Glucose (C6H12O6) ist ein organisches Makromolekül, das für den Metabolismus im Wesentlichen aller eukaryotischen Organismen essentiell ist. Glukose ist ein Monosaccharid (einfacher Zucker) und das am häufigsten vorkommende Kohlenhydrat. Glukose wird normalerweise in Form von Stärke oder Glykogen im Körper gespeichert. Glukose liefert die Rohstoffe, die für die Zellatmung und die Produktion von ATP benötigt werden.
„Die bevorzugte Kraftstoffquelle des Gehirns ist Glukose / Kohlenhydrate. Und wenn Sie gehen Bei einer kohlenhydratarmen / proteinreichen Diät verwendet Ihr Gehirn Kraftstoff mit niedriger Oktanzahl. Sie werden ein wenig benommen, ein wenig mürrisch. “ – Jack LaLanne
WERBUNG
Die Molmasse von Glucose kann berechnet werden, indem die Molmassen ihrer Atombestandteile mit ihrer Frequenz in einem einzelnen Molekül multipliziert und diese Werte addiert werden. Glucose besteht aus Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O). Die Molmasse von H beträgt 1,0079, die Molmasse von C beträgt 12,0107 und die Molmasse von O beträgt 15,9994. In einem Molekül Glucose befinden sich 12 Wasserstoff-, 6 Kohlenstoff- und 6 Sauerstoffatome. Insgesamt also also das Mol Die Masse eines einzelnen Glucosemoleküls ist gleich: 1,0079 (12) + 12,0107 (6) + 15,9994 (6) = 180,16 g / mol Glucose hat eine Molmasse von 1,0079 (12) 180,16 g / mol. Ein Mol Glucosemolekül hat eine Masse von 180,16 g.
Molmasse
Die Molmasse einer bestimmten Substanz ist ein quantitatives Maß, das die Masse von angibt 1 Mol dieser Substanz. In der Chemie wird unter Molmasse eine physikalische Eigenschaft verstanden, die als Masse o definiert ist fa Substanz geteilt durch die Menge dieser Substanz.
Das Maß des Molaren Die Masse (g / mol) basiert auf der SI-Einheit für die Menge, dem Mol (nicht zu verwechseln mit dem niedlichen grabenden Säugetier). 1 Mol ist definiert als eine Substanzmenge, die genau 6,0221476 × 1023 Partikelbestandteile enthält. Genau wie die Wörter „Million“ und „Milliarde“ steht das Wort „Maulwurf“ für eine bestimmte Menge von Dingen, ungefähr 602.214.150.000.000.000.000.000. Wenn ich einen Mol Äpfel hätte, hätte ich 602.214.150.000.000.000.000.000 Äpfel, wenn ich einen Mol hätte Wasserstoffatome hätte ich 602.214.150.000.000.000.000.000.
Jedes Element hat eine Molmasse, dh ein Maß dafür, wie viel Masse ein Mol dieses Elements hat. Die Molmasse eines Elements kann bestimmt werden, indem das Standardatomgewicht dieses Elements (im Periodensystem aufgeführt) mit der Molmassenkonstante Mu = 1 g / mol multipliziert wird. Wasserstoff hat beispielsweise ein Standardatomgewicht von 1,00794. Um die Molmasse von Wasserstoff zu ermitteln, multiplizieren wir diese Zahl einfach mit der Molmassenkonstante, um 1,00794 g / mol zu erhalten. Wasserstoff hat also eine Molmasse von 1,00794 g / mol; Das heißt, 6,0221476 × 1023 Wasserstoffatome würden zusammen 1,00794 Gramm wiegen.
Um die Molmasse eines Moleküls oder einer ionischen Verbindung zu ermitteln, muss zunächst nur die Molmasse der Bestandteile mit multipliziert werden ihre Häufigkeit in der Verbindung, und addieren Sie die Gesamtwerte. Die relativen Atomfrequenzen einer Zusammensetzung können durch die Summenformel der Verbindung bestimmt werden. Mit anderen Worten, die Molmasse einer Verbindung ist gleich der Summe der Molmassen ihrer Atombestandteile.
