Alfa vs beta gliukozė
Gliukozė yra angliavandenių vienetas ir parodo unikalias angliavandenių savybes. Gliukozė yra monosacharidas ir redukuojantis cukrus, kuris yra pagrindinis augalų fotosintezės produktas. Chlorofilai gamina gliukozę ir deguonį naudodami neorganinę anglį ir vandenį. Taigi saulės šviesa per gliukozę fiksuojama į cheminę energiją. Tada gliukozė toliau paverčiama krakmolu ir saugoma augaluose. Kvėpuojant gliukozė suskaidoma iki ATP ir gyviems organizmams suteikia energijos, todėl galutinis kvėpavimo produktas yra anglies dioksidas ir vanduo. Gliukozės gali būti gyvūnų ir žmonių kraujyje, jų kraujyje.
Gliukozė yra šešių anglies molekulių arba vadinama heksoze. Gliukozės formulė yra C6H12O6,ir ši formulė yra bendra kitoms heksozėms taip pat. Gliukozė gali būti ciklinės kėdės ir grandinės formos.
Kadangi gliukozė turi aldehido, ketonų ir alkoholio funkcinių grupių, ją galima lengvai paversti tiesios grandinės forma į ciklinę grandinę. Tetraedrinė anglies geometrija sudaro šešių narių stabilų žiedą. Hidroksilo grupė tiesiosios grandinės penktojoje anglies dioksido grandinėje yra susieta su anglimi, sudarydama pusacetalinę jungtį (Mcmurry, 2007). Taigi anglis vadinama anomerine anglimi. Kai gliukozė įtraukiama į Fišerio projekciją, tai asimetrinės anglies hidroksilo grupė nubrėžiama dešinėje ir vadinama D-gliukoze. Jei asimetrinės anglies hidroksilo grupė yra kairėje Fišerio projekcijoje, tai yra L-gliukozė. D-gliukozė turi du sterioizomerus, vadinamus alfa ir beta, kurie skiriasi nuo specifinio sukimosi. Mišinyje šios dvi formos gali virsti viena kita ir sudaryti pusiausvyrą. Šis procesas vadinamas mutarotacija.
Alfa gliukozė
Atomų išsidėstymas gliukozės molekulės erdvėje yra svarbus nustatant cheminę prigimtį. Alfa ir beta gliukozė yra stereoizomerai. (1-4) glikozidinis ryšys tarp dviejų α-D-gliukozės molekulių gamina disacharidą, vadinamą m altaze. Susijungiant daugybei α-D-gliukozės molekulių susidaro α-(1-4) glikozidinis ryšys, krakmolas, kuriame yra amilopektino ir amilozės. Juos nesunkiai suskaido fermentai.
Beta gliukozė
Dvi β-D-gliukozės molekulės yra sujungtos (1-4) glikozidiniu ryšiu, sudarydamos celiobiozę ir toliau gamindamos celiuliozę, kurią sunku suskaidyti fermentams. Beta forma yra stabilesnė nei alfa forma; taigi mišinyje β-D-gliukozės kiekis yra du trečdaliai 20° temperatūroje. Nors šios dvi izomerinės formos yra panašios elementaria forma, jos nėra panašios fizinėmis ir cheminėmis savybėmis.
Kuo skiriasi alfa gliukozė ir beta gliukozė?
• Jų specifinis sukimasis skiriasi, α-D-gliukozė turi [a]D20iš 112,2°, o β-D-gliukozė turi
[a] D20iš 18,7°.
• Beta forma yra stabilesnė nei alfa forma, todėl β-D-gliukozės kiekis mišinyje yra didesnis nei α-D-gliukozės.
• (1–4) glikozidinis ryšys tarp dviejų α-D-gliukozės molekulių gamina disacharidą, vadinamą m altaze, o dvi β-D-gliukozės molekulės susijungia su (1–4) glikozidiniu ryšiu, sudarydamos celiobiozę.
• Krakmolas, gaminamas naudojant α-D-gliukozę, lengvai skaidomas fermentų, o celiuliozės negali lengvai suskaidyti fermentai.
• Celiuliozė, kuri yra β-D-gliukozės polimeras, yra struktūrinė medžiaga, o krakmolas yra augalų laikymo maistas.
