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Glucose ist ein Einfachzucker mit der Summenformel C 6 H 12 O 6 . Glukose ist das am häufigsten vorkommende Monosaccharid, eine Unterkategorie der Kohlenhydrate. Glukose wird hauptsächlich von Pflanzen und den meisten Algen während der Photosynthese aus Wasser und Kohlendioxid unter Verwendung von Energie aus Sonnenlicht hergestellt, wo sie zur Herstellung von Zellulose in Zellwänden verwendet wird, dem am häufigsten vorkommenden Kohlenhydrat der Welt.
Obwohl Glukose als Einfachzucker bezeichnet wird , ist ihre Chemie sehr komplex. Glucose, die oft als Dextrose bezeichnet wird , besteht aus 6 Kohlenstoffatomen, 12 Wasserstoffatomen und 6 Sauerstoffatomen. Wenn es kombiniert wird, kann es die Form einer Vielzahl von Arrangements annehmen; so werden Isomere geboren. Zu den ersten beiden Isomeren, die Chemiker entdeckten, gehörten die Alpha-Glucose und die Beta-Glucose.
Alpha- und Beta-Glucose sind die Isomere von D-Glucose. Die D-Glucose kann in zwei Formen vorliegen, Alpha-D-Glucose und Beta-D-Glucose. Wenn Alpha-Glucose-Moleküle chemisch zu einem Polymer verbunden werden, entsteht Stärke. Wenn Beta-Glucose-Moleküle zu einem Polymer verbunden werden, entsteht Cellulose.
Sowohl Alpha- als auch Beta-Glucose haben die gleiche Molekülformel, unterscheiden sich jedoch nur in der Richtung ihrer -OH (Hydroxyl)- und -H (Wasserstoff)-Gruppen an Kohlenstoff 1. Alpha-Glucose hat das -OH unterhalb des Rings, während Beta-Glucose seine -OH-Gruppe über dem Ring.
Diese beiden Glucoseformen sind (Stereo-)Isomere, da sie die gleichen Atome enthalten, sich aber in der Anordnung ihrer Atome im Raum unterscheiden.
Sie können auch Epimere genannt werden, weil sie unterschiedliche Konfigurationen von Atomen um ein einzelnes stereogenes Zentrum – in diesem Fall Kohlenstoff 1 – darstellen. Sie können auch Anomere genannt werden, weil sie sich nur in der Konfiguration am Halbacetal-Kohlenstoff 1 unterscheiden, auch als anomerer Kohlenstoff bezeichnet. Dieser Unterschied reicht nicht aus, um diesen beiden Formen unterschiedliche Namen zu geben, abgesehen natürlich von α-D-Glucopyranose und β-D-Glucopyranose!
Diese Orientierung ist der Grund für den Unterschied zwischen den Disacchariden Maltose und Cellobiose. Bei Maltose wird eine (1-4)-glykosidische Bindung zwischen einer α-Glucose und einer anderen gebildet; bei Cellobiose wird eine (1-4)-glykosidische Bindung zwischen einer β-Glucose und einer anderen gebildet, und dies hat wichtige Konsequenzen für die Arten von Molekülen, die als Ergebnis weiterer Kondensationsreaktionen gebildet werden können.
Alpha-1-4-Bindungen machen Stärke (Amylose und Amylopektin) ziemlich leicht durch Enzyme abgebaut, während Beta-1-4-Bindungen zu linearen Mikrofibrillen aus Cellulose führen, die schwer abzubauen sind.
Alpha-Glucose ist ein Isomer von D-Glucose, bei dem sich die am ersten Kohlenstoffatom vorhandene -OH-Gruppe auf der gleichen Seite der CH2OH-Gruppe befindet. Gemäß der Chair-Konformation hat Alpha-Glucose eine zyklische Struktur mit vier -OH-Gruppen, die an die Kohlenstoffkette gebunden sind.
Der Strukturkreislauf wird durch eine Sauerstoffbrücke gebildet, was bedeutet, dass die beiden Kohlenstoffatome der Enden der Kohlenstoffkette durch eine Sauerstoffbindung verbunden sind. Die Ringstruktur von Alpha-Glucose ist eine dreidimensionale Struktur und wird zur Vermeidung von Verwechslungen als Glucopyranose bezeichnet.
Die Alpha-Glukose ist vergleichsweise weniger stabil. Der Schmelzpunkt von Alpha-Glukose beträgt 146 Grad Celsius und eine spezifische Drehung davon beträgt 112,2 Grad. Alpha-Glukose kann leicht in Beta-Glukose umgewandelt werden.