„Die Produktion und der Verbrauch von Glucose und damit der Blutzuckerspiegel werden durch ein funktionelles endokrines Gleichgewicht gesteuert. “ – Bernardo Houssay
Zum Beispiel besteht Wasser aus 2 Wasserstoffatomen und 1 Sauerstoffatom und hat eine Summenformel von H2O Wasser muss man zuerst die Molmasse von Wasserstoff und Sauerstoff finden, diese Werte mit ihrer relativen Häufigkeit in einem einzelnen Molekül der Verbindung multiplizieren und die Summen addieren. Wasserstoff hat eine Molmasse von 1,00794 und Sauerstoff hat eine Molmasse von 15.9994. Jedes Wassermolekül hat 2 Wasserstoffatome und 1 Sauerstoffatom, daher entspricht die Molmasse des Wassers:
1,00794 (2) + 15,9994 (1) ≤ 18,02 g / mol
Ein Mol Wassermoleküle hätte also ein Gewicht von 18,02 g.
Bedeutung der Molmasse
Molmassen sind wichtig, da sie in Gleichungen zur Vorhersage des physikalischen und chemischen Verhaltens von Substanzen enthalten sind. Vor allem dient das Konzept der Molmasse als Brücke zwischen Masse und Substanzmenge weil Es ist im Allgemeinen unmöglich, direkt zu zählen, wie viele Partikel sich in einer Substanz befinden. Wir können jedoch die Masse messen. Wenn wir also die Molmasse kennen, können wir indirekt die Anzahl der Partikel in einer Substanz messen, indem wir ihre Masse messen.
Versuchsanordnungen beziehen sich häufig auf Mol und Molmassen in ihren Schritten.Angenommen, ein Experiment erfordert 3 Mol Wasser. Wir können einzelne Wassermoleküle nicht direkt zählen (es würde viel zu lange dauern, selbst wenn wir könnten), also können wir uns stattdessen auf die Molmasse des Wassers verlassen, um herauszufinden, wie viel Wasser wir brauchen. 1 Mol Wasser hat eine Masse von 18,02 Gramm. Wenn also ein Experiment 3 Mol Wasser erfordert, wissen wir, dass wir 18,02 (3) = 54,06 Gramm Wasser benötigen. Wenn ein Experiment 0,7 Mol Kohlenstoff erfordert, wissen wir ebenfalls, dass wir 12,0107 (0,7) = 8,407 Gramm Kohlenstoff benötigen.
Molmasse gegen Molekularmasse
Es ist wichtig, nicht verwechseln die Konzepte von Molmasse und Molekularmasse. Die Molmasse einer Verbindung sagt Ihnen, wie viel ein Mol einer Substanz wiegt, aber sie sagt Ihnen nichts über das Gewicht der einzelnen Moleküle aus. Das Maß für die Masse eines einzelnen Moleküls einer Verbindung ist ihre Molekülmasse. Molekularmassen werden in Dalton (Da) gemessen, benannt nach dem Vater der Atomtheorie, John Dalton. Moleküle derselben Verbindung können unterschiedliche Molekularmassen aufweisen, da sie aus unterschiedlichen Isotopen desselben Elements bestehen können. Wasser kann eine Molmasse von 18,02 g / mol haben, aber einzelne Wassermoleküle können aufgrund der Anwesenheit unterschiedlicher Isotope von Wasserstoff und Sauerstoff ein Gewicht im Bereich von 18,011 Da bis 22,028 Da haben. Die Molmasse kann dann als Maß für die durchschnittlichen Molekularmassen der einzelnen Moleküle in einem Mol einer Substanz angesehen werden.
