Glukóza je dôležitým zdrojom energie pre mnohé bunky vrátane mozgu a červených krviniek. Využívajú ho aj niektoré pečeňové bunky a tukové tkanivo na ukladanie energie.
Glukóza je produkovaná počas fosyntézy v rastlinách a u ľudí je produkovaná pečeňovou glukoneogenézou. V tele sa rozkladá v sérii bunkových reakcií, počnúc glykolýzou.
energie
Glukóza je hlavným zdrojom energie pre väčšinu živých organizmov. Je prekurzorom niekoľkých dôležitých zlúčenín vrátane škrobu, celulózy a glykogénu (ako aj oligosacharidov).
Niekoľko enzýmov používa fosforylovanú glukózu na pridanie cukrovej skupiny k iným molekulám v organickom chemickom procese nazývanom glykozylácia. To môže byť veľmi dôležité pre fungovanie bielkovín a lipidov.
Glukóza sa nachádza v dvoch prirodzene sa vyskytujúcich formách, L-glukóza a D-glukóza. Obidve obsahujú identické molekuly glukózy, ale usporiadané v zrkadlových odrazoch. Forma D-glukózy polarizuje svetlo v smere hodinových ručičiek a forma L-glukózy ho polarizuje proti smeru hodinových ručičiek.
Sacharidy
Glukóza je hlavným zdrojom energie pre živé organizmy. Je tiež základom mnohých bunkových procesov. Medzi najvýznamnejšie patrí výroba glukózových polymérov (polysacharidov), ako je škrob, celulóza a glykogén; lipidy; a oligosacharidy pozostávajúce z glukózy a iných cukrov.
Okrem toho sa glukóza pridáva do proteínov a lipidov v procese nazývanom glykozylácia, aby im poskytla štruktúru. Používa sa tiež ako substrát v procese fermentácie na výrobu etanolu, alkoholu.
Sacharidy sa nachádzajú v širokej škále potravín a prichádzajú v rôznych formách a typoch. Konzumácia uhľohydrátov zo zdravých zdrojov, ako sú celozrnné výrobky, zelenina, ovocie a fazuľa, je kľúčom k dobrej strave.
Sacharidy poskytujú palivo pre centrálny nervový systém a energiu pre pracujúce svaly počas celého dňa. Pri nadmernej konzumácii však môžu byť škodlivé. Vysokoglykemická diéta môže zvýšiť riziko srdcových chorôb, cukrovky a obezity.
Glykogén
Glykogén je hlavným mechanizmom na ukladanie energie v tele. Ukladá sa hlavne v pečeni a svaloch a je distribuovaný do iných tkanív ako voľná glukóza.
Glykogén má polymérnu štruktúru s dlhými lineárnymi reťazcami glukózových zvyškov spojených a-1,4 glykozidickými väzbami. Tieto glukózové jednotky tvoria špirálový polymér, pričom približne každých desať zvyškov tvorí vetvu s ďalším reťazcom glukózových zvyškov.
Tieto vetvy sú spolu viazané alfa-acetálovou väzbou, -C(OH)H-O-, ku ktorej dochádza, keď sa 2 alkoxyskupiny viažu na rovnaký atóm uhlíka (C-1 a C-4 alebo C-5). V roztokoch existujú formy glukózy s otvoreným reťazcom v rovnováhe s niekoľkými cyklickými izomérmi, z ktorých každý obsahuje kruh hydroxylov uzavretý jedným atómom kyslíka.
Svalový glykogén predstavuje približne 1-2 % svalovej hmotnosti a nachádza sa predovšetkým v intermyofibrilárnych oblastiach. Keď je svalový glykogén vyčerpaný, transportný proteín nazývaný hexokináza ho rozloží a uvoľní glukózu do krvného obehu.
Polysacharidy
Polysacharidy sú komplexné, rozvetvené sacharidy, ktoré vznikajú, keď sa monosacharidy alebo disacharidy spájajú glykozidickými väzbami. Tieto väzby sú tvorené atómom kyslíka medzi dvoma uhlíkovými kruhmi.
Polysacharidové reťazce majú jedinečné vlastnosti, ktoré sa navzájom líšia, vrátane ich zloženia, väzby, stupňa rozvetvenia a molekulových hmotností. Tieto štrukturálne charakteristiky sú dôležité pre pochopenie ich fyzikálno-chemických a biologických aktivít.
Takmer všetky polysacharidy sú spojené glykozidickými väzbami. Tieto väzby vznikajú počas dehydratačnej reakcie, keď sa z cukrového zvyšku odstráni molekula vody a z uhlíka sa stratí hydroxylová skupina.
Polysacharidy sa používajú ako štruktúrne zložky bunkových stien a extracelulárnych štruktúr u rastlín, hmyzu a húb. Niektoré z nich slúžia aj ako zásobník energie. Príklady týchto látok zahŕňajú celulózu a chitín. Nachádzajú sa aj v kyseline hyalurónovej, látke, ktorá je dôležitá pre kĺbovú tekutinu a spojivové tkanivo.
