Inlägg märkta ‘basal kemi’

Jag får idag meddelande från Livsmedelscerket att kalciumsorbat, E 203, tas bort från listan över godkända tillsatser. Om du är rädd för E-nummer och kemiska tillsatser så kan du andas ut från och med 12 augusti 2018.  Om du å andra sidan hyllar ämnen från naturen så kanske det är läge att sörja istället. Om det har någon egentlig betydelse eller ej har jag ingen uppfattning om, men meddelandet fick mig att tänka ett extra varv.

Den europeiska livsmedelssäkerhetsmyndigheten Efsa omprövar systematiskt alla godkända tillsatser.

Kraven på säkerhetsdokumentation har ökat under årens lopp och därför omprövas godkända tillsatser kontinuerligt.

2016 stod en rad konserveringsmedel i tur för översyn, bland annat kalciumsorbat (E 203). Efsa uppmanade de företag som ville använda de aktuella tillsatserna att skicka in nytt underlag med vetenskapliga och tekniska uppgifter som visar att tillsatserna inte på något sätt är skadliga för hälsan.

Inget företag har skickat in underlag för kalciumsorbat. Utan ett sådant underlag kan inte Efsa gå vidare med sin utvärdering av tillsatsen. Kalciumsorbat tas därför bort från listan över godkända tillsatser från och med 12 augusti 2018.

Källa: Livsmedelsverket: Kalciumsorbat E 203 tas bort från listan över godkända tillsatser

Den kompakta kemiska formeln för kalciumsorbat är C12H14CaO4 medan den lite tydligare ser ut som på bilden. 
Du ser tre joner, en är en positiv tvåvärd kalciumjon inom hakparentesen till höger och för laddningsbalansens skull finns två (lägg märke till tvåan strax nedom och efter hakparentesen) lite mer komplicerade negativa joner till vänster. Om du är kemiintresserad eller följt min blogg ett tag så kanske du associerar till något?

Ursprunget till de två negativa jonerna är en karboxylsyra med 6 kolatomer och två omättnader, den första invid den andra kolatomen från det kemister kallar slutet av kolkedjan, omegaänden*. För kroppens behov är det logiskt att karakterisera och namnge dessa karboxylsyror från omegaänden. Detta är en omega-2-fettsyra med två omättnader som heter sorbinsyra eller  2,4-hexadienoic acid. Tvåan och fyran syftar på var dubbelbindningarna börjar och hexa är räkneordet för 6 kolatomer och acid kommer av att det är en karboxylsyra. Namnet sorbat kommer av den växt där man först isolerade ämnet i omogna bär, Sorbus aucuparia, det vi kallar rönnbär.

Den tillverkare som anser att kalciumsorbat är en viktig beståndsdel i en produkt kan säkert komma förbi detta genom att tillsätta omogna rönnbär, finns därför ingen anledning att mata pengar in i en godkännandeprocess.


*) I grekiska alfabetet är alfa den första och omega den sista bokstaven.

Annonser

Proteiner byggs av långa kedjor av aminosyror, ihoprullade till kompakta strukturer som kan innehålla från 51 aminosyror (insulin, det kortaste proteinet) och ända förbi 20000! Ännu kortare aminosyraföreningar kallas peptider. Vi äter proteiner för att komma åt enskilda aminosyror som bygger de unika proteiner vi behöver.

  • Protein i maten kan liknas vid en färdigbyggd Lego-modell. Riv isär den och du kan använda bitarna för att bygga det du behöver.

För att smälta proteiner måste de först denatureras vilket kan ske i magsäckens oerhört sura miljö. De hoprullade nystanen tappar inre bindningar och öppnar sig så att matsmältningsenzymer bättre kommer åt att klippa isär aminosyrorna.

  • Syror, t.ex. magsyra, kännetecknas av sin koncentration av vätejoner (H+, egentligen H3O+)*. Kroppen som helhet är i stort sett pH-neutral (pH =7), men värdet varierar lokalt mellan olika organ, beroende på deras arbetsuppgift. För varje heltal som pH ändras kommer vätejonkoncentrationen att öka eller minska 10 gånger!

