الجلوكوز هو واحد من "السكريات البسيطة" - وهو اسم ساخر ، لأن كيمياء هذه المركبات معقدة نوعًا ما. نظام تسمية السكريات يعكس هذا التعقيد. يستخدم الكيميائيون البادئات مثل ألفا وبيتا للدلالة على إصدارات مختلفة من الجلوكوز وجزيئات السكر الأخرى. قد تبدو هذه البادئات غامضة إلى غير المطلع ، ولكن بمجرد فهمك بنية السكر ، ستصبح طبيعتها وغايتها أكثر وضوحًا.
خطي و دوري
كل جزيء من الجلوكوز له عمود فقري كربون مع مجموعات -OH وذرات الهيدروجين المرتبطة به. في الجزء العلوي من السلسلة ، يتم ربط ذرة أكسجين برابطة ذرة كربون. بشكل جماعي ، تسمى هاتان الذرتان مجموعة carbonyl. يمكن أن يتلف العمود الفقري للكربون لجزيء الجلوكوز بحيث تقوم مجموعة -OH بالقرب من الطرف السفلي من السلسلة بمهاجمة الكربون الكاربونيل ويشكل جزيء الجلوكوز حلقة. هذا الهيكل على شكل حلقة هو الشكل الدوري للجلوكوز ، في حين أن بنية السلسلة المستقيمة هي الشكل الخطي. في الحل ، يكون الشكل الدوري أكثر شيوعًا.
تشكيلات حلقة
يمكن أن يتكون الجلوكوز من حلقات بخمسة أعضاء أو ستة أعضاء. الحلبة ذات الستة أضلاع أكثر شيوعًا ، وفي الحل ، وجد أن الغالبية العظمى من جزيئات الجلوكوز تحتوي على حلقات سداسية الأطراف. بما أن الأشكال الخطية والدورية يمكن أن تتداخل مع بعضها البعض ، فليس هناك جزيء جلوكوز ثابت على الإطلاق في شكل الحلقة المكون من ستة أعضاء ؛ يمكن أن يذهب ذهابا وإيابا. إنه يقضي معظم وقته في شكل الحلقة المكون من ستة أعضاء ، ولكن التحويل من وقت لآخر إلى أشكال أخرى يفعل شيئًا مثيرًا للاهتمام بهيكله.
شكل دائري
يمكنك تصوير الشكل الدوري للجلوكوز عن طريق رسم مسدس على ورقة. ذرة واحدة في السداسي هي ذرة أكسجين. الخمس الأخرى هي ذرات الكربون. يحتوي السداسي على مجموعة -CH2-OH مرفقة به وأربع مجموعات أخرى -OH. يمكن أن تكون كل مجموعة من هذه المجموعات الخمس إما فوق مستوى الحلقة ، وعادة ما يتم تصويرها على شكل خط يشير لأعلى أو أسفله ، مع وجود خط يشير لأسفل. بموجب الاتفاقية ، يتم رسم ذرة الأوكسجين في الحلقة في الزاوية العليا اليمنى من السداسي.
ألفا وبيتا
إن الفرق بين الجلوكوز ألفا وبيتا ليس أكثر من موضع واحدة من مجموعات الأربع -OH. يسمى الكربون الموجود على يمين ذرة الأكسجين في الحلقة سداسية اسم الكربون الشاذ. إذا كانت مجموعة -OH المرتبطة أسفل الحلقة ، فإن الجزيء هو جلوكوز ألفا. إذا كانت مجموعة -OH فوق الحلقة ، يكون الجزيء بيتا جلوكوز. بما أن أشكال الجلوكوز الخطية والدورية تتداخل مع بعضها البعض ، يمكن أن يتحول الجلوكوز ألفا إلى جلوكوز بيتا والعكس صحيح. إذا أخذت عينة من جلوكوز ألفا نقي ووضعتها في الماء ، فسوف ينتهي بك الأمر مع عينة جزء من ألفا وجزء بيتا الجلوكوز.
