Compuesto · Biomoléculas
Glucosa (C₆H₁2O₆)
También llamado D-glucosa, dextrosa, azúcar de uva
Elementos que lo forman
Datos de glucosa
- Fórmula química
- C₆H₁2O₆
- Masa molar
- 180,156 g/mol
- Punto de fusión
- 146 (α-D-glucosa); 150 (β-D-glucosa) °C
- Punto de ebullición
- se descompone antes de hervir (~146 °C) °C
- Densidad
- 1,54 g/cm³ (sólido)
- Solubilidad en agua
- 910 g/L a 25 °C (muy soluble: 6 grupos OH)
- Aspecto
- sólido cristalino blanco; sabor dulce (índice de dulzor 74 frente a 100 de sacarosa)
- pH típico
- 5-6 (neutro/ligeramente ácido en disolución acuosa)
- Número CAS
- 50-99-7 (D-glucosa)
- Peligrosidad (GHS)
- ninguna (alimentario)
La masa molar se expresa en g/mol. Las propiedades físicas dependen de la temperatura, la presión y la forma de la sustancia; el pH corresponde a una disolución y depende de su concentración. Comprueba estas condiciones en la fuente antes de usar un dato en un cálculo.
Estructura e identificadores de glucosa
- Nombre IUPAC (internacional)
- (3R,4S,5S,6R)-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4,5-tetrol
- Número CAS
- 50-99-7
- SMILES
- C([C@@H]1[C@H]([C@@H]([C@H](C(O1)O)O)O)O)O
- InChIKey
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N
¿Qué es glucosa?
La glucosa es un monosacárido fundamental en la bioquímica, clasificado como una biomolécula. Es crucial para la obtención de energía en organismos vivos, actuando como una fuente primaria de energía en procesos metabólicos. Su importancia radica en su papel en la respiración celular y en la fotosíntesis, siendo un componente esencial en múltiples rutas metabólicas.
Nombres y nomenclatura de glucosa
- Nomenclatura IUPAC
- (2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-pentahidroxihexanal (D-glucosa, forma lineal)
- Sistemática
- (2R,3S,4R,5R,6R)-6-(hidroximetil)oxano-2,3,4,5-tetraol (forma cíclica α/β piranosa)
- Tradicional
- glucosa, dextrosa
- Nombre común
- azúcar de uva, azúcar de sangre, dextrosa, D-glucosa
Estructura y enlace
La glucosa tiene una estructura molecular basada en enlaces covalentes, con una geometría hexagonal cuando se encuentra en su forma cíclica. Es un compuesto polar debido a la presencia de múltiples grupos hidroxilo (-OH). Como compuesto orgánico, pertenece al grupo de los carbohidratos, específicamente a los monosacáridos, y contiene un grupo funcional aldehído en su forma lineal.
Propiedades
Propiedades físicas
La glucosa es un sólido cristalino blanco, sin olor, con una densidad aproximada de 1.54 g/cm³. Su punto de fusión es de alrededor de 146 °C. Es altamente soluble en agua, lo que facilita su transporte en organismos vivos.
Propiedades químicas
La glucosa es químicamente estable bajo condiciones normales, pero reacciona con agentes oxidantes. Participa en reacciones de fermentación y es un sustrato clave en la glucólisis. No es peligrosa químicamente, pero puede caramelizar a altas temperaturas.
Cómo se obtiene
La glucosa se obtiene principalmente a partir de la hidrólisis del almidón, un proceso que puede realizarse en la industria alimentaria utilizando enzimas como la amilasa. También se encuentra de forma natural en frutas y plantas, donde se produce a través de la fotosíntesis.
Reacciones principales de glucosa
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Fotosíntesis (formación de glucosa)
6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ (con clorofila + luz solar)
Reacción endotérmica realizada por plantas, algas y cianobacterias. Convierte energía luminosa en energía química almacenada en enlaces C-C y C-H. Es la base de prácticamente toda la cadena alimenticia terrestre.
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Respiración celular (oxidación de glucosa)
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O (ΔH = −2.805 kJ/mol)
Reacción inversa de la fotosíntesis: los seres vivos oxidan glucosa para obtener energía (ATP). En la célula, esto ocurre en tres etapas: glucólisis (citosol), ciclo de Krebs (mitocondria) y fosforilación oxidativa (cadena respiratoria).