Magsyrans pH ligger ungefär mellan 2 och 3 och beror på vad och hur mycket du äter och dricker, utspädningseffekten påverkar långt mer än maten/dryckens eget pH. Vätejonkoncentrationen i magsyran är inte mindre än 10 000 – 100 000 gånger högre än neutralt vatten! Denna enorma koncentrationsökning är definitivt inte ”gratis”, det krävs avsevärd mängd energi för att skilja ut positivt laddade vätejoner i så stora mängder. Det sker i kroppens allra mest energikrävande celler, parietalceller, som producerar koncentrerad saltsyra för att hålla magsyran tillräckligt sur. När du äter mat som späder ut eller förbrukar magsyran kommer parietalcellerna att jobba hårt vilket kostar energi. All ämnesomsättning, varav magsyraproduktionen är en del, innebär avsevärd värmeproduktion.

Detta är denatureringen, efter detta kommer uppdelningen i aminosyror, även det en tids- och energikrävande process. När kroppen tagit upp de nödvändiga aminosyrorna kommer resten att rensas på sitt överflödiga kväveinnehåll vilket samlas i urinen och det som eventuellt blir kvar kan bilda glukos och/eller ketoner. Denna räcka omvandlingar kräver energi vilket i sin tur innebär omvandlingsförluster i form av värme.

  • Proteinrik mat ger, genom den långsamma omsättningen, förhållandevis lång mättnadskänsla.
  • Uppdelning av protein till aminosyror som sedan återkombineras till kroppsegna proteiner är både tids- och energikrävande om än livsviktigt.
  • Att rensa ut kvävehaltigt avfall och bilda glukos och ketoner av återstoden är energikrävande vilket bidrar till värmeproduktion.

Proteinmetabolismen är en komplicerad process som tar avsevärd tid och kräver energi vilket avger värme, det som kallas termogenes.


*) Du känner säkert till beteckningen pH där p står för den negativa 10-logaritmen av koncentration och H för vätejonen.

 

Dietister och andra nutritionsexperter är mycket tydliga när man tar avstånd från fett som huvudsaklig näringskälla, särskilt när det kommer till mättade fetter med animaliskt ursprung. Ibland tror jag att de inte är nämnvärt bekanta med grundläggande kemi. Som illustration har jag tagit en rak variant av monosackariden glukos samt en mättad fettsyra med samma antal kol.

 

I torr form är glukos en rak kedja av 6 kol-, 12 te– och 6 syreatomer med summaformeln är C6H12O6.

 

Kapronsyra är en fettsyra som finns i kokosfett och smör. Den smälter runt 0 grader. Kapronsyran klassas som kortkedjig, en Short Chain Fatty Acid som kan färdas i blodet utan hjälp.

 

I den övre bilden är alla skillnader dem emellan markerade med rött och om du tittar närmare så har det tillkommit 5 syreatomer längs kolkedjan i glukosen samtidigt som en syreatom försvunnit från karboxyländen i fettsyran. OH-grupper gör att glukosen ”umgås” väldigt lätt med vatten, till den grad att det blir problem.

För att inte skada blodkärl kan det varaktigt inte finnas mer än ungefär 5 gram glukos i hela den normala blodmängden på cirka 5 – 6 liter. När en glukosmolekyl tränger in i en cell genom någon av de olika glukostransportörerna (GLUT) följer samtidigt ungefär 190 vattenmolekyler med för att hålla nere koncentrationen. Till all lycka finns enzymer inne i muskel– och leverceller som kan foga samman dem i grenade och stärkelseliknande lagermolekyler, glykogen. De är långt ifrån lika vattensugande som enskilda glukosmolekyler, men kroppens totala förråd om 500 gram väger ändå knappa 2 kilo trots att det bara motsvarar runt 2000 kcal.

OH-grupper har en särskild funktion i metabolismen, det är ställen där olika molekyler kopplar samman, önskvärt eller ej. När kedjor av proteiner fogats samman vecklas de i noggrann ordning till ett nystan där atomer och molekylgrupper med motsatta laddningar dras mot varandra i det som kallas vätebindningar. Jämfört med andra kemiska bindningar är de svaga, men de håller samman vatten och gör att en stridsvagn kan köra över 50 cm tjock kärnis.

