Elektroni su elementarne čestice s negativnim električnim nabojem od (1.602 189 2±0.000 004 6)×10-19 C i 1/1837 mase protona, odnosno (9.109 534±0.000 047)×10-31 kg.
Elektron je 1897. otkrio engleski fizičar J.J. Thompson (1856.-1940.). On je ustanovio da prilikom provođenja elektrike kroz veoma razrijeđene plinove u Crookesovoj cijevi nastaju nevidljive zrake koje se od katode šire u pravcu i pod čijim utjecajem mnoge tvari fluoresciraju. Te zrake, katodne zrake, sastoje se od negativno nabijenih čestica koje se mogu skrenuti djelovanjem električnog i magnetskog polja.
Elektroni u atomu smješteni su u sedam ljuski oko jezgre, a maksimalni broj elektrona u svakoj ljusci ograničen je fizikalnim zakonima (2n2). Vanjska ljuska nije uvijek popunjena: natrij ima dva elektrona u prvoj ljusci (2×12 = 2), osam u drugoj (2×22 = 8) i samo jedan u trećoj ljusci (2×32 = 18). Elektron iz vanjske ljuske može prijeći u nepopunjenu ljusku drugog elementa ostavljajući atom pozitivno nabijenim. Valentni elektroni su oni elektroni koji mogu biti zarobljeni od drugog atoma ili dijeljeni s drugim atomom.
Elektroni mogu biti izbačeni iz atoma toplinom, svjetlošću, električnom energijom ili bombardiranjem visokoenergetskim česticama. Slobodni elektroni koji se spontano emitiraju raspadom radioaktivnih jezgri nazivaju se β-česticama.
Plošno centrirana ortorompska rešetka (označava se sa F), kao i sve ostale rešetke ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije plus po jedan dodatni čvor u sredini svake stranice jedinične ćelije. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a≠b≠c a kutovi među njima α=β=γ=90°.
Gama-zračenje je elektromagnetsko zračenje vrlo kratkih valnih duljina (0.001 nm - 0.1 nm) i vrlo velikih energija od 10-15 J do 10-10 J (od 10 keV to 10 MeV). Gama-zrake se javljaju kao posljedica uspostavljanja energetske ravnoteže u jezgri nakon izbacivanja α ili β-čestica.
Gama-zrake su jako prodorne i apsorbiraju se u gustim materijalima kao što su olovo i uran. Izlaganje gama-zračenju može biti smrtonosno.
Glukoza (grožđani šećer, krvni šećer) ugljikohidrat je iz skupine monosaharida ili jednostavnih šećera kemijske formule C6H12O6. Stari naziv dekstroza potječe od toga što glukoza zakreće ravninu polarizirane svjetlosti u desno. Prema broju ugljikovih atoma u svojoj molekuli glukoza je heksoza, a prema funkcionalnoj skupini aldoza (aldoheksoza). Glukoza je najrasprostranjeniji šećer u prirodi. Slobodna se nalazi u raznom voću i medu a vezana u disaharidima (saharozi, maltozi, laktozi), polisaharidima (škrobu, glikogenu, celulozi) i raznim drugim spojevima. Kod čovjeka se može naći slobodna u krvi ili kao rezerva pohranjena u jetri i mišićima u obliku glikogena.
Glukozu sintetiziraju biljke procesom fotosinteze i pohranjuju u polimernom obliku kao škrob. U probavnom sustavu škrob se hidrolizira u glukozu koja se zatim iskorištava u stanicama za dobivanje energije. Ukupno se iz jedne molekule glukoze može dobiti 36 molekula ATP-a.
Zbog tetraedarskih kutova koje čine veze među ugljikovim atomima, molekula glukoze može zauzeti takvu konformaciju da hidroksilna skupina vezana na petom ugljikovom reagira s karbonilnom skupinom pri čemu nastaje poluacetal, odnosno šesteročlani heterociklički prsten. Time se javlja još jedan asimetrični centar na atomu C-1, tako da D-glukoza može postojati u dva oblika, kao α-D-glukopiranoza i β-D-glukopiranoza. Ta su dva ciklička oblika u ravnoteži, tj. oni mogu preći jedan u drugog preko aldehidnog oblika.
Glikozidi su skupina organskih spojeva u kojoj je šećerna skupina (glikon), preko svog anomernog ugljikovog atoma, glikozidnom vezom povezana s nekom drugom skupinom - aglikonom. Prema IUPAC-ovoj definiciji svi disaharidi i polisaharidi su također glikozidi u kojima je aglikon također šećer.
Vodene otopine cikličkih poluacetala ili poluketala šećera spontano uspostavljaju ravnotežu između α i β anomera koji prelaze jedan u drugi preko otvorenog aldehidnog oblika. Međutim, kada se glikozidna veza formira anomerna konfiguracija ostaje zaključana. α i β glikozidi imaju različita kemijska, fizikalna i biološka svojstva.
