Glucose is een van de "eenvoudige suikers" - een ironische naam, omdat de chemie van deze verbindingen vrij complex is. Het naamgevingssysteem voor suikers weerspiegelt deze complexiteit. Chemici gebruiken voorvoegsels zoals alfa en bèta om verschillende versies van glucose en andere suikermoleculen aan te duiden. Voor niet-ingewijden lijken deze voorvoegsels misschien mysterieus, maar zodra u de suikerstructuur begrijpt, worden hun aard en doel duidelijker.
Lineair en cyclisch
Elke glucose-molecule heeft een koolstofskelet met -OH-groepen en waterstofatomen eraan vast. Bovenaan de keten is een zuurstofatoom dubbel gebonden aan een koolstofatoom; gezamenlijk worden deze twee atomen een carbonylgroep genoemd. De koolstofketen van het glucosemolecuul kan zich oprollen zodat een -OH-groep nabij het onderste uiteinde van de keten de carbonylkoolstof aanvalt en het glucosemolecuul een ring vormt. Deze ringvormige structuur is de cyclische vorm van glucose, terwijl de structuur met rechte keten de lineaire vorm is. In oplossing komt de cyclische vorm veel vaker voor.
Ringformaties
Glucose kan ringen met vijf of zes leden vormen. De zesring is veel gebruikelijker en in oplossing blijkt de overgrote meerderheid van glucosemoleculen zesringen te hebben. Aangezien lineaire en cyclische vormen onderling kunnen omzetten, wordt echter nooit een glucosemolecuul gefixeerd in de zesledige ringvorm; het kan heen en weer gaan. Het brengt het grootste deel van zijn tijd door in de zesledige ringvorm, maar de incidentele conversie van en naar andere vormen doet iets interessants aan zijn structuur.
Ringvorm
U kunt de cyclische vorm van glucose weergeven door een zeshoek op een vel papier te tekenen. Eén atoom in de zeshoek is een zuurstofatoom; de andere vijf zijn koolstofatomen. Aan de zeshoek is een -CH2-OH-groep bevestigd en vier andere -OH-groepen. Elk van deze vijf groepen kan zich boven het vlak van de ring bevinden, meestal afgebeeld als een lijn die naar boven wijst, of eronder, met een lijn die naar beneden wijst. Volgens afspraak wordt het zuurstofatoom in de ring getekend in de rechterbovenhoek van de zeshoek.
Alpha en Beta
Het verschil tussen alfa- en bèta-glucose is niets meer dan de positie van een van de vier -OH-groepen. De koolstof rechts van het zuurstofatoom in de hexagonale ring wordt de anomere koolstof genoemd. Als de daaraan bevestigde -OH-groep zich onder de ring bevindt, is het molecuul alfaglucose. Als de -OH-groep zich boven de ring bevindt, is het molecuul bèta-glucose. Omdat de lineaire en cyclische vormen van glucose onderling worden omgezet, kan alfa-glucose bèta-glucose worden en vice versa. Als je een monster pure alfa-glucose neemt en in water stopt, krijg je een monster dat deels alfa en deels bèta-glucose is.
