Διαφορετικές δομικές μορφές γλυκόζης

Η γλυκόζη είναι το πιο κοινό σάκχαρο. ένας υδατάνθρακας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε ζωντανό οργανισμό στη Γη. Διατίθεται εύκολα και στο εμπόριο.

Η γλυκόζη είναι ένας μονοσακχαρίτης που μπορεί να ενωθεί πολλές φορές με άλλες ενώσεις για να σχηματίσει έναν πολυσακχαρίτη. Είναι ένα μόριο εξόζης επειδή έχει έξι άτομα άνθρακα. Φανταζόμαστε το μόριο της γλυκόζης ως μια γραμμική αλυσίδα, αλλά υπάρχουν διαφορετικές δομικές μορφές γλυκόζης. Οι διαφορετικές δομικές μορφές της γλυκόζης σημαίνουν ότι έχει διαφορετικές περιστροφές και επιβεβαιώσεις.

Μόριο γλυκόζης

• Η γλυκόζη είναι μονοσακχαρίτης, που σημαίνει ότι έχει μόνο μία μονάδα μονομερούς μορίου σακχάρου.

• Είναι μια ένωση με 6 άνθρακα, και επομένως είναι ένας τύπος εξόζης μονοσακχαρίτη όταν οι μονοσακχαρίτες ταξινομούνται με βάση τον αριθμό των ατόμων άνθρακα που υπάρχουν.

• Άλλα παραδείγματα εξόζων είναι η φρουκτόζη, η μαννόζη κ.λπ.

• Ο χημικός μοριακός τύπος του μορίου γλυκόζης είναι C6H12O6.

• Περιέχει μια ομάδα αλδεΰδης (-CHO) που υπάρχει στον πρώτο άνθρακα (C1). Επομένως, είναι ένας τύπος αλδόζης όταν οι μονοσακχαρίτες ταξινομούνται σύμφωνα με τη φύση της λειτουργικής ομάδας.

• Η γλυκόζη συντίθεται σε ζωντανούς οργανισμούς με τη διάσπαση των προσλαμβανόμενων υδατανθράκων μέσω της διαδικασίας της γλυκόλυσης μέσα στο κύτταρο.

• Ως συνέπεια του μεταβολισμού της γλυκόζης, το μόριο είτε αποθηκεύεται ως γλυκογόνο στο σώμα είτε χρησιμοποιείται ως ενέργεια με τη μορφή τριφωσφορικής αδενοσίνης (ATP).

• Η παραγωγή γλυκογόνου από τη γλυκόζη πραγματοποιείται μέσω μιας διαδικασίας γλυκογένεσης.

• Η απελευθέρωση ενέργειας με τη μορφή ATP γίνεται με τη διάσπαση της γλυκόζης μέσω της διαδικασίας του κύκλου του κιτρικού οξέος ή της ζύμωσης.

Δομή γλυκόζης

• Η γλυκόζη είναι ένα σάκχαρο που περιέχει έξι άτομα άνθρακα και μια αλδεΰδη ως λειτουργική ομάδα.

• Όταν ο υδατάνθρακας περιέχει μια ομάδα κετόνης (-CO) ως λειτουργική ομάδα, ονομάζεται κετόζη.

• Για παράδειγμα, ο μονοσακχαρίτης εξόζης φρουκτόζη είναι μια κετόζη που περιέχει μια λειτουργική ομάδα κετόνης στον δεύτερο άνθρακα της αλυσίδας των 6 άνθρακα.

• Η αλδεΰδη που περιέχει γλυκόζη μπορεί να μετατραπεί σε κετόνη που περιέχει φρουκτόζη επειδή είναι ισομερή. Έχουν ίσους μοριακούς τύπους αλλά διαφέρουν ως προς τις δομές και τις διαμορφώσεις τους.

• Οι άνθρακες στα μόρια της γλυκόζης συνδέονται με ομοιοπολικούς δεσμούς, οι οποίοι, όταν σπάσουν, αποδίδουν ενέργεια σε έναν οργανισμό.

• Το μόριο γλυκόζης περιλαμβάνει 12 άτομα υδρογόνου και έξι άτομα οξυγόνου συνδεδεμένα με τη μητρική ανθρακική αλυσίδα.

• Γενικά, το μόριο γλυκόζης σχεδιάζεται ως γραμμική αλυσίδα 6 ατόμων άνθρακα για εύκολη κατανόηση.

