A glükóz (C6H12O6) egy szerves makromolekula, amely elengedhetetlen az összes eukarióta szervezet anyagcseréjéhez. A glükóz monoszacharid (egyszerű cukor) és a leggyakoribb szénhidrát. A glükózt általában a szervezetben keményítő vagy glikogén formájában tárolják. A glükóz biztosítja a sejtlégzéshez és az ATP előállításához szükséges alapanyagokat.
“Az agy előnyös üzemanyagforrása a glükóz / szénhidrát. alacsony szénhidráttartalmú / magas fehérjetartalmú étrend mellett az agy alacsony oktánszámú üzemanyagot használ. Kicsit szutykos, kissé morcos leszel. ” – Jack LaLanne
HIRDETÉS
A glükóz moláris tömegét úgy lehet kiszámítani, hogy atomi alkotóelemeinek moláris tömegét megszorozzuk egyetlen molekula frekvenciájával és összeadjuk ezeket az értékeket. A H moláris tömege 1,0079, a C moláris tömege 12,0107, az O moláris tömege pedig 15,9994. A glükóz egy molekulájában 12 hidrogén-, 6 szén- és 6 oxigénatom található. Összességében tehát a moláris molekulatömeg A glükóz egyetlen molekulájának tömege megegyezik:
1,0079 (12) +12,0107 (6) +15,9994 (6) = 180,16 g / mol
A glükóz moláris tömege 180,16 g / mol. Egy mol glükózmolekula tömege 180,16 g.
Moláris tömeg
Az adott anyag moláris tömege olyan mennyiségi mérték, amely megadja a 1 mol abból az anyagból. A kémia esetében a moláris tömeg olyan fizikai tulajdonság, amelyet o tömegként határozunk meg fa anyag elosztva az anyag mennyiségével.
A moláris mértéke A tömeg (g / mol) a SI mennyiségi egységen, a vakondon alapul (nem keverhető össze az aranyos odú emlőssel). 1 mol olyan anyagmennyiség, amely pontosan 6,0221476 × 1023 alkotórészecskét tartalmaz. Csakúgy, mint a “millió” és a “milliárd”, az “anyajegy” szó egy bizonyos mennyiségű dolgot jelent; ezekből kb. 602 214 150 000 000 000 000 000. Ha egy mol almám lenne, akkor 602 214 150 000 000 000 000 000 000 almám lenne, ha egy mol hidrogénatomok, 602 214 150 000 000 000 000 000 000 lenne belőlük.
Minden elemnek van moláris tömege, vagyis annak az egy molnak a tömege, amely annak az elemnek a tömege. Bármely elem moláris tömege meghatározható úgy, hogy megszorozzuk ezen elemek (a periódusos rendszerben felsorolt) standard atomtömegét a Mu = 1g / mol moláris tömegállandóval. Például a hidrogén standard atomtömege 1,00794. A hidrogén moláris tömegének meghatározásához egyszerűen megszorozzuk ezt a számot a moláris tömegállandóval, így 1,00794 g / mol-ot kapunk. Tehát a hidrogén moláris tömege 1,00794 g / mol; vagyis a 6,0221476 × 1023 hidrogénatom együtt 1,00794 grammot nyomna.
A molekula vagy egy ionos vegyület moláris tömegének megtalálásához csak annyit kell tennie, hogy először meg kell szorozni az alkotó elemek moláris tömegét gyakoriságukat a vegyületben, és adjuk össze az összes értéket. A vegyület molekuláris képletével meghatározhatjuk a készítmény relatív atomfrekvenciáit. Más szavakkal, a vegyületek moláris tömege megegyezik az alkotó atomok moláris tömegének összegével.