Just den sortens bindningar gör att glukos och fruktos/galaktos klibbar fast vid syre- och koldioxidtransporterande hemoglobin i blodet. Hos friska människor har knappa 5% av hemoglobinet sådana påhäng, diabetiker kan ha väsentligt fler. Värdet heter HbA1c och kallas ofta men felaktigt för långtidsblodsocker.

Ju fler OH-grupper som fraktas runt i blodet desto större risk att hemoglobin glykeras och blir obrukbart. Men alla proteiner som kommer i kontakt med blodet kan få ett sådant påhäng. Vänd på saken, kan du ersätta en avsevärd del monosackarider med fettsyror sjunker HbA1c avsevärt.

I korthet: OH-grupper ”i onödan” på monosackarider som bygger kolhydrater är ungefär som ett gäng trekrokar på ett fiskedrag i vass.

I tidigare inlägg har jag berättat rätt detaljerat om fettsyror ( #1: Fettsyror, en introduktion, #2: Raka och krökta fettsyror #3: Fettsyrors längd och omega-begreppet) och #4: Hur du bygger din egen fettväv

Logiskt sett borde detta varit inlägg #3,5 för att förklara hur fetter byggs upp av sina beståndsdelar och koppla samman dem till fetter i en ovanligt kort lektion.

 

  • Fetter är tre fettsyror sammanlänkade med en gemensam glycerolmolekyl (bilden till vänster) till en triglycerid, en fettmolekyl. Låt oss se hur det går till, processen kallas förestring.
  • OH-grupperna på höger sida definierar glycerolmolekylen som en alkohol  och ger den två förmågor, den kan lätt transporteras i vatten/blod och kan koppla till fettsyror eller andra molekyler, även de med OH-grupper.

 

  • När glycerolmolekyler och fettsyror blandas startar förestringen, de gulmarkerade OH-grupperna som är inringade möts och bildar en vattenmolekyl. Kvar blir en av syreatomerna som en länk.
  • R-et invid karboxyländen står för resten av fettsyran som kan vara i princip vilken som helst.

 

 

  • De gulmarkerade OH-grupperna i bilden ovan blir en fri vattenmolekyl.
  • Om bara en fettsyra är kopplad till glycerolmolekylen kallas det en monoglycerid, med två fettsyror en diglycerid och när alla tre platserna är fyllda följatligen en triglycerid, en fettmolekyl.
  • På korrekt ”kemiska” bör fett kallas triacylglycerol. (Tri– för tre, acyl– för att det är en fettsyra inblandad och glycerol bör vara uppenbart vid det här laget.)
  • När fettsyror länkas till glycerolet upphör de att vara sura och helheten är neutral.

I hittepå-fetter som margariner finner du mono- och diglycerider där de fungerar som emulgatorer och kan binda vatten till fetter. Det av dietister och andra konventionella kostrådgivare så förkättade smöret har en fetthalt om 80%, men utan konstlad hjälp skulle margariner vara 100% fett! Lösningen på detta dilemma är att tillsätta emulgatorer som tillåter att man kan blanda i avsevärda mängder vatten och på så sätt sänka fetthalten, men även råvarukostnaderna. Håll det i minnet ni som väljer lågfettprodukter, vatten är en minikostnadsråvara i detta sammanhang.

Minns också att mono– och diglycerider hydrolyseras till fettsyror i kroppen på samma sätt som fetter. Fettreducerade produkter med mono- och diglycerider har därför i praktiken ett högre fett(syra)innehåll än som står på deklarationen.

 

 

 

Dietister och andra med konventionella kunskaper om mat förfasar sig ofta och gärna över att LCHF-are ”utesluter en hel näringsgrupp” och därför äter ”ensidigt och näringsfattigt.”*

Fettsyror är mycket varierade i sin sammansättning, för att inte tala om fetter och ämnen de bildar i kroppen.

Har du inte läst #1, introduktionen till fettsyror, så föreslår jag att du börjar där.

Mättade fettsyror, SFA (Saturated Fatty Acid)

De kännetecknas av en kolkedja där alla bindningar mellan kolatomer är enkelbindningar och alla kolatomer har vardera två väteatomer är fullbesatt, mättad med väte.

