Glucoza este un carbohidrat și este cel mai important zahăr simplu din metabolismul uman. Glucoza este numită zahăr simplu sau monozaharidă, deoarece este una dintre cele mai mici unități care are caracteristicile acestei clase de carbohidrați. Glucoza se mai numește uneori și dextroză. Siropul de porumb este în primul rând glucoză. Glucoza este una dintre moleculele primare care servesc ca surse de energie pentru plante și animale. Se găsește în seva plantelor și se găsește în fluxul sanguin uman, unde este denumit „zahăr din sânge”. Concentrația normală de glucoză în sânge este de aproximativ 0,1%, dar devine mult mai mare la persoanele care suferă de diabet.

glucoză

Atunci când este oxidată în organism într-un proces numit metabolism, glucoza produce dioxid de carbon, apă și unii compuși de azot și în acest proces furnizează energie care poate fi utilizată de celule. Randamentul energetic este de aproximativ 686 kilocalorii (2870 kilojoule) pe mol, care poate fi folosit pentru a face lucrări sau pentru a menține corpul cald. Această cifră energetică este schimbarea energiei libere Gibbs ΔG în reacție, măsura cantității maxime de lucru obținute din reacție. Ca sursă primară de energie în organism, nu necesită digestie și este adesea administrată intravenos persoanelor din spitale ca nutrient.

Energia din glucoză se obține din reacția de oxidare

unde un mol de glucoză (aproximativ 180 de grame) reacționează cu șase moli de O2 cu un randament energetic ΔG = 2870 kJ. Cei șase moli de oxigen la STP ar ocupa 6 x 22,4 L = 134 litri. Randamentul energetic din glucoză este adesea declarat ca randamentul pe litru de oxigen, care ar fi 5,1 kcal pe litru sau 21,4 kJ pe litru. Acest randament energetic ar putea fi măsurat prin arderea efectivă a glucozei și măsurarea energiei eliberate într-un calorimetru.

Dar la organismele vii, oxidarea glucozei contribuie la o serie de reacții biochimice complexe care furnizează energia necesară celulelor. Primul pas în descompunerea glucozei în toate celulele este glicoliza, producând piruvatul, care este punctul de plecare pentru toate celelalte procese din respirația celulară. În celulele în care este prezent oxigen (respirație aerobă) aceste procese au fost modelate în ciclul TCA sau Krebs. O parte majoră a utilizării energiei din oxidarea glucozei este conversia ADP în ATP, molecula bogată în energie ATP fiind utilizată ulterior ca monedă energetică a celulei.

Glucoza este fabricată de plante cu ajutorul energiei din soare într-un proces numit fotosinteză. Această sinteză se realizează în factorii de energie mici numiți cloroplaste din frunzele plantelor. Cloroplastele captează energia din lumină și fabrică molecule de glucoză din dioxidul de carbon din aer și din apa din sol.

Glucoza poate fi găsită și sub formă liniară. Capătul drept al acestei molecule arată forma unei aldehide.
Comparația glucozei și fructozei
Index

Fructoza este un carbohidrat și este un zahăr simplu care se găsește în fructe. Se numește adesea doar „zahăr din fructe”. Fructoza este numită zahăr simplu sau monozaharidă deoarece este una dintre cele mai mici unități care are caracteristicile acestei clase de carbohidrați.

Fructoza se găsește și în miere. Este clasificat ca fiind cel mai dulce dintre toate zaharurile.

Fructoza poate fi găsită și sub formă liniară. Capătul drept al acestei molecule arată forma unei cetone.
Comparația glucozei și fructozei
Index

Glucoza și fructoza sunt cele mai importante două zaharuri simple pentru consumul uman. Au aceeași formulă moleculară, C6H12O6, dar au structuri diferite. Fiecare este un carbohidrat care poate fi considerat a fi combinația a 6 molecule de apă și 6 molecule de dioxid de carbon cu randamentul a 6 molecule de oxigen. Acestea sunt clasificate diferit ca derivați de hidrocarburi, glucoza fiind clasificată ca aldehidă și fructoza ca cetonă.

Zaharurile diferă în mediul de legătură al atomului de oxigen din zahăr. Diferențele în grupurile funcționale pot fi văzute mai clar în formele liniare de mai jos.

Index

Celuloza este o formă de carbohidrați în care aproximativ 1500 de inele de glucoză se leagă între ele. Este constituentul principal al pereților celulari din organismele vii. Lemnul este cel mai mult celuloză, ceea ce face ca celuloza să fie cel mai abundent tip de compus organic de pe Pământ.

Moleculele de celuloză tind să fie lanțuri drepte, iar fibrele care rezultă din colecțiile de molecule de celuloză au puterea de a forma structurile de susținere ale plantelor. Chiar dacă digestia umană nu poate descompune celuloza pentru a fi folosită ca hrană, animalele precum bovinele și termitele se bazează pe conținutul de energie al celulozei. Au protozoare și bacterii cu enzimele necesare în sistemul lor digestiv. Celuloza din dieta umană este necesară pentru fibre.

Atât amidonul, cât și celuloza sunt carbohidrați care sunt clasificați drept polizaharide, deoarece sunt compuși din lanțuri de molecule de glucoză. Deși sunt similare, amidonul poate fi folosit ca sursă de energie de către corpul uman, în timp ce celuloza nu. Enzimele sunt importante în metabolismul alimentelor, iar aceste enzime sunt foarte specifice. Sunt oarecum ca niște chei care se vor potrivi cu geometria legăturilor de amidon, dar nu cu cele ale legăturilor de celuloză.