Alpha vs. Beta-Glukose
Glukose ist die Einheit von Kohlenhydraten und zeigt die einzigartige Eigenschaft des Kohlenhydrats. Glucose ist ein Monosaccharid und reduzierender Zucker, der das Hauptprodukt der Photosynthese in Pflanzen ist. Chlorophylle produzieren Glukose und Sauerstoff unter Verwendung von anorganischem Kohlenstoff und Wasser. Sonnenlicht wird also durch Glukose in chemische Energie umgewandelt. Dann wird Glukose weiter in Stärke umgewandelt und in Pflanzen gespeichert. Bei der Atmung wird Glukose zu ATP abgebaut und versorgt die lebenden Organismen mit Energie, was zu Kohlendioxid und Wasser als Endprodukt der Atmung führt. Glukose kann bei Tieren und Menschen in ihrem Blutkreislauf gefunden werden.
Glukose ist ein Molekül mit sechs Kohlenstoffatomen oder wird Hexose genannt. Die Formel der Glukose ist C6H12O6,und diese Formel ist anderen Hexosen gemeinsam auch. Glukose kann in zyklischer Stuhlform und in Kettenform vorliegen.
Da Glukose funktionelle Aldehyd-, Keton- und Alkoholgruppen aufweist, kann sie leicht in eine geradkettige Form in eine zyklische Kettenform umgewandelt werden. Die tetraedrische Geometrie der Kohlenstoffe ergibt einen sechsgliedrigen stabilen Ring. Die Hydroxylgruppe an Kohlenstoff fünf in der geraden Kette ist mit Kohlenstoff eins verbunden, wodurch eine Halbacetalbindung entsteht (Mcmurry, 2007). Der Kohlenstoff wird also anomerer Kohlenstoff genannt. Wenn Glucose in die Fischer-Projektion eingezeichnet wird, wird die Hydroxylgruppe des asymmetrischen Kohlenstoffs rechts eingezeichnet und als D-Glucose bezeichnet. Befindet sich die Hydroxylgruppe des asymmetrischen Kohlenstoffs in der Fischer-Projektion auf der linken Seite, handelt es sich um L-Glucose. D-Glucose hat zwei Stereoisomere namens Alpha und Beta, die sich von der spezifischen Rotation unterscheiden. In einer Mischung können diese beiden Formen ineinander übergehen und bilden ein Gleichgewicht. Dieser Vorgang wird Mutarotation genannt.
Alpha-Glukose
Die Anordnung der Atome im Raum des Glucosemoleküls ist wichtig für die Bestimmung der chemischen Natur. Alpha- und Beta-Glukose sind Stereoisomere. Die (1-4) glykosidische Bindung zwischen zwei α-D-Glucosemolekülen erzeugt ein Disaccharid namens M altase. Durch die Bindung einer großen Anzahl von α-D-Glucosemolekülen wird α-(1-4) glykosidisch gebundene Stärke gebildet, die Amylopektin und Amylose enthält. Sie können leicht durch Enzyme abgebaut werden.
Beta-Glukose
Zwei β-D-Glucosemoleküle sind mit (1-4) glykosidischen Bindungen verbunden, wodurch Cellobiose entsteht, und weiter Zellulose entsteht, die durch Enzyme schwer abzubauen ist. Die Beta-Form ist stabiler als die Alpha-Form; In einer Mischung beträgt die Menge an β-D-Glucose also zwei Drittel bei 20 °. Obwohl diese beiden isomeren Formen in elementarer Form ähnlich sind, sind sie in physikalischen und chemischen Eigenschaften nicht ähnlich.
Was ist der Unterschied zwischen Alpha Glucose und Beta-Glucose?
• Sie unterscheiden sich in der spezifischen Rotation, α-D-Glucose hat [a]D20von 112,2° und β-D-Glucose hat
[a] D20 von 18,7°.
• Die Beta-Form ist stabiler als die Alpha-Form, daher ist in einer Mischung die Menge an β-D-Glucose höher als an α-D-Glucose.
• Die (1-4) glykosidische Bindung zwischen zwei α-D-Glucosemolekülen erzeugt ein Disaccharid namens M altase, während zwei β-D-Glucosemoleküle mit (1-4) glykosidischer Bindung verbunden sind, wodurch Cellobiose entsteht.
• Stärke, die aus α-D-Glucose hergestellt wird, wird leicht von Enzymen abgebaut, während Zellulose nicht leicht von Enzymen abgebaut werden kann.
• Cellulose, ein Polymer von β-D-Glucose, ist Strukturmaterial und Stärke ist die Speichernahrung in Pflanzen.