Bilden visar en mättad fettsyra med 4 kolatomer, butansyra 4:0, även kallad smörsyra. 4 står för antal kol och 0 antal dubbelbindningar. Metylgruppen CH3 längst till vänster inleder den feta delen av molekylen, här 3 kol lång, medan karboxylgruppen COOH till höger kan koppla till andra molekyler. Den färgmarkerade väteatomen sitter rätt löst och kan spontant falla bort, binda till en vattenmolekyl och bildar då en H3O+, en oxoniumjon (även kallad hydroniumjon) som kännetecknar syror vilket motiverar beteckningen fettsyra.

Enkelomättade fettsyror, MUFA (Mono Unsaturated Fatty Acid)

En kolkedja med exakt en dubbelbindning innebär även ett par väteatomer färre och kallas enkelomättad.

Bilden visar ett annat sätt att illustrera molekyler, lite mer som de faktiskt ser ut i extrem närbild. Här syns att den har volym och inte är platt som mina schematiska teckningar.

Fleromättade fettsyror, PUFA (Poly Unsaturated Fatty Acid)

Fettsyror med två eller fler dubbelbindningar kallas fleromättade. En logisk följd är att för var och en försvinner dessutom ett par väteatomer med konsekvenser vi berör senare. För att underlätta förståelsen kommer jag att försöka placera karboxyländen till höger i bilden så långt det är möjligt.

 

Cis och Trans-former

En kolkedja har en mycket strukturerad uppbyggnad och den överlägset vanligaste omättnaden i en naturligt förekommande kolkedja innebär att de två väteatomer som saknas har suttit jämte varandra ”på samma sida”, kolkedjan kröker sig då i Cis-form. Om det finns fler omättnader i kedjan sitter de vanligen med två enkelbindningar emellan. En mindre vanlig variant, där dubbelbindningarna sitter med en enda enkelbindning emellan kallas konjugerade fettsyror.

Om de saknade väteatomerna i en dubbelbindning kommer parvis från vardera sidan kallas det trans-form och kedjan får en knick snarare än en krök. I naturen är transfettsyror förhållandevis ovanliga men bakterier hos idisslare gör just den sortens kolkedjor efter speciella mönster.

 

Industrier försöker ”förädla” rinniga vegetabiliska oljor så att de blir mer tjockflytande och härmar smör. De har under lång tid tillsatt nickelspån som katalysator, hettat upp oljan under högt tryck samtidigt som man tillför vätgas. Trycket och värmen gör att väteatomer formligen tvingas in i omättnader. Samtidigt rör sig kolatomer i dubbelbindningar sinsemellan och ren slump gör att naturligt krökta Cis-bindningar kan vridas om till förhållandevis rak Trans-form. Båda effekterna gör oljorna gradvis mer trögflytande och till slut fasta. De växtoljor man använder är långkedjiga och för att de inte ska bli stenhårda redan vid rumstemperatur avbryts härdningsprocissen i förtid vilket lämnar kvar en blandning av cis- och transdubbelbindningar.

Gemensamt för dubbelbindningar är att kolatomerna dras något tätare tillsammans men även att vardera bindningen är ”svagare” än en enkelbindning. Den ”öppna” Cis-formen är känsligare för angrepp utifrån av fria radikaler något som knappt händer enkelbindningar och förhållandevis sällan för transdubbelbindningar. I atom- och molekylskala är de enskilda bindningarnas form och placering helt avgörande för hur en fettsyra beter sig. En fettsyra med en trans-bindning är stelare och kortare än en mättad fettsyra med samma antal kol, den kan ”lura sig in” men aldrig ersätta en mättad fettsyra.

Den ökade mättnadsgraden och de stela trans-formerna bidrar båda till att rinniga och billiga växtoljor blir fastare fetter som kan säljas som smörsurrogat och med högre vinst. Tidigare var det mycket vanligt med transfetter i industritillverkade smörsurrogat, men massiv kritik resulterade i att tillverkarna självmant minskade användningen i slutanvändarprodukter.

Livsmedelsverket, som borde ha varit självklara att rensa upp i röran, har mesigt stått vid sidan och knappt deltagit i debatten. De fick utstå mycket förlöjligande när man, för att alls kunna redovisa skadliga effekter, talade om ”transfetter och mättade fetter” som en sammanhållen grupp. Lika fel som man numera gör genom att tala om ”frukt och grönt”.


