Альфа- и бета-глюкоза
Термин «глюкоза» заставляет нас думать о чем-то сладком, что, конечно же, верно. Если вы помните, что изучали на уроках биологии или химии, глюкоза — это одна из форм углеводов, а углеводы дают нам энергию, необходимую в течение дня. Для нас, людей, глюкоза считается самым важным, простым сахаром, потому что она является очень важным фактором в нашем обмене веществ.
Хотя глюкозу называют простым сахаром, ее химический состав очень сложен. Глюкоза, которую часто называют декстрозой, состоит из 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода. При соединении они могут принимать различные формы; таким образом рождаются изомеры. Среди первых двух изомеров, открытых химиками, были альфа-глюкоза и бета-глюкоза. Оба они относятся к категории глюкозы, но чем они отличаются друг от друга?
Если сравнивать их химические структуры, то альфа-глюкоза и бета-глюкоза отличаются только способом присоединения атомов углерода, водорода и кислорода друг к другу. Хотя они имеют одинаковый химический состав, способ соединения их атомов дает две разные структуры. Если описывать молекулы, присутствующие в альфа-глюкозе, то они сжаты, но могут быть легко разобраны. С другой стороны, молекулы бета-глюкозы плотно упакованы, поэтому их невозможно легко разобрать на части. Другими словами, молекулы бета-глюкозы очень стабильны.
Цепочки альфа-глюкозы составляют крахмал. Поскольку основой крахмала является альфа-глюкоза, он легко расщепляется на простые сахара. Между тем, цепочки бета-глюкозы составляют целлюлозу. В отличие от крахмала, целлюлоза нелегко расщепляется, поэтому она является прекрасным строительным материалом. Вкусные части растений состоят из крахмала, а твердые части растений — из целлюлозы.
Поскольку растения являются основным источником глюкозы, которая поступает в виде крахмала и целлюлозы, мы очень зависим от них. Чтобы растения могли накапливать сахар, им нужны цепочки альфа-глюкозы для построения крахмала. Для создания структурного материала растениям нужны цепочки бета-глюкозы для создания целлюлозы. Люди способны расщеплять крахмал, в то время как целлюлозу мы расщепить не можем. Несмотря на такую ситуацию, целлюлоза все равно важна в системе нашего организма, поскольку целлюлоза иначе называется клетчаткой. Клетчатка играет важную роль в нашей пищеварительной системе. Есть животные, которые могут переваривать целлюлозу, в частности, домашние животные, такие как лошади и коровы. Термиты также могут расщеплять прочную, структурную форму целлюлозы.
Резюме:
Альфа-глюкоза и бета-глюкоза были одними из первых изомеров, открытых химиками. Оба они являются важными формами глюкозы, которые необходимы для метаболизма человека.
Альфа-глюкоза и бета-глюкоза имеют одинаковое количество атомов углерода, атомов водорода и атомов кислорода. Однако когда эти атомы формируются в виде молекул, они образуют два разных структурных соединения.
Альфа-глюкоза компактна, но ее молекулы можно легко разобрать на части. С другой стороны, молекулы бета-глюкозы очень стабильны, поэтому их невозможно легко разобрать на части.
Крахмал состоит из цепочек альфа-глюкозы, а целлюлоза, или клетчатка, — из цепочек бета-глюкозы.