“A glükóz előállítása és fogyasztása és ennélfogva a vércukorszintet funkcionális endokrin egyensúly szabályozza. ” – Bernardo Houssay
Például a víz 2 hidrogénatomból és 1 oxigénatomból áll, és molekuláris képlete H2O. A víz, először meg kell találni a hidrogén és az oxigén moláris tömegét, ezeket az értékeket meg kell szorozni a vegyület egyetlen molekulájának relatív gyakoriságával, és összeadni az összegeket. A hidrogén moláris tömege 1,00794, az oxigéné pedig 15.9994. Minden vízmolekulának 2 hidrogénatomja és 1 oxigénatomja van, így a víz moláris tömege megegyezik:
1,00794 (2) + 15,9994 (1) ≈ 18,02 g / mol
Tehát egy mol vízmolekula súlya 18,02 gramm lenne.
A moláris tömeg fontossága
A moláris tömegek azért fontosak, mert az anyagok fizikai és kémiai viselkedésének előrejelzésére használt egyenletekben szerepelnek. A legfontosabb, hogy a moláris tömeg fogalma hidat jelent az anyag tömege és mennyisége között mivel általában lehetetlen közvetlenül megszámolni, hogy hány részecske van egy anyagban. Meg tudjuk mérni a tömeget, így a moláris tömeg ismerete lehetővé teszi számunkra, hogy közvetett módon megmérjük az anyagban lévő részecskék számát az anyag tömegének mérésével.
A kísérleti beállítások gyakran az molokat és a moláris tömegeket mutatják be lépésenként.Tegyük fel, hogy egy kísérlet 3 mol vizet igényel. Nem számolhatjuk közvetlenül az egyes vízmolekulákat (még akkor is túl sok időbe telne, ha tehetnénk), ezért inkább a víz moláris tömegére támaszkodhatunk, hogy kiderítsük, mennyi vízre van szükségünk. 1 mol víz tömege 18,02 gramm, tehát ha egy kísérlet 3 mol vizet igényel, akkor tudjuk, hogy 18,02 (3) = 54,06 gramm vízre van szükségünk. Hasonlóképpen, ha egy kísérlet során 0,7 mól szén szükséges, akkor tudjuk, hogy 12,0107 (0,7) = 8,407 gramm szénre van szükségünk.
Molekulatömeg Vs Molekulatömeg
Fontos, hogy nem tévesztik össze a moláris tömeg és a molekulatömeg fogalmát. A vegyület moláris tömege megmondja, hogy mennyi egy anyag mólja, de valójában nem mond semmit az egyes molekulák tömegéről. Egy vegyület egyes molekuláinak tömegének mértéke a molekulatömege. A molekulatömegeket daltonokban (Da) mérik, amelyeket az atomelmélet atyjáról, John Daltonról neveztek el. Ugyanazon vegyület molekulái különböző molekulatömegűek lehetnek, mert ugyanazon elem különböző izotópjaiból állhatnak. A víz moláris tömege 18,02 g / mol lehet, de az egyes vízmolekulák súlya 18,011 Da és 22,028 Da között lehet, a hidrogén és oxigén különböző izotópjainak jelenléte miatt. A moláris tömeg akkor tekinthető az egyes molekulák átlagos molekulatömegének mértékeként az anyag egy moljában.
Glükóz moláris tömege
A fenti meghatározások felhasználásával lépésről lépésre meghatározhatja a glükóz moláris tömegét. Először megvizsgáljuk a molekulaképletet, hogy meghatározzuk az atom alkotóelemeit és azok relatív gyakoriságát egyetlen molekulában. a glükóz molekula képlete C6H12O6, így egyetlen glükózmolekula 6 szénatomot, 12 hidrogénatomot és 6 oxigénatomot tartalmaz.