*) Energin i kolhydrater kommer uteslutande från monosackarider, glukos, fruktos och galaktos. I mat kan de finnas i väsentligt olika sammansättningar, men för att alls absorberas måste de först spjälkas till just de monosackariderna. Det betyder att den som äter enligt konventionella rekommendationer får hälften eller mer av sin energi från enbart de tre monosackariderna. Dessa är renons på egentlig näring och kan med goda skäl kallas tomma kalorier. Hur ”varierat” och ”närande” är det på en skala?

Oavsett om du är positivt eller negativt inställd till fett som del i mat eller kropp så är det en fördel att känna till den kemiska bakgrunden.

Jag hatar kemi, värsta ämnet i skolan!

Helt säkert är det onödigt många som tycker så eller åtminstone något liknande. Då är det definitivt dags att tänka om, särskilt om du vill göra något åt en övervikt. Kroppen ”vet” definitivt allt om sin fettkemi, den tillverkar och lagrar ur det du äter. Kan du tillåta att kroppen är så överlägsen din hjärna?

Om du tar till dig eller själv använder påståenden som ”undvik mättade fetter, de är farliga” och ”ät mer fleromättade fetter, de är jättenyttiga” så är jag övertygad om att du kan vidga dina perspektiv avsevärt. Det sker inte i en handvändning, därför blir det flera inlägg.

Grundläggande kemi om vårt garanterat största energilager

Endast tre grundämnen bygger samtliga fettsyror, nämligen väte, syre och kol. De kan binda till många andra ämnen, men i detta sammanhang fokuserar jag enbart på deras inbördes umgänge.

Kemister talar om bindningar mellan atomer, de kan ha flera betydelser som jag inte går närmare in på. Betrakta dem för enkelhets skull som utsträckta händer, beredda att ta andra i hand. Snart nog slutar jag att referera till ”händer” och ”greppa” och övergår till det mer traditionell ”binda” och ”bindningar”.

  • Väteatomen (H) kan ”hålla sin enda hand” med andra väteatomer (blir vätgas, H2) men även med kol och syre (t.ex. en syre + två väte, H2O = vatten).
  • Syreatomen (O) har två ”händer”. När syre ”håller varandra med båda händer” bildas syrgas (molekylen O2).  När syre reagerar med kol i metabolismen (ämnesomsättningen) ger det koldioxid (CO2). Det krävs två syreatomer med vardera två ”händer” för att ”greppa” de fyra som en ensam kolatom har.
  • Kolatomer (C) är unika då de kan bilda kedjor. En kolatom är ”fyrhänt” och kan ”hålla hand” med upp till 4 atomer samtidigt. Inte så sällan greppar två kolatomer varandra med dubbelfattning, en dubbelbindning. Självklart blir det då färre händer/bindningar över till annat. En dubbelbindning är dessutom ”stelare” än en enkel bindning, testa gärna skillnaden genom att hålla en annan person med två händer istället för en.
Kolkedjan

Den enklaste varianten är en rad kolatomer med enkelbindningar emellan och varje kol dessutom binder till två väteatomer. Här är alla atomer angivna med bokstäver och de linjer som slutar i tomma intet antyder att kedjan ansluter till något annat.

 

Det finns andra sätt att illustrera kolkedjor, till vänster finns kolen där linjerna korsar varandra och där linjerna slutar finns alltid en väteatom. Denna är C3H8, propangas.

 

Ytterligare ett sätt med annorlunda regler. Här finns det en kolatom vid varje ände av strecken, dessutom en i varje knick, sammanlagt 6 st. En tilläggsregel är att kolatomerna binder till 4 andra atomer om inget annat anges. Kolen i de 4 knickarna har underförstått 2 väteatomer vardera och i ändarna finns det 3 väte, alltså  C6H14, hexan, en komponent i bensin.

Metyländen

En kolatom har 4 möjliga ”händer” och om vardera greppar var sin väte bildas gasen metan (CH4).

 

 

När en kolatom binder tre väte kallas det en metylgrupp (CH3) Minustecknet betyder att gruppen som helhet har ett elektronöverskott, men kan även betraktas som att den har ”en hand över” som kan binda till något annat. Den finns inte som en fristående molekyl utan alltid som en del i ett annat ämne. En metylgrupp kan kemiskt betraktas som ett ordnat avslut på en kolkedja. Metyländen avslutar den feta delen av en fettsyra och kallas även omega-änden, mer om detta senare.

