Glucose (C6H12O6) is een organisch macromolecuul dat essentieel is voor het metabolisme van in wezen alle eukaryote organismen. Glucose is een monosaccharide (enkelvoudige suiker) en is het meest voorkomende koolhydraat. Glucose wordt normaal gesproken in het lichaam opgeslagen in de vorm van zetmeel of glycogeen. Glucose levert de grondstoffen die nodig zijn voor cellulaire ademhaling en de productie van ATP.
“De favoriete brandstofbron van de hersenen is glucose / koolhydraten. En als je gaat als je een koolhydraatarm / eiwitrijk dieet volgt, gebruiken je hersenen brandstof met een laag octaangehalte. Je zult een beetje suf, een beetje chagrijnig zijn. ” – Jack LaLanne
ADVERTENTIE
De molaire massa van glucose kan worden berekend door de molaire massa van de atomaire bestanddelen te vermenigvuldigen met hun frequentie in een enkel molecuul en deze waarden bij elkaar op te tellen. Glucose bestaat uit waterstof (H), koolstof (C) en zuurstof (O) De molaire massa van H is 1,0079, de molaire massa van C is 12,0107 en de molaire massa van O is 15,9994. In één glucosemolecuul zijn er 12 waterstofatomen, 6 koolstofatomen en 6 zuurstofatomen. Dus in totaal is de molaire massa van een enkel molecuul glucose is gelijk aan:
1.0079 (12) +12.0107 (6) +15.9994 (6) = 180.16 g / mol
Glucose heeft een molaire massa van 180,16 g / mol. Een mol glucosemolecuul heeft een massa van 180,16 g.
Molaire massa
De molaire massa van een bepaalde stof is een kwantitatieve maat die u de massa van 1 mol van die stof In de chemie wordt onder molaire massa verstaan een fysische eigenschap die wordt gedefinieerd als de massa o fa substantie gedeeld door de hoeveelheid van die substantie.
De maat van kies massa (g / mol) is gebaseerd op de SI-eenheid voor hoeveelheid, de mol (niet te verwarren met het schattige gravende zoogdier). 1 mol wordt gedefinieerd als een hoeveelheid stof die precies 6,0221476 × 1023 samenstellende deeltjes bevat. Net als de woorden “miljoen” en “miljard” staat het woord “mol” voor een specifieke hoeveelheid dingen; ongeveer 602.214.150.000.000.000.000.000.000. Als ik één mol appels had, zou ik 602.214.150.000.000.000.000.000 appels hebben, als ik één mol had waterstofatomen, ik zou er 602.214.150.000.000.000.000.000 van hebben.
Elk element heeft een molaire massa, dat wil zeggen een maat voor hoeveel massa een mol van dat element heeft. De molaire massa van elk element kan worden bepaald door het standaard atoomgewicht van dat element (vermeld op het periodiek systeem) te vermenigvuldigen met de molaire massa constante Mu = 1 g / mol. Waterstof heeft bijvoorbeeld een standaard atoomgewicht van 1,00794. Om de molaire massa van waterstof te vinden, vermenigvuldigen we dit getal eenvoudig met de molaire massa-constante om 1,00794 g / mol te krijgen. Waterstof heeft dus een molecuulgewicht van 1,00794 g / mol; dat wil zeggen, 6,0221476 × 1023 waterstofatomen zouden samen 1,00794 gram wegen.
Om de molaire massa van een molecuul of een ionische verbinding te vinden, hoef je alleen maar de molaire massa van de samenstellende elementen te vermenigvuldigen met hun frequentie in de compound, en tel de totale waarden bij elkaar op. Men kan de relatieve atoomfrequenties van een compositie bepalen door de molecuulformule van de verbinding. Met andere woorden, de molaire massa van een verbinding is gelijk aan de som van de molaire massa van de samenstellende atomen.
