Glukose (C6H12O6) er et organisk makromolekyl som er viktig for metabolismen av i det vesentlige alle eukaryote organismer. Glukose er et monosakkarid (enkelt sukker) og er det mest rikholdige karbohydratet. Glukose lagres normalt i kroppen i form av stivelse eller glykogen. Glukose gir råmaterialene som trengs for cellulær respirasjon og produksjon av ATP.
«Hjernens foretrukne kilde til drivstoff er glukose / karbohydrater. Og når du går på et diett med lite karbohydrat / høyt proteininnhold, bruker hjernen din drivstoff med lite oktan. Du blir litt groggy, litt gretten. » – Jack LaLanne
ANNONSE
Molarmassen av glukose kan beregnes ved å multiplisere molarmassene til atombestanddelene med frekvensen i et enkelt molekyl og legge disse verdiene sammen. Glukose består av hydrogen (H), karbon (C) og oksygen (O) Den molare massen av H er 1.0079, den molare massen av C er 12.0107 og den molare massen av O er 15.9994. I ett molekyl glukose er det 12 hydrogen-, 6 karbon- og 6 oksygenatomer. Så, helt, molaren massen til et enkelt molekyl glukose er lik:
1.0079 (12) +12.0107 (6) +15.9994 (6) = 180.16 g / mol
Glukose har en molær masse på 180,16 g / mol. Ett mol glukosemolekyl har en masse på 180,16 g.
Molarmasse
Molmassen til et gitt stoff er et kvantitativt mål som forteller deg massen av 1 mol av stoffet. I kjemi forstås molær masse som en fysisk egenskap som er definert som massen o fa stoff delt på mengden av stoffet.
Mål på molar masse (g / mol) er basert på SI-enheten for mengde, føflekken (ikke å forveksle med det søte gravende pattedyret). 1 mol er definert som en mengde stoff som inneholder nøyaktig 6.0221476 × 1023 bestanddeler. Akkurat som ordene «million» og «milliarder», står ordet «føflekk» for en bestemt mengde ting; omtrent 602 214 150 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 epler av dem. Hvis jeg hadde ett mol epler, ville jeg hatt 602 214 150 000 000 000 000 000 000 000 000 epler, hvis jeg hadde ett mol med epler hydrogenatomer, ville jeg hatt 602,214,150,000,000,000,000,000,000 av dem.
Hvert element har en molær masse, dvs. et mål på hvor mye masse en mol av det elementet har. Molarmassen til ethvert element kan bestemmes ved å multiplisere elementene med standard atomvekt (oppført i det periodiske systemet) med molarmassekonstanten Mu = 1 g / mol. Hydrogen har for eksempel en standard atomvekt på 1,00794. For å finne molarmassen av hydrogen multipliserer vi ganske enkelt dette tallet med molarmassekonstanten for å få 1,00794 g / mol. Så, hydrogen har en molær masse på 1,00794 g / mol; 6.0221476 × 1023 hydrogenatomer vil til sammen veie 1,00794 gram.
For å finne molarmassen til et molekyl eller en ionisk forbindelse, er det bare å først multiplisere molmassene til bestanddelene med deres frekvens i forbindelsen, og legg til de totale verdiene sammen. Man kan bestemme de relative atomfrekvensene til en sammensetning ved hjelp av forbindelsens molekylformel. Med andre ord er molarmassen til en forbindelse lik summen av molmassene til dets bestanddeler.
«Produksjon og forbruk av glukose , og dermed blodsukkernivået, styres av en funksjonell endokrin likevekt. » – Bernardo Houssay
For eksempel er vann laget av 2 hydrogenatomer og 1 oksygenatom og har en molekylformel av H2O. For å finne den molare massen av vann, må man først finne molarmassen av hydrogen og oksygen, multiplisere disse verdiene med deres relative frekvens i et enkelt molekyl av forbindelsen, og legge totalene sammen. Hydrogen har en molarmasse på 1,00794 og oksygen har en molarmasse på 15.9994. Hvert vannmolekyl har 2 hydrogenatomer og 1 oksygenatom, så molarmassen av vann er lik:
1.00794 (2) + 15.9994 (1) ≈ 18.02 g / mol
Så en mol vannmolekyler vil ha en vekt på 18,02 gram.
Viktigheten av molær masse
Molarmasser er viktige fordi de figurerer i ligninger som brukes til å forutsi stoffenes fysiske og kjemiske oppførsel. fordi det er generelt umulig å telle direkte hvor mange partikler som er i et stoff. Vi kan imidlertid måle masse, så det å kjenne den molare massen lar oss indirekte måle antall partikler i et stoff ved å måle massen.
Eksperimentelle oppsett refererer ofte til mol og molar masser i trinnene deres.Si at et eksperiment krever 3 mol vann. Vi kan ikke telle direkte enkeltmolekyler av vann (det vil ta alt for lang tid selv om vi kunne), så i stedet kan vi stole på molarmassen av vann for å finne ut hvor mye vann vi trenger. 1 mol vann har en masse på 18,02 gram, så hvis et eksperiment krever 3 mol vann, vet vi at vi trenger 18.02 (3) = 54.06 gram vann. På samme måte, hvis et eksperiment krevde 0,7 mol karbon, vet vi at vi trenger 12,0107 (0,7) = 8,407 gram karbon.