Karboxyländen

Detta är den andra änden av en fettsyra, det flertalet kemister betraktar som början, alfaänden. Alfa är den första bokstaven i det grekiska alfabetet, de följande kolatomerna kan numreras men vid namngivning används gärna det grekiska alfabetet. Skrivet på ett mycket kompakt men oöverskådligt sätt: COOH– Det är heller inte en fullständig molekyl, den har ett elektronöverskott och därmed en ”ledig hand” där den binder till resten av kolkedjan i en fettsyra. Mycket generellt kan det skrivas R-COOH där R** kan tolkas som ”Resten av molekylen”

Karboxyländen kan koppla vidare till andra molekyler, dess OH-grupp (hydroxylgrupp) har den förmågan.

  • OH-grupper i molekyler ”umgås” gärna  med vatten och är de tillräckligt många i förhållande till molekylen i övrigt så kan molekylen som helhet transporteras i blodet utan hjälp.
  • Finns rätt enzymer tillgängliga när två lämpliga molekyler med OH-grupper på rätt ställen träffs så drar enzymet de två molekylerna intill varandra, i skarven plockar det bort två väte och ett syre (som bildar vatten), kvar återstår en syreatom som fungerar som ”koppel”. Processen kallas förestring.
  • Om det går åt andra hållet, ett annat enzym försedd med en vattenmolekyl kommer till samma bindning så kan den ”peta in” den i bindningen så den faller isär, hydrolyseras***

Fettsyra

När man kopplar samman en metylände med en kolkedja och en karboxylände blir slutresultatet en fettsyra som får sitt grundläggande namn av antal kol i hela molekylen. Den till vänster heter butansyra, även känd som smörsyra. Väteatomen, H i karboxylgruppens OH sitter lite ”halvlöst” och under vissa omständigheter lossnar den och bildar en H+-jon (egentligen en hydroniumjon, H3O+), just det som kännetecknar en syra, se där skälet till att det heter fettsyra. Alla organiska syror räknas som svaga även om det finns några med få kolatomer som överraskar.

Grattis, redan nu vet du långt mer om fettsyror än de flesta, men vi stannar inte där, fortsättning följer.


*) Du kanske har hört talas om metylering, ” kemiska” för att ”sätta punkt” i t.ex. en kolkedja eller DNA.

**) En del molekylgrupper kan koppla upp sig åt mer än ett håll och därför ser man förutom R även R’

***) Hydrolysera: Hydro står för vatten och lysera för att upplösa, sära på.

”Alla vet” att fett innehåller 9 och kolhydrater 4 kcal/gram. Men hur många vet vad det beror på? Båda består enbart av grundämnena kol (C), väte (H) och syre (O) men i olika proportioner och strukturell uppbyggnad.

Glukos

Kolhydrater, monosackarider, som har betydelse för oss ur energisynpunkt har summaformeln C6H12O6. De kan uppträda ensamt eller i  kombinationer som är väsentligt olika varandra. De tre grundläggande enkla sockerarterna glukos, fruktos och galaktos kan bilda så olika kombinationer som t.ex. cellulosa, fibrer och vanligt vitt socker.

Varje kryss och vinkeln representerar kolatomer även om de inte är utskrivna. Underlättar för de som förstår grundläggande ”kemiska”, strular till det för resten. En stor del av ett yrkes kompetens består i en terminologi som håller oinvigda på avstånd.

Hexansyra

De neutrala fetter, triglycerider, som vi både äter och kan lagra är långt mer varierande. De byggs av tre fettsyror, sinsemellan lika eller olika, bundna till en glycerolmolekyl, en slags bärare som håller samman och organiserar dem. Praktiskt taget all energi i en triglycerid finns att hämta från fettsyrorna, glycerolens bidrag är obetydligt och kompenseras mer än väl av att ny glycerol hela tiden måste nybildas när fettsyror ska återkombineras till triglycerider, något som sker flera gånger i en fettsyras ”liv”. För att göra en rättvisande jämförelse väljer jag en okomplicerad fettsyra med 6 kolatomer, den mättade hexansyran (hexan betyder 6). Dess summaformel är C6H12O2, märk likheten med monosackariden ovan!

