Молекулярная структура глюкозы

в этом видео я хочу познакомить вас с одной из важнейших молекул в биологии с молекулы глюкозы иногда ее называет декстроза в природе глюкоза чаще встречается в виде раствора а раствора глюкозы вращает плоскость поляризации света вправо от декстер в переводе с латыни означает правый но более распространенный термин глюкоза переводится с греческого как сладкий если на греческом языке сказать сладкий то получится что-то вроде угол укус очень похожи на глюкозу так и появилось это слово и это важное вещество поскольку именно виде глюкоза хранится и переносится энергия в биологических системах если кто-то упоминает сахар в крови то на самом деле этот человек имеет в виду как раз содержание глюкозы в крови процесс фотосинтеза основан на том что растение получает энергию в виде солнечного света и используют ее для синтеза глюкозы а клеточное дыхание это процесс получения из глюкозы аденозинтрифосфата то есть атф единица хранения энергии в организме в общем это невероятно важная молекула цепочка из молекул глюкозы образует гликоген из него синтезируется крахмал глюкоза вместе с другим распространенным сладким веществом фруктозой образует привычный столовый сахар но и сама по себе глюкоза сладкое давайте рассмотрим ее молекулу вот здесь она нарисована в виде линейной цепочки и мы сразу видим в ней 1 2 3 4 5 6 атомов углерода и и химическая формула c6 и сколько у нас здесь атомов водорода 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 атомов водорода c 6 h 12 а сколько в ней атомов кислорода а 1 2 3 4 5 6 атомов кислорода обратите внимание у нас здесь шесть атомов углерода и на каждый атом кислорода ровно по 2 атома водорода такое же соотношение кислорода к водороду содержатся воде хотя и в другом количестве а дальше давайте получше рассмотрим из каких частей состоит эта молекула углерод номер один принадлежит карбонильной группе у него вот здесь двойная связь с кислородом 1 с водородом и 1 вот с этой углеродной цепочкой поэтому можно назвать эту группу альдегидной если в молекуле есть альдегидная группа то это значит что и вся молекула альдегид то есть молекулу глюкозы записанную форме вот такой линейной цепочки можно рассматривать как альдегид еще в ней есть гидроксильные группы означат благодаря вот этим гидроксильными группам глюкоза можно официально отнести к спиртом обратите внимание на структуру здесь шесть атомов углерода один из них относятся к альдегидной группе а остальные пять связано с гидроксильными группами причем вот здесь на рисунке 4 гидроксила расположена справа а гидроксил у третьего атома углерода находится слева все остальные связи атомов углерода заняты водородом атомы углерода как правило образуют четыре ковалентные связи что мы здесь на рисунке наблюдаем две связи образуют карбонильную группу а все остальные связи атомов углерода заняты водородом здесь я изобразил молекулу глюкозы в виде линейной цепочки но часто ее изображают в виде цикла интересно просто ждать как молекулы из такой формы превращается в такую второй рисунок это по сути такая же цепочка просто я ее немного согнул чтобы вам было понятнее давайте и здесь пронумеруем атомы углерода здесь у нас углерод из карбонильной группы атом номер один а дальше по порядку два три четыре пять и последний атом углерода 6 вот эту связь я изобразил потолще чтобы показать что она ближе к нам а двигаясь от второго углерода к первому мы движемся дальше и удаляемся от нее аналогично если двигаться от третьего углерода к четвертому мы будем как бы удалятся все дальше и дальше поэтому вот это толстая связь она между вторым и третьим атомами вот оно здесь а от 2 к первому это вот эта связь и вот в этом месте она становится тоньше и теперь вся эта молекула повернем по часовой стрелке чтобы она легла на бок как здесь этот конец завернем назад чтобы получилось русская буква s и шестой углерод завернем наверх загнем конец цепочки почему мы так и и нарисовали потому что здесь с большей вероятностью протечет реакция это наиболее типичная циклическая форма глюкозы у глюкоза может быть несколько разных форм но кислород и с гидроксильной группы и 5 атома углерода с большой вероятностью про взаимодействует с первым атомом углерода из карбонильной группы дело в том что вот этот кислород очень сильно электроотрицательный поэтому он забирает электроны а углерод имеет частично положительный заряд у вот этого атома кислорода будут две свободные пары электронов вот одна свободная пара вот вторая свободная пара и этот атом кислорода образуют связь с вот этим атомом углерода это называется нуклеофильная атака но об этом мы поподробнее поговорим в других видео и суть этого заключается в том что раз вот этот атом углерода имеет частичный положительный заряд а у этого атома есть свободно или ванная пара которая может формировать связи и эти электроны соответственно образуют связь с этим атомом углерода то у нас получается вот эта связь я ее подчеркну другим цветом а вот из этой двойной связи атом кислорода тогда сможет забрать электроны себе или еще лучше при помощи этой связи кислород может присоединить протон из водного раствора возможно это будет водород из молекулы гидроксония давайте подрисую по понятней вот эта связь присоединит свободный протон то есть атом водорода без электрона водород без электрона это просто протон и тогда образуется вот эта связь давайте я поясню вот этот атом углерода на этой схеме это вот этот атом углерода на последней схеме а этот атом кислорода это вот этот атом кислорода надеюсь понятно как замкнулся цикл но вы скажете стойте здесь же была водород на схеме должен быть еще один атом водорода тогда этот атом останется с положительным зарядом но ведь мы же рассматриваем водный раствор а значит вокруг находится молекула воды они сталкиваются и взаимодействуют друг с другом и вот этот атом кислорода при помощи одной из своих свободных электронных пар здесь ненадолго образуется положительный заряд но у кислорода имеется здесь электронная пара который тут же присоединяется протон и тогда вот этот атом кислорода вернет себе электронную пару и у него останутся вот такие связи он станет нейтральным а вот этот водород уйдет в раствор станет частью ионы гидроксония тут мы взяли из раствора водород а здесь отдали водород в раствор и тогда молекула приобрела вот такой вид на мой взгляд это одна из самых важных тем поэтому вы должны очень хорошо разобраться в том как устроена молекулярная структура глюкозы спасибо что подписывайтесь на наш канал мы будем рады услышать ваше мнение по поводу этого видео если у вас возникли вопросы касательно данного видеоролика то напишите их в комментарии и мы с удовольствием постараемся ответить на них