Molarmasse Vs Molekylær masse
Det er viktig å ikke forveksle begrepene molær masse og molekylær masse. Molmassen til en forbindelse forteller deg hvor mye en mol av et stoff veier, men det forteller deg ikke noe om vektene til de enkelte molekylene. Målingen på massen til et individuelt molekyl av en forbindelse er dens molekylære masse. Molekylære masser måles i dalton (Da), oppkalt etter atomteoriens far, John Dalton. Molekyler av samme forbindelse kan ha forskjellige molekylmasser fordi de kan være sammensatt av forskjellige isotoper av samme element. Vann kan ha en molær masse på 18,02 g / mol, men individuelle vannmolekyler kan ha en vekt som varierer fra 18,011 Da til 22,028 Da, på grunn av tilstedeværelsen av forskjellige isotoper av hydrogen og oksygen. Den molare massen kan da sees som et mål på den gjennomsnittlige molekylmassen til de enkelte molekylene i en mol av et stoff.
Molarmasse av glukose
Ved å bruke definisjonene ovenfor, viser vi kan bestemme molarmassen av glukose trinn for trinn. Først ser vi på molekylformelen for å bestemme atombestanddelene og deres relative frekvenser i et enkelt molekyl. glukose har en molekylformel av C6H12O6, så et enkelt molekyl glukose inneholder 6 karbonatomer, 12 hydrogenatomer og 6 oksygenatomer.
Molmassene av karbon, hydrogen og oksygen er 12,0107 g / mol 1,00794 g / mol og henholdsvis 15,9994 g / mol. Disse verdiene kan bestemmes ved å multiplisere standard atomvekt for hvert element med molarmassekonstanten. Deretter kan vi multiplisere disse verdiene med frekvensen til hvert element, slik:
12.0107 × 6
1.00794 × 12
15.9994 × 6
Å legge til alle disse verdiene sammen vil gi oss den totale molare massen av glukose:
1.0079 (12) +12.0107 (6) +15.9994 (6) = 180.16 g / mol
Glukose som en forbindelse
Glukose er et enkelt sukker (monosakkarid) som er allestedsnærværende i levende organismer. Det er den viktigste kilden til metabolsk energi i nesten alle levende skapninger og er fysisk rikelig i mange strukturer i kroppen. Glukose er klassifisert som en heksose (seks karbonatomer) og har flere forskjellige polymorfe. Den vanligste og naturlig forekommende formen, D-glukose, består av en syklisk kjede med 5 karbonatomer hver bundet til en hydrogen- og hydroksylgruppe, avstengt med en karbonholdig aldehydgruppe (R). I visse løsninger vil glukose løses ut fra det sykliske arrangementet for å danne en lineær kjede av karbonatomer med aldehydgruppen.
Alle typer glukose er fargeløse og løses lett opp i vann, alkohol og andre organiske løsningsmidler. Løseligheten gjør det til en viktig forbindelse for biologiske prosesser. Fotoautotrofer, som planter, produserer sin egen glukosekilde via fotosyntese, men heterotrofer, som mennesker og alle andre pattedyr, må få glukosen fra eksterne kilder. Glukose er den viktigste ingrediensen som blir behandlet under cellulær respirasjon.
Under cellulær respirasjon brytes ett glukosemolekyl ned i to pyruvatmolekyler i en prosess som kalles glykolyse. Pyruvatmolekylene blir deretter omdannet til acetyl-CoA, som behandles i henhold til Krebs-syklus. Energien som produseres under Krebs-syklusen er den viktigste driveren for oksidativ fosforylering, prosessen som kroppen faktisk produserer ATP, den grunnleggende energivalutaen til biokjemiske prosesser. ATP driver bokstavelig talt. enhver biologisk reaksjon i kroppen, så uten en jevn tilførsel av glukose, vil ikke kroppen være i stand til å produsere sitt drivstoff. For hvert molekyl glukose har en hel sving av den cellulære respirasjonssyklusen et teoretisk utbytte på 38 molekyler ATP. I praksis gir ineffektivitet i kjemiske reaksjoner eller tap av energi under oksidativ fosforylering et faktisk utbytte på ca 33-34 molekyler ATP per molekyl glukose.
Glukose i blodet kalles blodsukker. Normal kroppslig funksjon krever et visst nivå av blodsukker, men for mye kan være skadelig. Forhøyede nivåer av blodsukker, kalt hyperglykemi, kan føre til kvalme, tretthet, magesmerter, tåkesyn og hyppig vannlating. Diabetikere mangler evnen til å produsere insulin, hormonet som regulerte blodsukkernivået, så diabetikere er i fare for hyperglykemi.I alvorlige tilfeller kan høye nivåer av blodsukker begrense oksygenstrømmen gjennom kapillærene, noe som resulterer i infeksjon og vevsdød. stoffet veier. Molarmassen til et element kan bestemmes ved å multiplisere standard atomvekt med molmassekonstanten g / mol. Molarmassen til en forbindelse er lik summen av molarmassene til dens bestanddeler. Molarmassen til en forbindelse kan bestemmes ved å multiplisere molmassene til de enkelte elementene med deres relative frekvens i et molekyl av en forbindelse og summere de totale verdiene. Når det gjelder glukose (C6H12O6), har glukose en molær masse på 180,16 g / mol.