Differenze tra alfa e beta glucosio

Il glucosio è uno degli "zuccheri semplici" - un nome ironico, perché la composizione chimica di questi composti è piuttosto complessa. Il sistema di denominazione degli zuccheri riflette questa complessità. I chimici usano prefissi come alfa e beta per denotare diverse versioni di glucosio e altre molecole di zucchero. Per chi non lo sapesse, questi prefissi possono sembrare misteriosi, ma una volta capito la struttura dello zucchero, la loro natura e il loro scopo diventeranno più chiari.

Quando sciolte in acqua, queste compresse di glucosio produrranno una miscela di glucosio alfa e beta. (Immagine: YakubovAlim / iStock / Getty Images)

Lineare e ciclico

Ogni molecola di glucosio ha una spina dorsale di carbonio con gruppi -OH e atomi di idrogeno collegati ad esso. Nella parte superiore della catena, un atomo di ossigeno è legato a doppio atomo di carbonio; collettivamente, questi due atomi sono chiamati un gruppo carbonile. La spina dorsale di carbonio della molecola di glucosio può avvolgersi in modo tale che un gruppo -OH vicino all'estremità inferiore della catena attacca il carbonio carbonile e la molecola di glucosio forma un anello. Questa struttura a forma di anello è la forma ciclica del glucosio, mentre la struttura a catena diritta è la forma lineare. In soluzione, la forma ciclica è di gran lunga il più comune.

Ring Formations

Il glucosio può formare anelli a cinque membri o a sei membri. L'anello a sei membri è molto più comune, e in soluzione la stragrande maggioranza delle molecole di glucosio si trova ad avere anelli a sei membri. Dal momento che le forme lineari e cicliche possono essere convertite, tuttavia, nessuna molecola di glucosio viene mai fissata nella forma ad anello a sei membri; può andare avanti e indietro. Passa la maggior parte del suo tempo nella forma ad anello di sei membri, ma la conversione occasionale da e verso altre forme fa qualcosa di interessante per la sua struttura.

Forma ad anello

È possibile rappresentare la forma ciclica di 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 collegato ad esso e altri quattro gruppi -OH. Ognuno di questi cinque gruppi può essere al di sopra del piano dell'anello, generalmente rappresentato come una linea rivolta verso l'alto o al di sotto di essa, con una linea rivolta verso il basso. Per convenzione, l'atomo di ossigeno nell'anello è disegnato nell'angolo in alto a destra dell'esagono.

Alfa e Beta

La differenza tra glucosio alfa e beta 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 anomerico. Se il gruppo -OH ad esso collegato è al di sotto dell'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 del glucosio si interscambiano tra loro, il glucosio alfa può trasformarsi in glucosio beta e viceversa. Se prendi un campione di glucosio alfa puro e lo metti in acqua, ti ritroverai con un campione di glucosio parziale alfa e beta parziale.