สูตรทางเคมีของกลูโคสคืออะไร?

สูตรทางเคมีของกลูโคสคือ C ₆ H ₁₂ O ₆หรือ H-(C=O)-(CHOH) ₅ -H กลูโคสเป็นน้ำตาลที่ผลิตขึ้นในพืชระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสง และไหลเวียนอยู่ในเลือดของคนและสัตว์อื่น ๆ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลัก กลูโคสเป็นที่รู้จักกันว่าเดกซ์โทรส น้ำตาลในเลือด น้ำตาลข้าวโพด น้ำตาลองุ่น หรือตามชื่อระบบ IUPAC (2R , 3S , 4R , 5R ) -2,3,4,5,6 -Pentahydroxyhexanal

กลูโคส

ชื่อกลูโคสมาจากศัพท์ภาษากรีกgleûkosซึ่งแปลว่า “ต้องหรือไวน์หวาน”; สิ่งที่ต้องมีคือผลิตภัณฑ์แรกของการคั้นองุ่นซึ่งต่อมาใช้ทำไวน์ การลงท้ายด้วย “-ose” แสดงว่าโมเลกุลนั้นเป็นคาร์โบไฮเดรต

เนื่องจากกลูโคสเป็นโมเลกุลที่มีคาร์บอน 6 อะตอม จึงจัดอยู่ในกลุ่มเฮกโซส เป็นอัลโดเฮกโซส เป็นโมโนแซ็กคาไรด์หรือน้ำตาลเชิงเดี่ยวชนิดหนึ่ง สามารถจัดโครงสร้างในลักษณะเชิงเส้นหรือเป็นวัฏจักรได้ ซึ่งวิธีหลังเป็นวิธีที่พบได้บ่อยที่สุด ในรูปแบบเชิงเส้น มีแกนหลักที่เป็นคาร์บอน 6 แกน ซึ่งคาร์บอน C-1 เป็นคาร์บอนที่มีหมู่อัลดีไฮด์ ในขณะที่คาร์บอนอีก 5 อะตอมมีหมู่ไฮดรอกซิล 1 หมู่

ในกลุ่มกลูโคส ไฮโดรเจนและไฮดรอกซิล (-OH) สามารถหมุนรอบอะตอมของคาร์บอน ทำให้เกิดไอโซเมอร์ D-glucose คือ D-glucose ที่พบในธรรมชาติที่มีส่วนร่วมในกระบวนการหายใจระดับเซลล์ในพืชและสัตว์ L isomer, L-glucose เป็นสารประกอบสังเคราะห์ กล่าวคือไม่พบในธรรมชาติ

กลูโคสบริสุทธิ์มีลักษณะเป็นผงสีขาวหรือผลึก มีมวลโมเลกุล 180.16 กรัมต่อโมล และความหนาแน่น 1.54 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร จุดหลอมเหลวขึ้นอยู่กับไอโซเมอร์ จุดหลอมเหลวของ α-D-กลูโคสคือ 146°C ในขณะที่จุดหลอมเหลวของ β-D-กลูโคสคือ 150°C

เหตุใดสิ่งมีชีวิตจึงใช้กลูโคสแทนคาร์โบไฮเดรตอื่น อาจเป็นเพราะกลูโคสมีโอกาสน้อยที่จะทำปฏิกิริยากับกลุ่มอะมิโนของโปรตีน ปฏิกิริยาระหว่างคาร์โบไฮเดรตและโปรตีนที่เรียกว่า ไกลเคชั่น เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการชราตามธรรมชาติและนำไปสู่โรคต่างๆ เช่น โรคเบาหวาน ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของโปรตีน แต่กลูโคสสามารถรวมตัวกับโปรตีนและลิพิดทางเอนไซม์ผ่านกระบวนการไกลโคซิเลชัน เกิดเป็นไกลโคลิพิดและไกลโคโปรตีน

ในร่างกายมนุษย์ กลูโคสให้พลังงานประมาณ 3.75 กิโลแคลอรีต่อกรัม มันถูกเผาผลาญทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ปล่อยพลังงานที่เก็บไว้ทางเคมีในรูปของ ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต) แม้ว่ากลูโคสจะจำเป็นสำหรับการทำงานหลายอย่าง แต่กลูโคสมีความสำคัญเป็นพิเศษเนื่องจากให้พลังงานเกือบทั้งหมดที่สมองมนุษย์ต้องการ

กลูโคสมีรูปแบบวัฏจักรที่เสถียรที่สุดในบรรดาอัลโดเฮกโซสทั้งหมด เนื่องจากหมู่ไฮดรอกซิล (-OH) เกือบทั้งหมดอยู่ในตำแหน่งเส้นศูนย์สูตร ข้อยกเว้นคือหมู่ไฮดรอกซิลบนอะโนเมอริกคาร์บอน

กลูโคสสามารถละลายได้ในน้ำในรูปแบบสารละลายไม่มีสี นอกจากนี้ยังละลายในกรดอะซิติก แต่ละลายได้น้อยในแอลกอฮอล์

โมเลกุลของกลูโคสถูกแยกได้ครั้งแรกในปี 1747 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน Andreas Marggraf ซึ่งได้มาจากลูกเกด Emil Fischer สำรวจโครงสร้างและคุณสมบัติของโมเลกุล ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1902 จากผลงานของเขา ในการฉายภาพฟิสเชอร์ กลูโคสมีการกระจายเชิงพื้นที่ในรูปแบบเฉพาะ กลุ่มคาร์บอนไฮดรอกซิล C-2, C-4 และ C-5 อยู่ทางขวาของแกนหลักคาร์บอน ในขณะที่กลุ่มคาร์บอนไฮดรอกซิล C-3 อยู่ทางซ้าย

แหล่งที่มา

• Robyt, John F.   สาระสำคัญของเคมีคาร์โบไฮเดรต . Springer Science & สื่อธุรกิจ 2012. ISBN:978-1-461-21622-3.
• Rosanoff, M. A. ในการจำแนกประเภทของ Stereo- Isomers ของ Fischer วารสารสมาคมเคมีอเมริกัน. 28:114–121. ดอย: 10.1021/ja01967a014
• Schenck, Fred W. กลูโคสและน้ำเชื่อมที่มีกลูโคส  สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann ดอย: 10.1002/14356007.a12_457.pub2