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Fermentación alcohólica
C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂
En ausencia de oxígeno, las levaduras (Saccharomyces cerevisiae) convierten glucosa en etanol y CO₂. Base de la producción de vino, cerveza, pan y bioetanol. Es una respiración anaerobia que rinde mucho menos ATP que la aerobia.
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Reacción de Fehling (test reductor)
C₆H₁₂O₆ + 2 Cu²⁺ + 5 OH⁻ → C₆H₁₁O₇⁻ (gluconato) + Cu₂O↓ + 3 H₂O
La glucosa, con grupo aldehído libre (carbohidrato reductor), reduce el ion Cu²⁺ azul a Cu₂O rojo-ladrillo. Test clásico en química analítica para identificar azúcares reductores. La sacarosa no da positivo.
Para qué sirve glucosa
Industria alimentaria
En la industria alimentaria, la glucosa se utiliza como edulcorante y conservante. Se encuentra en productos como jarabes de glucosa, que se emplean en la elaboración de dulces y bebidas procesadas.
Medicina
En el ámbito médico, la glucosa es fundamental para tratamientos intravenosos de pacientes con hipoglucemia. Se administra en soluciones para proporcionar energía rápida y rehidratar al paciente.
Biología celular
En biología, la glucosa es esencial para la respiración celular. Las células la utilizan en la glucólisis para producir ATP, la principal moneda energética de los organismos.
Seguridad y manejo
La glucosa no presenta peligros significativos para la salud en las cantidades normalmente manejadas. No es tóxica y no requiere equipo de protección especial. Sin embargo, debe almacenarse adecuadamente para evitar contaminación y mantener su estabilidad.
Curiosidades
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La glucosa fue aislada por primera vez en 1747 por el químico alemán Andreas Marggraf, quien la obtuvo a partir de uvas.
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El término 'dextrosa' se refiere a la glucosa derivada de las plantas y se utiliza comúnmente en la industria alimentaria.
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La prueba de tolerancia a la glucosa es un método diagnóstico para la diabetes, evaluando la capacidad del cuerpo para metabolizar este azúcar.
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Descargas relacionadas
Errores frecuentes en exámenes (EBAU / ESO)
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⚠Decir que la glucosa es siempre una cadena lineal.
En disolución acuosa, solo ~0,02 % de la glucosa está en forma lineal. El resto (~99,98 %) está en forma cíclica: anillo de seis átomos formado por el enlace entre el OH del C5 y el carbonilo del C1. Hay dos isómeros cíclicos: α-D-glucopiranosa y β-D-glucopiranosa, en equilibrio. La forma lineal es minoritaria pero la reactiva.
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⚠Confundir glucosa (C₆H₁₂O₆) con sacarosa (C₁₂H₂₂O₁₁).
Son azúcares distintos. Glucosa: monosacárido (1 anillo), 180 g/mol, reductor (da positivo Fehling). Sacarosa: disacárido = glucosa + fructosa, 342 g/mol, no reductora. La sacarosa común (azúcar de mesa) se hidroliza en el cuerpo a glucosa + fructosa por la enzima sacarasa.
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⚠Asumir que glucosa = «azúcar de uva» y la fructosa = «azúcar de fruta».
Es una simplificación incorrecta. Las uvas contienen casi tanta fructosa como glucosa (15 % aproximado de cada una). El azúcar de fruta es una mezcla de ambas. La miel tiene 40 % fructosa, 30 % glucosa. La diferencia química está en la posición del grupo carbonilo: glucosa (aldosa) frente a fructosa (cetosa).
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⚠Pensar que la fórmula C₆H₁₂O₆ identifica solo a la glucosa.
C₆H₁₂O₆ es la fórmula molecular de varios isómeros: glucosa, fructosa, galactosa, manosa, etc. Comparten composición elemental pero difieren en estructura. Para identificar inequívocamente glucosa hay que usar la configuración estereoquímica completa (D-glucosa) o el nombre IUPAC con estereodescriptores.