포도당 (C6H12O6)은 본질적으로 모든 진핵 생물의 신진 대사에 필수적인 유기 거대 분자입니다. 포도당은 단당류 (단당)이며 가장 풍부한 탄수화물입니다. 포도당은 일반적으로 전분 또는 글리코겐 형태로 체내에 저장됩니다. 포도당은 세포 호흡과 ATP 생성에 필요한 원료를 제공합니다.
“뇌가 선호하는 연료 공급원은 포도당 / 탄수화물입니다. 저탄수화물 / 고단백 식단에서 당신의 두뇌는 저 옥탄가 연료를 사용하고 있습니다. — Jack LaLanne
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포도당의 몰 질량은 원자 구성 성분의 몰 질량에 단일 분자의 주파수를 곱하고이 값을 더하여 계산할 수 있습니다. 포도당은 수소 (H), 탄소 (C), 산소 (O)로 구성됩니다. H의 몰 질량은 1.0079, C의 몰 질량은 12.0107, O의 몰 질량은 15.9994입니다. 포도당의 한 분자에는 12 개의 수소, 6 개의 탄소, 6 개의 산소 원자가 있습니다. 포도당 단일 분자의 질량은 다음과 같습니다.
1.0079 (12) +12.0107 (6) +15.9994 (6) = 180.16 g / mol
포도당의 몰 질량은 180.16 g / mol. 포도당 분자 1 몰의 질량은 180.16g입니다.
몰 질량
주어진 물질의 몰 질량은 질량을 알려주는 정량적 척도입니다. 그 물질의 1 몰. 화학에서 몰 질량은 질량 o로 정의되는 물리적 특성으로 이해됩니다. fa 물질을 해당 물질의 양으로 나눈 값입니다.
몰의 측정 질량 (g / mol)은 양의 SI 단위, 즉 몰 (귀엽고 굴을 파는 포유류와 혼동하지 말 것)을 기준으로합니다. 1 몰은 정확히 6.0221476 × 1023 구성 입자를 포함하는 물질의 양으로 정의됩니다. “백만”과 “십억”이라는 단어와 마찬가지로 “두더지”라는 단어는 특정한 양의 사물을 의미합니다. 약 602,214,150,000,000,000,000,000 개입니다. 1 몰의 사과가 있으면 602,214,150,000,000,000,000,000 개의 사과를 갖게됩니다. 수소 원자는 602,214,150,000,000,000,000,000 개입니다.
모든 원소는 몰 질량, 즉 해당 원소의 1 몰이 갖는 질량을 측정합니다. 모든 원소의 몰 질량은 그 원소의 표준 원자량 (주기율표에 나열 됨)에 몰 질량 상수 Mu = 1g / mol을 곱하여 결정할 수 있습니다. 예를 들어 수소의 표준 원자량은 1.00794입니다. 수소의 몰 질량을 찾으려면이 숫자에 몰 질량 상수를 곱하여 1.00794 g / mol을 얻습니다. 따라서 수소의 몰 질량은 1.00794 g / mol입니다. 즉, 6.0221476 × 1023 수소 원자의 무게는 모두 1.00794g입니다.
분자 또는 이온 화합물의 몰 질량을 찾으려면 먼저 구성 요소의 몰 질량에 다음을 곱하면됩니다. 주파수를 화합물에 추가하고 총 값을 더합니다. 화합물의 분자식에 의해 조성의 상대 원자 주파수를 결정할 수 있습니다. 즉, 화합물의 몰 질량은 구성 원자의 몰 질량의 합과 같습니다.
“포도당의 생산 및 소비 , 따라서 혈당 수치는 기능적 내분비 평형에 의해 조절됩니다.” — Bernardo Houssay
예를 들어 물은 2 개의 수소 원자와 1 개의 산소 원자로 이루어지며 분자식은 H2O입니다. 물, 먼저 수소와 산소의 몰 질량을 찾아서 그 값에 화합물의 단일 분자에서 상대 주파수를 곱한 다음 합계를 더해야합니다. 수소의 몰 질량은 1.00794이고 산소의 몰 질량은 15.9994. 물의 각 분자에는 2 개의 수소 원자와 1 개의 산소 원자가 있으므로 물의 몰 질량은 다음과 같습니다.
1.00794 (2) + 15.9994 (1) ≈ 18.02 g / mol
따라서 물 분자 1 몰의 무게는 18.02g입니다.
몰 질량의 중요성
몰 질량은 물질의 물리적 및 화학적 거동을 예측하는 데 사용되는 방정식을 나타 내기 때문에 중요합니다. 가장 중요한 것은 몰 질량의 개념이 질량과 물질의 양을 연결하는 역할을한다는 것입니다. 때문에 일반적으로 물질에 얼마나 많은 입자가 있는지 직접 계산하는 것은 불가능합니다. 그러나 질량을 측정 할 수 있으므로 몰 질량을 알면 질량을 측정하여 물질의 입자 수를 간접적으로 측정 할 수 있습니다.
실험 설정은 종종 단계에서 몰과 몰 질량을 참조합니다.실험에 3 몰의 물이 필요하다고 가정 해 보겠습니다. 우리는 물의 개별 분자를 직접 계산할 수 없으므로 (가능하더라도 너무 오래 걸릴 것입니다) 대신 물의 몰 질량에 의존하여 필요한 물의 양을 알아낼 수 있습니다. 물 1 몰의 질량은 18.02g이므로 실험에 3 몰의 물이 필요하면 18.02 (3) = 54.06g의 물이 필요하다는 것을 알고 있습니다. 마찬가지로, 0.7 몰의 탄소를 요구하는 실험의 경우 12.0107 (0.7) = 8.407g의 탄소가 필요하다는 것을 알고 있습니다.