Molmasse der Glucose
Unter Verwendung der obigen Definitionen verwenden wir kann die Molmasse von Glucose Schritt für Schritt bestimmen. Zunächst betrachten wir die Molekülformel, um die Atombestandteile und ihre relativen Häufigkeiten in einem einzelnen Molekül zu bestimmen. Glucose hat eine Summenformel von C6H12O6, daher enthält ein einzelnes Molekül Glucose 6 Kohlenstoffatome, 12 Wasserstoffatome und 6 Sauerstoffatome. Die Molmassen von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff betragen 12,0107 g / mol 1,00794 g / mol bzw. 15,9994 g / mol. Diese Werte können bestimmt werden, indem das Standardatomgewicht für jedes Element mit der Molmassenkonstante multipliziert wird. Als nächstes können wir diese Werte mit der Häufigkeit jedes Elements multiplizieren, also:
12.0107 × 6
1.00794 × 12
15.9994 × 6
Addiert man alle diese Werte zusammen, erhält man die Gesamtmolmasse von Glucose:
1,0079 (12) +12,0107 (6) +15,9994 (6) = 180,16 g / mol
Glukose als Verbindung
Glukose ist ein einfacher Zucker (Monosaccharid), der in lebenden Organismen allgegenwärtig ist. Es ist die Hauptquelle für metabolische Energie in praktisch allen Lebewesen und in vielen Strukturen des Körpers physisch reichlich vorhanden. Glucose wird als Hexose (sechs Kohlenstoffatome) klassifiziert und weist mehrere unterschiedliche Polymorphe auf. Die häufigste und natürlich vorkommende Form, D-Glucose, besteht aus einer cyclischen Kette von 5 Kohlenstoffatomen, die jeweils an eine Wasserstoff- und Hydroxylgruppe gebunden sind und mit einer kohlenstoffhaltigen Aldehydgruppe (R) abgeschlossen sind. In bestimmten Lösungen löst sich Glucose aus ihrer zyklischen Anordnung und bildet eine lineare Kette von Kohlenstoffatomen, die mit der Aldehydgruppe verkappt sind.
Alle Arten von Glucose sind farblos und lösen sich leicht in Wasser, Alkohol und anderen organischen Lösungsmitteln Aufgrund seiner Löslichkeit ist es eine wesentliche Verbindung für biologische Prozesse. Photoautotrophe produzieren wie Pflanzen ihre eigene Glukosequelle über die Photosynthese, aber Heterotrophe wie Menschen und alle anderen Säugetiere müssen ihre Glukose aus externen Quellen beziehen. Glukose ist der Hauptbestandteil dafür wird während der Zellatmung verarbeitet.
Während der Zellatmung wird ein Glucosemolekül in einem als Glykolyse bezeichneten Prozess in zwei Pyruvatmoleküle zerlegt. Die Pyruvatmoleküle werden dann in Acetyl-CoA umgewandelt, das gemäß dem Krebszyklus: Die während des Krebszyklus erzeugte Energie ist der Haupttreiber der oxidativen Phosphorylierung, dem Prozess, durch den der Körper tatsächlich ATP produziert, die grundlegende Energiewährung biochemischer Prozesse. ATP treibt buchstäblich Bei jeder biologischen Reaktion im Körper kann der Körper ohne eine stetige Versorgung mit Glukose seinen Kraftstoff nicht produzieren. Für jedes einzelne Glucosemolekül ergibt eine volle Umdrehung des Zellatmungszyklus eine theoretische Ausbeute von 38 ATP-Molekülen. In der Praxis ergeben Ineffizienzen bei chemischen Reaktionen oder Energieverlust während der oxidativen Phosphorylierung eine tatsächliche Ausbeute von etwa 33 bis 34 ATP-Molekülen pro Glucosemolekül. Glucose im Blut wird als Blutzucker bezeichnet. Eine normale Körperfunktion erfordert einen gewissen Blutzuckerspiegel, aber zu viel kann schädlich sein. Erhöhte Blutzuckerspiegel, Hyperglykämie genannt, können zu Übelkeit, Müdigkeit, Magenschmerzen, Sehstörungen und häufigem Wasserlassen führen. Diabetiker sind nicht in der Lage, Insulin zu produzieren, das Hormon, das den Blutzuckerspiegel reguliert. Daher besteht für Diabetiker ein Risiko für Hyperglykämie.In schweren Fällen kann ein hoher Blutzuckerspiegel den Sauerstofffluss durch die Kapillaren einschränken, was zu Infektionen und zum Tod des Gewebes führt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass jedes Element eine Molmasse hat, ein Maß dafür, wie viel ein Mol davon ist Substanz wiegt. Die Molmasse eines Elements kann durch Multiplizieren des Standardatomgewichts mit der Molmassenkonstante g / mol bestimmt werden. Die Molmasse einer Verbindung ist gleich der Summe der Molmassen ihrer Bestandteile. Die Molmasse einer Verbindung kann bestimmt werden, indem die Molmassen der einzelnen Elemente mit ihrer relativen Häufigkeit in einem Molekül einer Verbindung multipliziert und die Gesamtwerte summiert werden. Im Fall von Glucose (C6H12O6) hat Glucose eine Molmasse von 180,16 g / mol.