę.
• Skrobia wytwarzana z α-D-glukozy jest łatwo rozkładana przez enzymy, podczas gdy celuloza nie jest łatwo rozkładana przez enzymy.
• Celuloza, która jest polimerem β-D-glukozy, jest materiałem strukturalnym, a skrobia jest pożywieniem do przechowywania w roślinach.