“De productie en consumptie van glucose , en dus de bloedsuikerspiegel, wordt gecontroleerd door een functioneel endocrien evenwicht. ” – Bernardo Houssay
Water bestaat bijvoorbeeld uit 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom en heeft de molecuulformule H2O. Om de molaire massa te vinden van water, moet men eerst de molaire massa van waterstof en zuurstof vinden, die waarden vermenigvuldigen met hun relatieve frequentie in een enkel molecuul van de verbinding, en de totalen bij elkaar optellen. Waterstof heeft een molaire massa van 1,00794 en zuurstof heeft een molaire massa van 15.9994. Elk watermolecuul heeft 2 waterstofatomen en 1 zuurstofatoom, dus de molaire massa van water is gelijk aan:
1.00794 (2) + 15.9994 (1) ≈ 18.02 g / mol
Dus één mol watermoleculen zou een gewicht hebben van 18,02 gram.
Belang van molaire massa
Molaire massa is belangrijk omdat ze voorkomen in vergelijkingen die worden gebruikt om het fysische en chemische gedrag van stoffen te voorspellen. Het belangrijkste is dat het concept van molaire massa dient als de brug tussen massa en hoeveelheid van de stof omdat het is doorgaans onmogelijk om direct te tellen hoeveel deeltjes er in een stof zitten. We kunnen echter massa meten, dus als we de molaire massa kennen, kunnen we indirect het aantal deeltjes in een stof meten door de massa ervan te meten.
Experimentele opstellingen verwijzen vaak naar mol en molaire massa in hun stappen.Stel dat een experiment 3 mol water vereist. We kunnen individuele watermoleculen niet rechtstreeks tellen (het zou veel te lang duren, zelfs als we dat zouden kunnen), dus in plaats daarvan kunnen we vertrouwen op de molaire massa van water om erachter te komen hoeveel water we nodig hebben. 1 mol water heeft een massa van 18,02 gram, dus als een experiment 3 mol water vereist, weten we dat we 18,02 (3) = 54,06 gram water nodig hebben. Evenzo, als een experiment 0,7 mol koolstof vereist, weten we dat we 12,0107 (0,7) = 8,407 gram koolstof nodig hebben.
Molaire massa versus moleculaire massa
Het is belangrijk om verwar de concepten van molaire massa en moleculaire massa niet. De molaire massa van een verbinding vertelt je hoeveel een mol van een stof weegt, maar het zegt niet echt iets over de gewichten van de individuele moleculen. De maat voor de massa van een individueel molecuul van een verbinding is de molecuulmassa. Molecuulmassa’s worden gemeten in dalton (Da), genoemd naar de vader van de atoomtheorie, John Dalton. Moleculen van dezelfde verbinding kunnen verschillende molecuulmassa’s hebben omdat ze kunnen zijn samengesteld uit verschillende isotopen van hetzelfde element. Water kan een molecuulgewicht hebben van 18,02 g / mol, maar individuele watermoleculen kunnen een gewicht hebben dat varieert van 18,011 Da tot 22,028 Da, vanwege de aanwezigheid van verschillende isotopen van waterstof en zuurstof. De molaire massa kan dan worden gezien als een maat voor de gemiddelde molecuulmassa’s van de individuele moleculen in één mol van een stof.
Molaire massa van glucose
Met behulp van de bovenstaande definities, we kan stap voor stap de molaire massa van glucose bepalen. Eerst kijken we naar de molecuulformule om de atomaire bestanddelen en hun relatieve frequenties in een enkel molecuul te bepalen. glucose heeft een molecuulformule van C6H12O6, dus een enkel molecuul glucose bevat 6 koolstofatomen, 12 waterstofatomen en 6 zuurstofatomen.
