Il glucosio è uno degli "zuccheri semplici" - un nome ironico, perché la chimica di questi composti è piuttosto complessa. Il sistema di denominazione per gli zuccheri riflette questa complessità. I chimici usano prefissi come alfa e beta per indicare diverse versioni di glucosio e altre molecole di zucchero. A chi non lo sapesse, questi prefissi possono sembrare misteriosi, ma una volta compresa la struttura dello zucchero, la loro natura e il loro scopo diventeranno più chiari.
Lineare e ciclica
Ogni molecola di glucosio ha una spina dorsale in carbonio con gruppi -OH e atomi di idrogeno attaccati ad essa. Nella parte superiore della catena, un atomo di ossigeno è doppio legato a un atomo di carbonio; collettivamente, questi due atomi sono chiamati un gruppo carbonile. La spina dorsale in carbonio della molecola di glucosio può arrotolarsi in modo tale che un gruppo -OH vicino all'estremità inferiore della catena attacca il carbonio carbonilico e la molecola di glucosio forma un anello. Questa struttura ad anello è la forma ciclica di glucosio, mentre la struttura a catena diritta è la forma lineare. In soluzione, la forma ciclica è di gran lunga la più comune.
Formazioni ad anello
Il glucosio può formare anelli a cinque o sei membri. L'anello a sei membri è molto più comune e in soluzione si scopre che la stragrande maggioranza delle molecole di glucosio ha anelli a sei membri. Poiché le forme lineari e cicliche possono essere intercambiate, tuttavia, nessuna molecola di glucosio viene mai fissata nella forma ad anello a sei membri; può andare avanti e indietro. Trascorre la maggior parte del tempo nella forma ad anello a sei membri, ma la conversione occasionale da e verso altre forme fa qualcosa di interessante per la sua struttura.
Forma dell'anello
Puoi rappresentare la forma ciclica del glucosio disegnando un esagono su un foglio di carta. Un atomo nell'esagono è un atomo di ossigeno; gli altri cinque sono atomi di carbonio. L'esagono ha un gruppo -CH2-OH attaccato ad esso e altri quattro gruppi -OH. Ognuno di questi cinque gruppi può trovarsi sopra il piano dell'anello, generalmente rappresentato come una linea rivolta verso l'alto o sotto di esso, con una linea rivolta verso il basso. Per convenzione, l'atomo di ossigeno nell'anello viene disegnato nell'angolo in alto a destra dell'esagono.
Alpha e Beta
La differenza tra alfa e beta glucosio non è altro che la posizione di uno dei quattro gruppi -OH. Il carbonio a destra dell'atomo di ossigeno nell'anello esagonale è chiamato carbonio anomalo. Se il gruppo -OH attaccato ad esso è sotto l'anello, la molecola è alfa glucosio. Se il gruppo -OH è sopra l'anello, la molecola è beta glucosio. Poiché le forme lineari e cicliche di glucosio si intercambiano tra loro, l'alfa glucosio può trasformarsi in beta glucosio e viceversa. Se prendi un campione di alfa glucosio puro e lo metti in acqua, finirai con un campione che è in parte alfa e in parte beta glucosio.
