Le glucose est l'un des "sucres simples" -- un nom ironique, car la chimie de ces composés est plutôt complexe. Le système de dénomination des sucres reflète cette complexité. Les chimistes utilisent des préfixes comme alpha et bêta pour désigner différentes versions du glucose et d'autres molécules de sucre. Pour les non-initiés, ces préfixes peuvent sembler mystérieux, mais une fois que vous aurez compris la structure du sucre, leur nature et leur objectif deviendront plus clairs.
Chaque molécule de glucose a un squelette carboné avec des groupes -OH et des atomes d'hydrogène qui y sont attachés. Au sommet de la chaîne, un atome d'oxygène est doublement lié à un atome de carbone ; collectivement, ces deux atomes sont appelés un groupe carbonyle. Le squelette carboné de la molécule de glucose peut s'enrouler de sorte qu'un groupe -OH près de l'extrémité inférieure de la chaîne attaque le carbone carbonyle et la molécule de glucose forme un anneau. Cette structure en forme d'anneau est la forme cyclique du glucose, tandis que la structure à chaîne droite est la forme linéaire. En solution, la forme cyclique est de loin la plus courante.
Le glucose peut former des anneaux à cinq ou six membres. Le cycle à six chaînons est beaucoup plus courant et, en solution, la grande majorité des molécules de glucose ont des cycles à six chaînons. Cependant, étant donné que les formes linéaires et cycliques peuvent s'interconvertir, aucune molécule de glucose n'est jamais fixée dans la forme cyclique à six chaînons ; il peut aller et venir. Il passe la plupart de son temps sous la forme d'un anneau à six chaînons, mais la conversion occasionnelle vers et depuis d'autres formes fait quelque chose d'intéressant pour sa structure.
Vous pouvez représenter la forme cyclique du glucose en dessinant un hexagone sur une feuille de papier . Un atome dans l'hexagone est un atome d'oxygène ; les cinq autres sont des atomes de carbone. L'hexagone a un groupe -CH2-OH qui lui est attaché et quatre autres groupes -OH. Chacun de ces cinq groupes peut être soit au-dessus du plan de l'anneau, généralement représenté par une ligne pointant vers le haut, soit en dessous, avec une ligne pointant vers le bas. Par convention, l'atome d'oxygène dans l'anneau est dessiné dans le coin supérieur droit de l'hexagone.
La différence entre l'alpha et le bêta glucose n'est rien de plus que la position de l'un des les quatre groupes -OH. Le carbone à droite de l'atome d'oxygène dans le cycle hexagonal est appelé carbone anomérique. Si le groupe -OH qui lui est attaché est en dessous du cycle, la molécule est l'alpha glucose. Si le groupe -OH est au-dessus du cycle, la molécule est le bêta glucose. Étant donné que les formes linéaires et cycliques du glucose s'interconvertissent, l'alpha glucose peut se transformer en bêta glucose et vice versa. Si vous prélevez un échantillon d'alpha glucose pur et que vous le mettez dans de l'eau, vous obtiendrez un échantillon composé en partie d'alpha et de bêta glucose.