Alfa vs Beta Glukoza
Glukoza jest jednostką węglowodanów i wykazuje unikalne właściwości węglowodanów. Glukoza to monosacharyd i cukier redukujący będący głównym produktem fotosyntezy u roślin. Chlorofile wytwarzają glukozę i tlen przy użyciu nieorganicznego węgla i wody. Zatem światło słoneczne jest przekształcane w energię chemiczną poprzez glukozę. Następnie glukoza jest dalej przekształcana w skrobię i przechowywana w roślinach. Podczas oddychania glukoza jest rozkładana do ATP i dostarcza organizmom żywym energii, w wyniku czego ostatecznym produktem oddychania jest dwutlenek węgla i woda. Glukozę można znaleźć w krwiobiegu zwierząt i ludzi.
Glukoza to sześciowęglowa cząsteczka lub nazywana heksozą. Formuła glukozy to C 6 H 12 O 6 i ten wzór jest również wspólny dla innych heksoz. Glukoza może występować w formie cyklicznego krzesła lub w postaci łańcucha.
Ponieważ glukoza zawiera aldehydowe, ketonowe i alkoholowe grupy funkcyjne, można ją łatwo przekształcić w prostołańcuchową na cykliczną. Czworościenna geometria węgli tworzy sześcioczłonowy stabilny pierścień. Grupa hydroksylowa na węglu piątym w prostym łańcuchu jest połączona z atomem węgla, tworząc wiązanie półacetalowe (Mcmurry, 2007). Więc węgiel nazywany jest węglem anomerycznym. Kiedy glukoza jest umieszczona w projekcji Fischera, ta grupa hydroksylowa asymetrycznego węgla jest rysowana po prawej stronie i nazywana D-glukozą. Jeśli grupa hydroksylowa asymetrycznego węgla znajduje się po lewej stronie w rzucie Fischera, jest to L-glukoza. D-glukoza ma dwa sterioizomery zwane alfa i beta różniące się od właściwej rotacji. W mieszaninie te dwie formy mogą się wzajemnie przekształcać i tworzyć równowagę. Ten proces nazywa się mutarotacją.
Alpha Glucose
Układ atomów w przestrzeni cząsteczki glukozy jest ważny przy określaniu natury chemicznej. Alfa i beta glukoza są stereoizomerami. Wiązanie (1-4) glikozydowe między dwiema cząsteczkami α-D-glukozy wytwarza disacharyd zwany maltazą. Wiązanie dużej liczby cząsteczek α-D-glukozy tworzy się skrobia z wiązaniem α- (1-4) glikozydowym, która zawiera amylopektynę i amylozę. Mogą być łatwo rozkładane przez enzymy.
Beta Glucose
Dwie cząsteczki β-D-glukozy są związane 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; tak więc w mieszaninie ilość β-D-glukozy wynosi dwie trzecie przy 20 °. Chociaż te dwie formy izomeryczne są podobne w postaci 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] D 20 wynoszącą 112,2 °, a β-D-glukoza ma
[a] D 20 18,7 °.
• Postać 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 maltazą, podczas gdy dwie cząsteczki β-D-glukozy są związane wiązaniem (1-4) glikozydowym, tworząc celobiozę.
• Skrobia, która jest produkowana z α-D-glukozy, jest łatwo rozkładana przez enzymy, podczas gdy celuloza nie może być łatwo rozkładana przez enzymy.
• Celuloza, która jest polimerem β-D-glukozy, jest materiałem strukturalnym, a skrobia jest pożywieniem do przechowywania roślin.
