Глюкоза - один із «простих цукрів» - іронічна назва, тому що хімія цих сполук досить складна. Система називання цукрів відображає цю складність. Для позначення різних версій глюкози та інших молекул цукру хіміки використовують префікси, як альфа та бета. Незнайомим ці префікси можуть здатися загадковими, але як тільки ви зрозумієте структуру цукру, їхня природа та призначення стануть зрозумілішими.
Лінійний і циклічний
Кожна молекула глюкози має вуглецеву основу з -OH групами та атомами водню, приєднаними до неї. На вершині ланцюга атом кисню подвійно зв’язаний з атомом вуглецю; разом ці два атоми називають карбонільною групою. Основа вуглецю молекули глюкози може згортатися так, що група -ОН, розташована біля нижнього кінця ланцюга, атакує карбонільний вуглець, і молекула глюкози утворює кільце. Ця кільцеподібна структура є циклічною формою глюкози, тоді як структура прямої ланцюга - лінійною формою. У рішенні циклічна форма набагато частіше зустрічається.
Кільцеві утворення
Глюкоза може утворювати або п'ятичленні, або шестичленні кільця. Шестичленне кільце набагато частіше зустрічається, і в розчині переважна більшість молекул глюкози має шестичленні кільця. Оскільки лінійні та циклічні форми можуть взаємоперетворюватися, проте жодна молекула глюкози ніколи не фіксується у шестичленній формі кільця; вона може йти туди-сюди. Він проводить більшу частину свого часу в шестичленній формі кільця, але випадкове перетворення в інші форми і щось цікаве для його структури.
Форма кільця
Можна зобразити циклічну форму глюкози, намалювавши шестикутник на аркуші паперу. Один атом у шестикутнику - це атом кисню; інші п’ять - атоми вуглецю. Шестикутник має приєднану до нього групу -CH2-OH та чотири інші -OH групи. Кожна з цих п'яти груп може бути або над площиною кільця, як правило, зображена у вигляді лінії, яка спрямована вгору, або під нею, лінією, спрямованою вниз. За умовою, атом кисню в кільці втягується в правому верхньому куті шестикутника.
Альфа та бета-версія
Різниця між альфа-і бета-глюкозою - це не що інше, як положення однієї з чотирьох груп -ОН. Вуглець праворуч від атома кисню в гексагональному кільці називається аномерним вуглецем. Якщо приєднана до нього група -OH знаходиться нижче кільця, то молекула - це альфа-глюкоза. Якщо група -OH знаходиться над кільцем, молекула - це бета-глюкоза. Оскільки лінійна та циклічна форми глюкози взаємодіють один з одним, альфа-глюкоза може перетворюватися на бета-глюкозу та навпаки. Якщо ви візьмете пробу чистої альфа-глюкози і покладете її у воду, ви отримаєте зразок, який є частиною альфа і частиною бета-глюкози.