• Αλλά υπάρχουν διαφορετικές δομικές μορφές γλυκόζης. Αυτό σημαίνει ότι η γλυκόζη αλλάζει τη φύση της αλυσίδας της, την οπτική της περιστροφή και τις επιβεβαιώσεις της υπό διαφορετικές συνθήκες.

• Η γλυκόζη υπάρχει ως επί το πλείστον ως μορφή δακτυλίου που μιμείται ένα εξάγωνο στο ανθρώπινο σώμα.

Διαφορετικές δομικές μορφές γλυκόζης:

Προβολή Fischer της δομής της γλυκόζης

• Δείχνει μια δισδιάστατη δομή μιας γραμμικής αλυσίδας γλυκόζης.

• Οι παραπάνω δομές δείχνουν δύο διαφορετικές μορφές δομής γλυκόζης.

• Η D-γλυκόζη είναι δεξτρογλυκόζη, η οποία έχει μια οπτική περιστροφή προς τη δεξιά πλευρά, που σημαίνει ότι είναι δεξιόστροφη.

• Η δομή της γλυκόζης dextro στρέφει το επίπεδο πολωμένο φως κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού.

• Η L-γλυκόζη είναι levo γλυκόζη, η οποία έχει μια οπτική περιστροφή προς την αριστερή πλευρά, που σημαίνει ότι είναι αριστερόστροφη.

• Το levo glucose περιστρέφει το επίπεδο πολωμένο φως σε αριστερόστροφη κατεύθυνση.

• Η γλυκόζη L και D είναι κατοπτρικές εικόνες η μία της άλλης.

• Δεδομένου ότι είναι κατοπτρικά είδωλα το ένα του άλλου, ονομάζονται εναντιομερή. Η μορφή levo είναι το εναντιομερές της δεξτρομορφής της γλυκόζης.

Προβολή της δομής της γλυκόζης Haworth

• Δείχνει μια τρισδιάστατη δομή μορίων γλυκόζης σε μορφή εξαγωνικού δακτυλίου.

• Ο εξαγωνικός δακτύλιος γλυκόζης σχηματίζεται από την αλληλεπίδραση μεταξύ του ατόμου οξυγόνου της ομάδας αλδεΰδης στα άτομα C1 και C5 του μορίου.

• Η μορφή δακτυλίου της γλυκόζης ονομάζεται χημικά γλυκοπυρανόζη καθώς έχει δακτύλιο πυρανόζης.

• Με βάση την οπτική περιστροφή της κυκλικής γλυκόζης, το μόριο ονομάζεται γλυκόζη δεξτρό ή λεβογλυκόζη.

• Επίσης, με βάση την κατεύθυνση της λειτουργικής ομάδας, στο μόριο γλυκόζης δίνονται προθέματα ως άλφα ή βήτα.

Διαμόρφωση καρέκλας δομής γλυκόζης

• Είναι η πιο ακριβής μορφή για την αναπαράσταση της δομής του κυκλοεξανίου.

• Ονομάζεται επίσης "διαμόρφωση σκάφους" λόγω του σχήματος των μορίων.

• Δείχνει ξεκάθαρα τις θέσεις και την κλίση των ατόμων στα μόρια γλυκόζης.

• Η παραπάνω δομή δείχνει την ισημερινή διάταξη των ατόμων, που σημαίνει ότι τα άτομα φαίνονται στο ισημερινό επίπεδο (οριζόντια).

• Όταν τα άτομα φαίνονται σε κατακόρυφο επίπεδο, το μόριο της γλυκόζης είναι δομημένο στην αξονική διαμόρφωση.

Συμπέρασμα

Η γλυκόζη είναι ένας μονοσακχαρίτης που είναι απαραίτητος για τους ζωντανούς οργανισμούς να παράγουν και να αποθηκεύουν ενέργεια για το μεταβολισμό. Είναι μια αλδόζη που περιέχει έξι άνθρακες με μια λειτουργική ομάδα αλδεΰδης στο πρώτο άτομο άνθρακα.

Η γλυκόζη εκφράζεται ως μορφή γραμμικής αλυσίδας. Εκτός από αυτό, υπάρχουν διαφορετικές δομικές μορφές γλυκόζης. Ένα παράδειγμα των διαφορετικών μορφών δομής της γλυκόζης είναι οι μορφές dextro και levo, οι οποίες είναι εναντιομερή, καθώς είναι κατοπτρικές εικόνες η μία της άλλης. Η γλυκόζη δεξτρό ονομάζεται επίσης δεξτρόζη, η οποία είναι γενικά πιο άφθονη στη φύση από τη μορφή levo.