De molaire massa van koolstof, waterstof en zuurstof is 12,0107 g / mol Respectievelijk 1,00794 g / mol en 15,9994 g / mol. Deze waarden kunnen worden bepaald door het standaard atoomgewicht voor elk element te vermenigvuldigen met de molaire massa constante. Vervolgens kunnen we deze waarden vermenigvuldigen met de frequentie van elk element, dus:
12.0107 × 6
1.00794 × 12
15.9994 × 6
Als we al deze waarden bij elkaar optellen, krijgen we de totale molaire massa van glucose:
1.0079 (12) +12.0107 (6) +15.9994 (6) = 180.16 g / mol
Glucose als verbinding
Glucose is een enkelvoudige suiker (monosaccharide) die alomtegenwoordig is in levende organismen. Het is de belangrijkste bron van metabolische energie in vrijwel alle levende wezens en is fysiek overvloedig aanwezig in veel structuren in het lichaam. Glucose is geclassificeerd als een hexose (zes koolstofatomen) en heeft verschillende verschillende polymorfen. De meest voorkomende en natuurlijk voorkomende vorm, D-glucose, bestaat uit een cyclische keten van 5 koolstofatomen elk gebonden aan een waterstof- en hydroxylgroep, afgesloten met een koolstofhoudende aldehydegroep (R). In bepaalde oplossingen zal glucose zich ontrafelen uit zijn cyclische ordening om een lineaire keten van koolstofatomen te vormen die zijn afgedekt met de aldehydegroep.
Alle soorten glucose zijn kleurloos en lossen gemakkelijk op in water, alcohol en andere organische oplosmiddelen Door zijn oplosbaarheid is het een essentiële verbinding voor biologische processen. Fotoautotrofen produceren, net als planten, hun eigen glucosebron via fotosynthese, maar heterotrofen moeten, net als mensen en alle andere zoogdieren, hun glucose uit externe bronnen halen. Glucose is het belangrijkste ingrediënt dat wordt verwerkt tijdens cellulaire ademhaling.
Tijdens cellulaire ademhaling wordt één glucosemolecuul afgebroken in twee pyruvaatmoleculen in een proces dat glycolyse wordt genoemd. De pyruvaatmoleculen worden vervolgens omgezet in acetyl-CoA, dat wordt verwerkt volgens de Krebs-cyclus. De energie die wordt geproduceerd tijdens de Krebs-cyclus is de belangrijkste motor van oxidatieve fosforylering, het proces waardoor het lichaam feitelijk ATP aanmaakt, de fundamentele energiemunt van biochemische processen. ATP drijft letterlijk elke biologische reactie in het lichaam, dus zonder een constante toevoer van glucose, zal het lichaam zijn brandstof niet kunnen produceren. Voor elk glucosemolecuul heeft een volledige omwenteling van de cellulaire ademhalingscyclus een theoretische opbrengst van 38 moleculen ATP. In de praktijk geven inefficiënties in chemische reacties of energieverlies tijdens oxidatieve fosforylering een werkelijke opbrengst van ongeveer 33-34 moleculen ATP per molecuul glucose.
Glucose in het bloed wordt bloedsuiker genoemd. Normaal lichamelijk functioneren vereist een bepaalde bloedsuikerspiegel, maar te veel kan schadelijk zijn. Verhoogde bloedsuikerspiegels, hyperglykemie genaamd, kunnen leiden tot misselijkheid, vermoeidheid, buikpijn, wazig zien en frequent urineren. Diabetici hebben niet het vermogen om insuline te produceren, het hormoon dat de bloedsuikerspiegel reguleert, dus diabetici lopen risico op hyperglykemie.In ernstige gevallen kunnen hoge bloedsuikerspiegels de zuurstofstroom door de haarvaten beperken, wat kan leiden tot infectie en weefselsterfte.
Om samen te vatten: elk element heeft een molaire massa, een maat voor hoeveel één mol daarvan stof weegt. De molaire massa van een element kan worden bepaald door het standaard atoomgewicht te vermenigvuldigen met de molaire massa constante g / mol. De molaire massa van een verbinding is gelijk aan de som van de molaire massa van de samenstellende elementen. De molaire massa van een verbinding kan worden bepaald door de molaire massa van de afzonderlijke elementen te vermenigvuldigen met hun relatieve frequentie in een molecuul van een verbinding en de totale waarden op te tellen. In het geval van glucose (C6H12O6) heeft glucose een molecuulgewicht van 180,16 g / mol.