Diferențele dintre alfa și beta-glucoza

Glucoza este unul dintre "zaharurile simple" - un nume ironic, deoarece chimia acestor compuși este destul de complexă. Sistemul de denumire pentru zaharuri reflectă această complexitate. Chimistii folosesc prefixe ca alfa si beta pentru a indica diferite variante de glucoza si alte molecule de zahar. Pentru cei neinițiați, aceste prefixe pot părea misterioase, dar odată ce înțelegeți structura zahărului, natura și scopul lor vor deveni mai clare.

Când se dizolvă în apă, aceste tablete de glucoză vor produce un amestec de glucoză alfa și beta. (Imagine: YakubovAlim / iStock / Getty Images)

Linear și ciclic

Fiecare moleculă de glucoză are o catenă de carbon cu grupări -OH și atomi de hidrogen atașați la aceasta. La partea de sus a lanțului, un atom de oxigen este dublu legat la un atom de carbon; în mod colectiv, acești doi atomi sunt numiți o grupare carbonil. Consola de carbon a moleculei de glucoză se poate înfășura astfel încât o grupă -OH în apropierea capătului inferior al lanțului atacă carbonul carbonil, iar molecula de glucoză formează un inel. Această structură în formă de inel este forma ciclică a glucozei, în timp ce structura lanțului drept este forma liniară. În soluție, forma ciclică este de departe cea mai comună.

Formații de inel

Glucoza poate forma fie inele cu 5 sau 6 membri. Inelul cu șase membri este mult mai des întâlnit și, în soluție, se constată că marea majoritate a moleculelor de glucoză are inele cu șase membri. Deoarece formele liniare și ciclice pot interconversia, totuși, nici o moleculă de glucoză nu este fixată vreodată în forma inelului cu șase membri; poate merge înainte și înapoi. El își petrece cea mai mare parte a timpului în forma inelului cu șase membri, dar transformarea ocazională spre și din alte forme face ceva interesant pentru structura sa.

Forma inelului

Puteți descrie forma ciclică a glucozei prin desenarea unui hexagon pe o foaie de hârtie. Un atom din hexagon este un atom de oxigen; ceilalți cinci sunt atomi de carbon. Hexagonul are o grupă -CH2-OH atașată la acesta și alte patru grupări -OH. Fiecare dintre aceste cinci grupuri poate fi fie deasupra planului inelului, în general reprezentată ca o linie îndreptată în sus sau sub ea, cu o linie care îndreaptă în jos. Prin convenție, atomul de oxigen din inel este tras în colțul din dreapta sus al hexagonului.

Alpha și Beta

Diferența dintre glucoza alfa și beta nu este nimic mai mult decât poziția unuia dintre cele patru grupuri -OH. Carbonul din dreapta atomului de oxigen din inelul hexagonal se numește carbon anomeric. Dacă gruparea -OH atașată la aceasta este sub inel, molecula este alfa-glucoză. Dacă gruparea -OH este deasupra inelului, molecula este beta-glucoză. Deoarece formele liniare și ciclice de glucoză interconvertează reciproc, alfa-glucoza se poate transforma în beta-glucoză și invers. Dacă luați o probă de glucoză pură alfa și o puneți în apă, veți termina cu un eșantion care este parte alfa și parte beta glucoză.