A szén, a hidrogén és az oxigén moláris tömege 12,0107 g / mol , 1,00794 g / mol, illetve 15,9994 g / mol. Ezeket az értékeket úgy határozhatjuk meg, hogy az egyes elemek standard atomsúlyát megszorozzuk a moláris tömegállandóval. Ezután megszorozhatjuk ezeket az értékeket az egyes elemek gyakoriságával, így:
12.0107 × 6
1.00794 × 12
15.9994 × 6
Ha ezeket az értékeket összeadjuk, megkapjuk a glükóz teljes moláris tömegét:
1,0079 (12) +12,0107 (6) +15,9994 (6) = 180,16 g / mol
A glükóz mint vegyület
A glükóz egy egyszerű cukor (monoszacharid), amely mindenütt jelen van az élő organizmusokban. Gyakorlatilag minden élőlényben ez az anyagcsere-energia fő forrása, és a test számos struktúrájában fizikailag rengeteg. A glükóz hexóznak (hat szénatom) van besorolva, és számos különféle polimorf van. A legelterjedtebb és természetesen előforduló forma, a D-glükóz, 5 szénatomos ciklikus láncból áll, amelyek mindegyike hidrogén- és hidroxilcsoporthoz kapcsolódik, és széntartalmú aldehidcsoporttal (R) van lezárva. Bizonyos megoldásokban a glükóz kibomlik ciklikus elrendezéséből, és lineáris szénatomot alkot az aldehidcsoporttal lezárt szénatomokból.
Mindenféle glükóz színtelen és könnyen feloldódik vízben, alkoholban és egyéb szerves oldószerekben Oldhatósága a biológiai folyamatok elengedhetetlen összetevőjévé teszi. A fotoautotrófok, csakúgy, mint a növények, fotoszintézissel előállítják a saját glükózforrásukat, de a heterotrófoknak, mint az embereknek és minden más emlősnek, külső forrásokból kell megszerezniük a glükózt. a sejtlégzés során feldolgozódik.
A sejtlégzés során az egyik glükózmolekulát két piruvátmolekulára bontják az úgynevezett glikolízis során. A piruvátmolekulákat ezután acetil-CoA-vá alakítják, amelyet a Krebs-ciklus. A Krebs-ciklus során termelt energia az oxidatív foszforiláció fő mozgatórugója, az a folyamat, amelynek során a test ténylegesen előállítja az ATP-t, amely a biokémiai folyamatok alapvető energiavalutája. minden biológiai reakció a testben, tehát állandó glükózellátás nélkül a test nem lesz képes előállítani üzemanyagát. Minden glükózmolekula esetében a sejtlégzési ciklus egy teljes fordulatának elméleti hozama 38 molekula ATP. A gyakorlatban a kémiai reakciók hatékonyságának hiánya vagy az oxidatív foszforilezés során bekövetkező energiaveszteség tényleges hozamként körülbelül 33-34 molekula ATP-t eredményez glükózmolekulánként.
A vérben lévő glükózt vércukornak nevezzük. A normális testi működéshez bizonyos szintű vércukorszint szükséges, de a túl sok ártalmas lehet. A megnövekedett vércukorszint, az úgynevezett hiperglikémia hányingerhez, fáradtsághoz, gyomorfájáshoz, homályos látáshoz és gyakori vizeléshez vezethet. A cukorbetegek nem képesek inzulint termelni, a hormon, amely szabályozta a vércukorszintet, ezért a cukorbetegeknél fennáll a hiperglikémia veszélye.Súlyos esetekben a magas vércukorszint korlátozhatja az oxigén áramlását a kapillárisokon, ami fertőzést és szöveti halált okozhat.
Összefoglalva, minden elemnek van moláris tömege, amely annak egy móljának mértékét mutatja. anyag súlya. Az elem moláris tömegét úgy határozhatjuk meg, hogy a standard atomsúlyt megszorozzuk a g / mol moláris tömegállandóval. A vegyület moláris tömege megegyezik alkotó elemeinek moláris tömegének összegével. A vegyület moláris tömegét úgy határozhatjuk meg, hogy az egyes elemek moláris tömegét megszorozzuk relatív gyakorisággal egy vegyület molekulájában, és összeadjuk az összes értéket. A glükóz (C6H12O6) esetében a glükóz moláris tömege 180,16 g / mol.