Die glykosidische Bindung zweier Glucosemoleküle führt zur Bildung eines Disaccharids namens Maltase. Das Polymer der Alpha-Glukose ist als Stärke bekannt und kann leicht von Enzymen abgebaut werden.
Beta-Glucose ist ein Isomer von D-Glucose, bei dem sich die am ersten Kohlenstoffatom vorhandene -OH-Gruppe auf der gegenüberliegenden Seite der CH2OH-Gruppe befindet. Es hat die -OH-Gruppe, die an die Hauptkohlenstoffkette gebunden ist. Die zyklische Struktur von Beta-Glucose ist die gleiche wie die von Alpha-Glucose.
Beta-Glukose ist stabiler. Der Schmelzpunkt von Beta-Glucose beträgt 150 Grad Celsius und eine spezifische Drehung davon beträgt 18,7 Grad. Beta-Glukose kann auch leicht in Alpha-Glukose umgewandelt werden.
Die glykosidische Bindung zweier Beta-Glucose-Moleküle führt zur Bildung von Cellobiose. Das Polymer der Beta-Glucose ist als Cellulose bekannt und kann von Enzymen nicht leicht abgebaut werden.
| VERGLEICHSGRUNDLAGE | ALPHA-GLUKOSE | BETA-GLUKOSE |
| Beschreibung | Alpha-Glukose ist ein Isomer von Glukose, bei dem das – OH-Bündel, das auf dem primären Kohlenstoffjota vorhanden ist, ganz neben dem des CH 2 OH-Partikelpakets liegt. | Beta-Glucose ist außerdem ein Isomer von D-Glucose, bei dem das –OH-Bündel, das auf dem Hauptkohlenstoffpartikel liegt, auf der gegenüberliegenden Seite des CH 2 OH-Bündels platziert ist. |
| Polymer | Stärke ist ein Polymer aus Alpha-Glukose, das durch Chemikalien effektiv abgetrennt werden kann. | Cellulose ist ein Polymer der Beta-Glucose und kann nicht durch Proteine getrennt werden. |
| Kristallisationseigenschaft | Alpha-Glucose hat die Eigenschaft, in ihrer wässrigen Anordnung als Alpha-Glycopyranose Gestalt anzunehmen. | Beta-Glucose kann entweder als Beta-Glycopyranose oder als Beta-Glycopyranose-Hydrat aus ihrer wässrigen Anordnung kristallisieren. |
| Stabilität | Alpha-Glucose hat eine kompakte Struktur, aber ihre Moleküle können davon getrennt werden, daher ist sie vergleichsweise weniger stabil. | Beta-Glucose ist stabiler und kann daher nicht ohne weiteres von Molekülen aufgenommen werden. |
| Treffpunkt | Der Schmelzpunkt von Alpha-Glukose liegt bei 146 Grad Celsius. | Der Schmelzpunkt von Beta-Glucose liegt bei 150 Grad Celsius. |
| Interkonversation | Alpha-Glukose kann leicht in Beta-Glukose umgewandelt werden. | Beta-Glukose wird effektiv in Alpha-Glukose umgewandelt. |
| Expliziter Drehpunkt | Der explizite Drehpunkt von Alpha-D-Glucose beträgt 112,2 Grad. | Die Beta-Glukose hat einen bestimmten Drehpunkt von 18,7 Grad. |
| Erstarrung | Alpha-Glucose erstarrt in der Flüssigkeitsanordnung zu Alpha-Glycopyranose. | Beta-Glucose erstarrt in wässriger Anordnung entweder zu Beta-Glycopyranose oder Beta-Glycopyranose-Hydrat. |
| Funktion | Alpha-Glukose ist die wichtigste Energiequelle des Körpers | Als Struktursubstanz wird Betaglukose verwendet. |
1 . Einstufung
Sowohl Alpha- als auch Beta-Glukose werden als Zucker klassifiziert, da sie die gleichen Bestandteile haben. Sie gelten auch als Isomere, da sie die gleiche Anzahl und Art von Atomen haben, aber unterschiedliche Atomformationen haben.
2. Summenformel
Beta- und Alpha-Glucose haben die gleiche Summenformel (C 6 H 12 O 6 ). Der Unterschied liegt in der Anordnung der Atome im Raum.
3. Stereogenes Zentrum
Alpha- und Beta-Glucose haben das gleiche stereogene Zentrum – Kohlenstoff 1. Beide Arten von Glukose binden das -OH an Kohlenstoff 1 – nur an unterschiedlichen Positionen.
4. Quelle
Sie haben die gleiche allgemeine Quelle, Nahrung, hauptsächlich Pflanzen. Beide werden eingenommen und gelangen über den Mund in den Körper.
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