Глюкоза - це вуглевод, і це єдиний найважливіший цукор 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 переважно глюкоза. Глюкоза - одна з основних молекул, яка служить джерелом енергії для рослин і тварин. Він міститься в соках рослин і в крові людини, де він відомий як "цукор у крові". Нормальна концентрація глюкози в крові становить близько 0,1%, але вона стає набагато вищою у людей, які страждають на діабет.

глюкозою фруктозою

Коли окислюється в організмі в процесі, який називається метаболізмом, глюкоза виробляє вуглекислий газ, воду та деякі сполуки азоту, і в процесі забезпечує енергію, яку можуть використовувати клітини. Вихід енергії становить приблизно 686 кілокалоринів (2870 кілоджоулів) на моль, що може бути використано для роботи або сприяє збереженню тіла в теплі. 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 його часто дають людям у лікарнях у якості поживної речовини внутрішньовенно.

Енергія з глюкози отримується в результаті реакції окислення

де один моль глюкози (близько 180 грам) 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. Енергетичний вихід глюкози часто виражається як вихід на літр кисню, який дав би 5,1 ккал на літр або 21,4 кДж на літр. Цей вихід енергії можна виміряти за допомогою процесу спалювання глюкози та подальшого вимірювання енергії, що виділяється в калориметрі.

Однак у живих організмах окислення глюкози сприяє ряду складних біохімічних реакцій, які забезпечують необхідну енергію для клітин. Першим кроком у розщепленні глюкози у всіх клітинах є гліколіз, вироблення пірувату, який є відправною точкою для всіх інших процесів у клітинному диханні. У клітинах, де присутній кисень (аеробне дихання), ці процеси моделювали в циклі TCA або Кребса. Важливою частиною у використанні енергії окислення глюкози є перетворення АДФ в АТФ, при цьому енергетично багата молекула АТФ, яка згодом використовується як валюта енергії в клітині.

Глюкоза виробляється рослинами за допомогою енергії Сонця в процесі, який називається фотосинтезом. Цей синтез відбувається на невеликих енергетичних фабриках, які називаються хлоропластами в листі рослин. Хлоропласти вловлюють енергію від світла і утворюють молекули глюкози з вуглекислого газу в повітрі та воді в ґрунті.

Глюкозу також можна знайти в лінійній формі. Крайній правий край цієї молекули показує форму альдегіду.
Порівняння між глюкозою та фруктозою
Індекс

Фруктоза - це вуглевод, і це простий цукор, що міститься у фруктах. Його часто просто називають «фруктовим цукром». Фруктозу називають простим цукром або моносахаридом, оскільки це одна з найменших одиниць, що має характеристики цього класу вуглеводів.

Фруктоза міститься також у меді. Він класифікується як найсолодший з усіх цукрів.

Фруктозу можна також знайти в лінійній формі. Ультраправо від цієї молекули видно форму кетону.
Порівняння між глюкозою та фруктозою
Індекс

Глюкоза та фруктоза - два найважливіші прості цукри для споживання людиною. Вони мають однакову молекулярну формулу, C6H12O6, але різну структуру. Кожен із них є вуглеводом, який можна розглядати як поєднання 6 молекул води та 6 молекул вуглекислого газу з виходом 6 молекул кисню. Вони класифікуються інакше, ніж похідні вуглеводнів, глюкоза класифікується як альдегід, а фруктоза - як кетон.

Цукри відрізняються середовищем зв’язку атома кисню з цукром. Відмінності у функціональних групах можна чіткіше побачити в лінійних формах нижче.

Індекс

Целюлоза - це така форма вуглеводів, при якій близько 1500 кілець глюкози натягнуті між собою. Це головний компонент клітинних стінок живих організмів. Деревина - це в основному целюлоза, тому целюлоза є найпоширенішим видом органічної сполуки на Землі.

Молекули целюлози, як правило, знаходяться в лінійних ланцюгах, а волокна, що утворюються в результаті збору молекул целюлози, мають силу, необхідну для формування опорних структур рослин. Хоча травлення людини не може розщепити целюлозу для використання в якості їжі, тварини, такі як велика рогата худоба та терміти, покладаються на енергетичний вміст целюлози. У них у травній системі найпростіші та бактерії з необхідними ферментами. Для м’язового волокна целюлоза необхідна в раціоні людини.

І крохмалі, і целюлози - це вуглеводи, які класифікуються як полісахариди, оскільки вони складаються з ланцюгів молекул глюкози. Хоча вони подібні, крохмаль може використовуватися людським організмом як джерело енергії, тоді як целюлоза - ні. Ферменти мають важливе значення в метаболізмі їжі, і ці ферменти дуже специфічні. Вони є чимось на зразок клавіш, які регулюють геометрію крохмальних зв’язків, але не целюлози.