몰 질량 대 분자 질량
중요합니다. 몰 질량과 분자 질량의 개념을 혼동하지 마십시오. 화합물의 몰 질량은 물질 1 몰의 무게를 알려주지 만 실제로는 개별 분자의 무게에 대해 아무것도 알려주지 않습니다. 화합물의 개별 분자 질량을 측정하는 것은 분자 질량입니다. 분자 질량은 원자 이론의 아버지 인 John Dalton의 이름을 딴 달톤 (Da) 단위로 측정됩니다. 같은 화합물의 분자는 같은 원소의 다른 동위 원소로 구성 될 수 있기 때문에 다른 분자 질량을 가질 수 있습니다. 물의 몰 질량은 18.02g / mol 일 수 있지만 개별 물 분자는 수소와 산소의 서로 다른 동위 원소가 존재하기 때문에 18.011 Da에서 22.028 Da 범위의 무게를 가질 수 있습니다. 몰 질량은 물질 1 몰에 포함 된 개별 분자의 평균 분자량을 측정 한 것으로 볼 수 있습니다.
글루코스의 몰 질량
위의 정의를 사용하면 포도당의 몰 질량을 단계적으로 결정할 수 있습니다. 먼저 분자식을 살펴보고 단일 분자에서 원자 구성 요소와 상대적 주파수를 결정합니다. 포도당의 분자식은 C6H12O6이므로 포도당의 단일 분자는 6 개의 탄소 원자, 12 개의 수소 원자 및 6 개의 산소 원자를 포함합니다.
탄소, 수소 및 산소의 몰 질량은 12.0107g / mol입니다. , 1.00794g / mol 및 15.9994g / mol. 이 값은 각 원소의 표준 원자량에 몰 질량 상수를 곱하여 결정할 수 있습니다. 다음으로 이러한 값에 각 요소의 빈도를 곱할 수 있습니다.
12.0107 × 6
1.00794 × 12
15.9994 × 6
이 값을 모두 더하면 포도당의 총 몰 질량이됩니다.
1.0079 (12) +12.0107 (6) +15.9994 (6) = 180.16 g / mol
화합물로서의 포도당
포도당은 살아있는 유기체에 편재하는 단당류 (단당류)입니다. 그것은 거의 모든 생물체에서 대사 에너지의 주요 원천이며 신체의 많은 구조에서 물리적으로 풍부합니다. 포도당은 육당 (6 개의 탄소 원자)으로 분류되며 몇 가지 다른 다 형체를 가지고 있습니다. 가장 흔하고 자연적으로 발생하는 형태 인 D- 포도당은 수소 및 하이드 록실 그룹에 각각 결합 된 5 개의 탄소 원자의 고리 형 사슬로 구성되며 탄소 함유 알데히드 그룹 (R)으로 폐쇄됩니다. 특정 솔루션에서 포도당은 순환 배열에서 풀려 알데히드 그룹으로 덮인 탄소 원자의 선형 사슬을 형성합니다.
모든 종류의 포도당은 무색이며 물, 알코올 및 기타 유기 용매에 쉽게 용해됩니다. . 용해도는 생물학적 과정에 필수적인 화합물입니다. 식물과 같은 광 자립 영양 생물은 광합성을 통해 자체적으로 포도당 공급원을 생성하지만 인간 및 다른 모든 포유류와 같은 종속 영양 생물은 외부 공급원에서 포도당을 얻어야합니다. 포도당은 주요 성분입니다. 세포 호흡 중에 처리됩니다.
세포 호흡 중에 하나의 포도당 분자는 해당 과정이라는 과정에서 두 개의 피루 베이트 분자로 분해됩니다. 그런 다음 피루 베이트 분자는 아세틸 -CoA로 변환되어 크렙스주기. 크렙스주기 동안 생성되는 에너지는 산화 적 인산화의 주요 동인이며, 신체가 생화학 과정의 기본 에너지 통화 인 ATP를 실제로 생성하는 과정입니다. ATP는 문자 그대로 구동합니다. 신체의 모든 생물학적 반응으로 인해 포도당을 꾸준히 공급하지 않으면 신체가 연료를 생산할 수 없습니다. 포도당 분자 1 개당 세포 호흡주기의 한 번의 완전한 회전은 이론적으로 38 분자의 ATP를 생성합니다. 실제로, 산화 적 인산화 과정에서 화학 반응의 비 효율성 또는 에너지 손실은 포도당 분자 당 약 33-34 분자의 ATP를 생성합니다.
혈당을 혈당이라고합니다. 정상적인 신체 기능에는 어느 정도의 혈당이 필요하지만 너무 많으면 해로울 수 있습니다. 고혈당증이라고하는 혈당 수치가 높아지면 메스꺼움, 피로, 복통, 흐린 시력 및 빈번한 배뇨로 이어질 수 있습니다. 당뇨병 환자는 혈당 수치를 조절하는 호르몬 인 인슐린을 생산할 능력이 없기 때문에 당뇨병 환자는 고혈당증에 걸릴 위험이 있습니다.심한 경우 혈당 수치가 높으면 모세 혈관을 통과하는 산소 흐름이 제한되어 감염과 조직이 죽을 수 있습니다.
요약하자면 모든 원소는 몰 질량을 가지고 있습니다. 물질의 무게. 원소의 몰 질량은 표준 원자량에 몰 질량 상수 g / mol을 곱하여 결정할 수 있습니다. 화합물의 몰 질량은 구성 요소의 몰 질량의 합과 같습니다. 화합물의 몰 질량은 개별 원소의 몰 질량에 화합물 분자의 상대 빈도를 곱하고 총 값을 합산하여 결정할 수 있습니다. 포도당 (C6H12O6)의 경우 포도당의 몰 질량은 180.16g / mol입니다.