Den övre av de båda framställningarna i bilden används gärna av kemister, de har kommit överens om att i varje ”vinkel” och änden av strecken finns en kolatom. Varje kolatom i vinklarna har sällskap av ett par väteatomer. Kolatomen i änden till vänster skiljer sig från de andra, den har tre väteatomer som sällskap. Den kallas metyländen och är en slags kemisk ”punkt”, ett avslut. Läser du om metylering i t.ex. DNA är det nästan samma sak, något som sätter in ett avslutande skiljetecken i den långa mening som kallas DNA.

Nu kan du ana vari skillnaden i energiinnehåll består, särskilt om du tänker på att all energimetabolism i slutändan bildar vatten (H2O) och koldioxid (CO2).

Att räkna mängder av ämnen i gram känns vardagligt och naturligt, men inte för kemister. Eftersom de ofta betraktar molekyler och deras inbördes reaktionen mycket närsynt väljer de ett helt annat mått, mol*. Avogadros tal** är en konstant som binder samman antalet atomer/molekyler av ett ämne med dess atom/molekylvikt.

Varje grundämne har en atomvikt som i huvudsak beror på atomkärnans massa, elektronernas bidrag är oftast försumbart. För kol använder vi talet 12, väte har 1 och syre 16. Då atomer i naturen visar små skillnader i sina atomkärnor så är dessa tal inte exakta utan varierar något men är alltid något större än de jag angett. (Irriterande fråga: Varför är de större?)

När vi adderar atomvikterna i en glukosmolekyl blir det (6×12 + 12×1 + 6×16) = 180. Nu är det så finurligt bestämt att 180 gram glukos innehåller 6,02 x 1023 ** molekyler och därför är 1 mol. Vid samma uträkning på hexansyra, den mättade fettsyra som har 6 kol, blir molvikten 116 gram.

I Review of Medical Physiology av William F. Ganong, 20de upplagan, finns ytterligare uppgifter vi behöver.

  • 1 mol hexansyra (116 gram) ger 44 mol ATP*
  • 1 mol glukos (180 gram) ger 38 mol ATP

100 gram glukos ger alltså ungefär 21,1 mol ATP medan samma massa av hexansyra presterar inte mindre än 37,9 mol ATP.

När vi utvinner energi ur glukos resp. hexansyra sker det genom lång rad reaktioner som resulterar i ATP, vatten och koldioxid. Både glukos och hexansyra har samma antal kol och väte men olika antal syre, glukosen har tre gånger så många. Det betyder att den redan är avsevärt mer oxiderad redan från start.

  • Som regel kan man betrakta andelen ”rena” kol-väte-bindningar som mått på det utvinningsbara energiinnehållet i en molekyl.
  • Alla fettsyror innehåller alltid exakt 2 syre, vilket innebär att energibidraget från en lång fettsyra är större än från en kortare.

Till detta kommer att enskilda glukosmolekyler aldrig kan uppträda koncentrerat i kroppen utan att skada oss. I hela blodmängden på 5-6 liter bör det inte varaktigt finnas nämnvärt mer än 5 gram glukos, 1 gram per liter = 1 promille. En fiktiv person på 70 kg skulle, givet att glukosen kan slås ut över hela kroppsmassan, kunna lagra 70 gram glukos.

Turligt nog är verkligheten annorlunda, glukos kombineras till långa grenade kedjor, glykogen, som lagras i muskler och levern, sammanlagt cirka 500 gram/2000 kcal. Koncentrationen kan ökas avsevärt utan att skada våra celler då det är ändarna på glykogenkedjorna som kan ställa till problem, och de är långt färre än antalet glukosmolekyler. Trots allt kräver detta glykogen en del vatten för att späda ut det till ofarliga koncentrationer. Ett komplett glykogenförråd väger då ungefär 2 kilo.


*) Mol är inte bundet till enbart atomer och molekyler utan kan användas för att räkna t.ex. antalet fotoner, ATP och annat som finns i oerhört stora antal.

**) Avogadros tal = 6,02 x 1023 = 602 000 000 000 000 000 000 000

***) ATP, adenosintrifosfat, är en grundläggande energibärare som produceras i cellernas mitokondrier ursprungligen från den mat vi äter eller återvinner från diverse lager i kroppen. ATP är en gemensam energivaluta som våra celler använder.