Alfa proti beta glukozi
Glukoza je enota ogljikovih hidratov in kaže na edinstvene lastnosti ogljikovih hidratov. Glukoza je monosaharid in reducirajoči sladkor, ki je glavni produkt fotosinteze v rastlinah. Klorofili proizvajajo glukozo in kisik z uporabo anorganskega ogljika in vode. Sončna svetloba se torej skozi glukozo fiksira v kemično energijo. Nato se glukoza nadalje pretvori v škrob in shrani v rastlinah. Pri dihanju se glukoza razgradi na ATP in daje energijo živim organizmom, kar je ogljikov dioksid in voda kot končni produkt dihanja. Glukozo lahko najdemo pri živalih in ljudeh v njihovem krvnem obtoku.
Glukoza je šest molekul ogljika ali imenovana heksoza. Formula glukoze je C 6 H 12 O 6 in ta formula je skupna tudi drugim heksozam. Glukoza je lahko v obliki cikličnega stola in v verigi.
Ker glukoza vsebuje aldehidne, ketonske in alkoholne funkcionalne skupine, jo je mogoče zlahka pretvoriti v ravno verižno obliko v ciklično verigo. Tetraedrska geometrija ogljika tvori šestčlenski stabilen obroč. Hidroksilna skupina na ogljikovi petici v ravni verigi je povezana z ogljikovo, ki tvori hemiacetalno vez (Mcmurry, 2007). Torej ogljikovega imenujemo anomerni ogljik. Ko glukozo izračunamo v Fischerjevi projekciji, se ta hidroksilna skupina asimetričnega ogljika potegne v desno in se imenuje D-glukoza. Če je hidroksilna skupina asimetričnega ogljika v Fischerjevi projekciji na levi strani, je L-glukoza. D-glukoza ima dva sterioizomera, imenovana alfa in beta, ki se razlikujeta od specifične rotacije. V zmesi se ti dve obliki lahko pretvarjata druga v drugo in tvorita ravnotežje. Ta proces se imenuje mutarotacija.
Alfa glukoza
Razporeditev atomov v prostoru molekule glukoze je pomembna pri določanju kemijske narave. Alfa in beta glukoza sta stereoizomeri. (1-4) glikozidna vez med dvema molekulama α-D-glukoze tvori disaharid, imenovan maltaza. Veže se veliko število molekul α-D-glukoze α- (1-4) glikozidni vezivni škrob, ki vsebuje amilopektin in amilozo. Encimi jih zlahka razgradijo.
Beta glukoza
Dve molekuli β-D-glukoze sta vezani na (1-4) glikozidno vez, ki tvori celobiozo in nadalje tvorita celulozo, ki jo encimi težko razgradijo. Beta oblika je stabilnejša od alfa oblike; tako je v mešanici količina β-D-glukoze dve tretjini pri 20 °. Čeprav sta si ti dve izomerni obliki v osnovni obliki podobni, si po fizikalnih in kemijskih lastnostih nista podobni.
Kakšna je razlika med alfa glukozo in beta glukozo?
• Razlikujejo se po specifičnem kroženju, α-D-glukoza ima [a] D 20 112,2 °, β-D-glukoza pa
[a] D 20 od 18,7 °.
• Beta oblika je stabilnejša od alfa oblike, zato je v mešanici količina β-D-glukoze večja od α-D-glukoze.
• (1-4) glikozidna vez med dvema molekulama α-D-glukoze tvori disaharid, imenovan maltaza, medtem ko sta dve molekuli β-D-glukoze vezani na (1-4) glikozidno vez, ki tvori celobiozo.
• Škrob, ki nastane z α-D-glukozo, encimi zlahka razgradijo, medtem ko encimi celuloze ne morejo zlahka razgraditi.
• Celuloza, ki je polimer β-D-glukoze, je strukturni material, škrob pa hrana za shranjevanje v rastlinah.
