Глюкоза

Глюкоза є вуглеводом і є найважливішим простим цукром в метаболізмі людини. Глюкозу називають простим цукром або моносахаридом, оскільки це одна з найменших одиниць, що має характеристики цього класу вуглеводів. Глюкозу також іноді називають декстрозою. Кукурудзяний сироп - це насамперед глюкоза. Глюкоза - одна з основних молекул, яка служить джерелом енергії для рослин і тварин. Він міститься в соках рослин і знаходиться в крові людини, де його називають "цукром у крові". Нормальна концентрація глюкози в крові становить близько 0,1%, але вона стає набагато вищою у хворих на діабет.

глюкоза

Коли окислюється в організмі в процесі, який називається метаболізмом, глюкоза виробляє вуглекислий газ, воду та деякі сполуки азоту, і в процесі забезпечує енергію, яку клітини можуть використовувати. Вихід енергії становить близько 686 кілокалорій (2870 кілоджоулів) на моль, що може бути використано для роботи або для підтримки тепла в тілі. Цей показник енергії є зміною вільної енергії Гіббса ΔG у реакції, мірою максимального обсягу роботи, який можна отримати в результаті реакції. Як основне джерело енергії в організмі, воно не вимагає травлення і часто вводиться внутрішньовенно людям у лікарнях як поживна речовина.

Енергія з глюкози отримується в результаті реакції окислення

де моль глюкози (близько 180 грамів) реагує з шістьма молями O2 з виходом енергії ΔG = 2870 кДж. Шість молей кисню при STP займали б 6 х 22,4 л = 134 літри. Вихід енергії з глюкози часто зазначається як вихід на літр кисню, який становив би 5,1 ккал на літр або 21,4 кДж на літр. Цей вихід енергії можна виміряти, фактично спалюючи глюкозу та вимірюючи енергію, що виділяється в калориметрі.

Але в живих організмах окислення глюкози сприяє ряду складних біохімічних реакцій, що забезпечує енергію, необхідну клітинам. Першим кроком у розщепленні глюкози у всіх клітинах є гліколіз, утворюючи піруват, який є відправною точкою для всіх інших процесів у клітинному диханні. У клітинах, де присутній кисень (аеробне дихання), ці процеси змодельовано в циклі TCA або Кребса. Основною частиною використання енергії окислення глюкози є перетворення АДФ в АТФ, при цьому енергетично багата молекула АТФ згодом використовується як енергетична валюта клітини.