Glukose-Summenformel und Fakten

Die Summenformel für Glucose lautet C₆H₁₂Ö₆ oder H- (C = O) - (CHOH)₅-H. Seine empirische oder einfachste Formel lautet CH₂O, was darauf hinweist, dass es zwei Wasserstoffatome für jedes Kohlenstoff- und Sauerstoffatom im Molekül gibt. Glukose ist der Zucker, den Pflanzen während der Photosynthese produzieren und der als Energiequelle im Blut von Menschen und anderen Tieren zirkuliert. Glukose wird auch als Dextrose, Blutzucker, Maiszucker, Traubenzucker oder unter dem systematischen Namen IUPAC bezeichnet (2R,3S,4R,5R) -2,3,4,5,6-Pentahydroxyhexanal.

Key Takeaways: Glukoseformel und Fakten

• Glukose ist das häufigste Monosaccharid der Welt und das wichtigste Energiemolekül für die Organismen der Erde. Es ist der Zucker, den Pflanzen während der Photosynthese produzieren.
• Wie andere Zucker bildet Glucose Isomere, die chemisch identisch sind, jedoch unterschiedliche Konformationen aufweisen. Nur D-Glucose kommt natürlich vor. L-Glucose kann synthetisch hergestellt werden.
• Die Summenformel von Glucose lautet C₆H₁₂Ö₆. Ihre einfachste oder empirische Formel lautet CH₂Ö.

Wichtige Glukose-Fakten

• Der Name "Glukose" stammt aus dem Französischen und Griechischen und bedeutet "süß" und bezieht sich auf Most, der die süße erste Traubenpresse bei der Herstellung von Wein ist. Die -ose, die mit Glucose endet, zeigt an, dass das Molekül ein Kohlenhydrat ist.
• Da Glucose 6 Kohlenstoffatome aufweist, wird sie als Hexose klassifiziert. Insbesondere ist es ein Beispiel für eine Aldohexose. Es ist eine Art Monosaccharid oder einfacher Zucker. Es kann entweder in linearer Form oder in zyklischer Form vorliegen (am häufigsten). In linearer Form hat es ein 6-Kohlenstoff-Grundgerüst ohne Verzweigungen. Der C-1-Kohlenstoff ist derjenige, der die Aldehydgruppe trägt, während die anderen fünf Kohlenstoffatome jeweils eine Hydroxylgruppe tragen.
• Die Wasserstoff- und -OH-Gruppen können sich in Glucose um die Kohlenstoffatome drehen, was zur Isomerisierung führt. Das D-Isomer D-Glucose kommt in der Natur vor und wird zur Zellatmung bei Pflanzen und Tieren eingesetzt. Das L-Isomer L-Glucose ist in der Natur nicht üblich, obwohl es in einem Labor hergestellt werden kann.
• Reine Glucose ist ein weißes oder kristallines Pulver mit einer Molmasse von 180,16 Gramm pro Mol und einer Dichte von 1,54 Gramm pro Kubikzentimeter. Der Schmelzpunkt des Feststoffs hängt davon ab, ob er in der Alpha- oder Beta-Konformation vorliegt. Der Schmelzpunkt von α-D-Glucose beträgt 146ºC (295ºF; 419 K). Der Schmelzpunkt von β-D-Glucose beträgt 150 ° C (302 ° F; 423 K)..
• Warum verwenden Organismen Glukose eher zur Atmung und Fermentation als ein anderes Kohlenhydrat? Der Grund ist wahrscheinlich, dass Glucose weniger wahrscheinlich mit den Amingruppen von Proteinen reagiert. Die Reaktion zwischen Kohlenhydraten und Proteinen, die als Glykation bezeichnet wird, ist ein natürlicher Bestandteil des Alterns und die Folge einiger Krankheiten (z. B. Diabetes), die die Funktion von Proteinen beeinträchtigen. Im Gegensatz dazu kann Glukose über den Glykosylierungsprozess, der aktive Glykolipide und Glykoproteine ​​bildet, enzymatisch zu Proteinen und Lipiden hinzugefügt werden.
• Im menschlichen Körper liefert Glukose etwa 3,75 Kilokalorien Energie pro Gramm. Es wird in Kohlendioxid und Wasser umgewandelt und erzeugt Energie in chemischer Form als ATP. Während es für viele Funktionen benötigt wird, ist Glukose besonders wichtig, da sie fast die gesamte Energie für das menschliche Gehirn liefert.
• Glucose hat die stabilste cyclische Form aller Aldohexosen, da sich fast die gesamte Hydroxygruppe (-OH) in äquatorialer Position befindet. Die Ausnahme ist die Hydroxygruppe am anomeren Kohlenstoff.
• Glucose ist wasserlöslich und bildet dort eine farblose Lösung. Es löst sich auch in Essigsäure, jedoch nur geringfügig in Alkohol.
• Das Glucosemolekül wurde erstmals 1747 vom deutschen Chemiker Andreas Marggraf isoliert und aus Rosinen gewonnen. Emil Fischer untersuchte die Struktur und Eigenschaften des Moleküls und erhielt für seine Arbeit 1902 den Nobelpreis für Chemie. In der Fischer-Projektion wird Glukose in einer bestimmten Konfiguration gezeichnet. Die Hydroxyle an C-2, C-4 und C-5 befinden sich auf der rechten Seite des Grundgerüsts, während sich das C-3-Hydroxyl auf der linken Seite des Kohlenstoffgrundgerüsts befindet.

Quellen

• Robyt, John F. (2012). Grundlagen der Kohlenhydratchemie. Springer Science & Business Media. ISBN: 978-1-461-21622-3.
• Rosanoff, M. A. (1906). "Über Fischers Klassifikation von Stereo-Isomeren." Zeitschrift der American Chemical Society. 28: 114-121. doi: 10.1021 / ja01967a014
• Schenck, Fred W. (2006). "Glucose und Glucose enthaltende Sirupe." Ullmanns Enzyklopädie der Industriechemie. doi: 10.1002 / 14356007.a12_457.pub2