Naziv glikozid je naknadno proširen tako da obuhvaća ne samo veze između anomernog ugljikovog atoma, i -OR skupine već i njegove veze sa -SR (tioglikozidi) i -SeR (selenoglikozidi). Nazivi N-glikozid (za anomerni C-atom vezan na -NR1R2) i C-glikozid (za anomerni C-atom vezan na -CR1R2R3), iako su široko rasprostranjeni u biokemijskoj literaturi, pogrešni su i ne bi ih se smjelo koristiti.
Glikozidna veza je veza između glikozidne skupine, strukture nastale uklanjanjem hidroksilne skupine s anomernog ugljikovog atoma, i -OR skupine (koja i sama može biti izvedena iz šećera) ili njenih halkogenih analoga (RS- i RSe-). Imena N-glikozidi i C-glikozidi su pogrešna i ne ih se smjelo koristiti. Glikozidna veza može biti α ili β ovisno o konfiguraciji anomernog ugljikovog atoma prije nastajanja glikozidne veze. Jednom kad glikozidna veza nastane anomerna konfiguracija se "zaključava". U imenu spoja glikozidna veza označava se kao α(1→4), β(1→4), α(1→6) itd. I škrob i celuloza sačinjeni su samo od glukoze ali u celulozi molekule glukoze povezane su β(1→4)-glikozidnom vezom a škroba α(1→4)-glikozidnom vezom.
Heksagonska rešetka ima po jedan čvor kristalne rešetke u svakom uglu jedinične ćelije i po jedan čvor u središtu svake šesterokutne baze. Kristalografski vektori jedinične ćelije su a=b≠c a kutovi među njima α=β=90° i γ=120°.
Laktoza (mliječni šećer) je didsaharid koji se sastoji od jedne molekule glukoze povezane s galaktozom β(1→4)-glikozidnom vezom. Laktoza je beta acetal. Javlja se samo u mlijeku sisavaca gdje je ima o 4 % do 7 %. Netolerancija na laktozu česta je bolest koja rezultira proljevom, bolovima u trbuhu i nadutošću a uzrokovana je smanjenom aktivnošću enzima laktaze.
Laktoza je, kao i celebioza i maltoza, reducirajući šećer. Svi reducirajući šećeri pokazuju mutarotaciju kada se otope u vodi. Ravnotežna smjesa pri 20 °C sastoji se od 62.7 % β-laktoze (β-D-galaktopiranozil-(1→4)-β-D-glukopiranoze) i 37.3 % α-laktoze (β-D-galaktopiranozil-(1→4)-α-D-glukopiranoze).
U monoklinskom kristalnom sustavu sve tri kristalografske osi različite su duljine. Dvije od njih (a i c) sijeku se pod šiljatim kutom i obično su smještene uspravno. Treća os (b) siječe pod pravim kutom druge dvije osi i naziva se orto os.
a ≠ b ≠ c
α = γ = 90° ≠ β
Monosaharidi su ugljikohidrati, opće formule Cn(H2O)n, koji se hidrolizom ne mogu rastaviti na jednostavnije ugljikohidrate.
Ovisno o tome sadrže li aldehidnu (RCHO) ili keto skupinu (RCOR’) monosaharidi mogu biti polihidroksi aldehidi ili polihidroksi ketoni. Aldehidna odnosno keto skupina odgovorne su za redukcijska svojstva monosaharida. Monosaharidi se mogu podijeliti i prema broju ugljikovih atoma u ugljikovodičnom lancu pa tako imamo trioze s tri ugljikova atoma, tetroze s četiri, pentoze s pet, heksoze sa šet, heptoze sa sedam itd. Ova dva sustava podjele često se kombiniraju. Primjerice, D-glukoza, polihidroksi aldehid, je aldoheksoza a fruktoza, polihidroksi keton, je ketoheksoza.
Oznake D i L često se koriste da opišu konfiguraciju ugljikohidrata. U Fischerovoj projekcijskoj formuli, karbonilna skupina je uvijek smještena na vrh (u slučaju aldoza) ili što je moguće bliže vrhu (u slučaju ketoza). Ako se OH skupina na asimetričnom ugljikovom atomu najudaljenijem od karbonilne skupine (drugom odozdo) nalazi s desne strane imamo D-šećer, a ako je s lijeve strane, L-šećer. Uz rijetke iznimke svi šećeri u prirodi su D-šećeri.
Otvoreni lanac monosaharida može intramolekularnom ciklizacijom preći u prstenastu strukturu. Ciklizacijom nastaju dva konfiguracijska izomera, točnije dijastereomera (anomera), jer se ciklizacijom planarna karbonilna skupina pretvara u asimetrični ugljikov atom. Anomer kod kojeg je konfiguracija anomernog ugljika ista kao konfiguracija referentnog asimetričnog ugljika u Fischerovoj projekciji označava se kao α-anomer, a ako je konfiguracija različita radi se o β-anomeru.
Generalić, Eni. "Beta-glukan." Englesko-hrvatski kemijski rječnik & glosar. 29 June 2022. KTF-Split. {Datum pristupa}. <https://glossary.periodni.com>.
Glosar
Periodni sustav