Glukose er en viktig energikilde for mange celler, inkludert hjernen og røde blodceller. Det brukes også av enkelte leverceller og fettvev for å lagre energi.
Glukose produseres under fosyntese i planter, og det produseres hos mennesker ved hepatisk glukoneogenese. Det brytes ned i kroppen i en rekke cellulære reaksjoner, som begynner med glykolyse.
Energi
Glukose er den viktigste energikilden for de fleste levende organismer. Det er en forløper for flere viktige forbindelser inkludert stivelse, cellulose og glykogen (samt oligosakkarider).
Flere enzymer bruker fosforylert glukose for å legge til en sukkergruppe til andre molekyler i en organisk kjemisk prosess kalt glykosylering. Dette kan være svært viktig for funksjonen til proteiner og lipider.
Glukose finnes i to naturlig forekommende former, L-glukose og D-glukose. Begge inneholder identiske glukosemolekyler, men ordnet i speilrefleksjoner. D-glukoseformen polariserer lys med klokken og L-glukoseformen polariserer det mot klokken.
Karbohydrater
Glukose er den viktigste energikilden for levende organismer. Det er også grunnlaget for mange cellulære prosesser. Blant de viktigste er produksjon av glukosepolymerer (polysakkarider) som stivelse, cellulose og glykogen; lipider; og oligosakkarider som består av glukose og andre sukkerarter.
Dessuten tilsettes glukose til proteiner og lipider i en prosess som kalles glykosylering for å gi dem struktur. Det brukes også som et substrat i fermenteringsprosessen for å produsere etanol, en alkohol.
Karbohydrater finnes i et bredt spekter av matvarer, og de kommer i forskjellige former og typer. Å spise karbohydrater fra sunne kilder som fullkorn, grønnsaker, frukt og bønner er nøkkelen til et godt kosthold.
Karbohydrater gir drivstoff til sentralnervesystemet og energi til arbeidende muskler gjennom dagen. Imidlertid kan de være skadelige når de konsumeres i overkant. Et høyt glykemisk kosthold kan øke risikoen for hjertesykdom, diabetes og fedme.
Glykogen
Glykogen er kroppens viktigste energilagringsmekanisme. Det lagres hovedsakelig i lever og muskler og distribueres til andre vev som fri glukose.
Glykogen har en polymerstruktur med lange lineære kjeder av glukoserester forbundet med a-1,4 glykosidbindinger. Disse glukoseenhetene danner en spiralformet polymer med omtrent hver tiende rest som danner en gren med en annen kjede av glukoserester.
Disse grenene er bundet sammen med en alfa-acetalbinding, -C(OH)H-O-, som oppstår når 2 alkoksygrupper binder seg til samme karbonatom (C-1 og C-4 eller C-5). I løsninger eksisterer åpne kjedeformer av glukose i likevekt med flere sykliske isomerer, som hver inneholder en ring av hydroksylsyrer lukket av ett oksygenatom.
Muskelglykogen utgjør omtrent 1-2 % av muskelvekten, og er primært lokalisert i intermyofibrillære områder. Når muskelglykogen er oppbrukt, vil et transportprotein kalt heksokinase bryte det ned og frigjøre glukose til blodet.
Polysakkarider
Polysakkarider er komplekse, forgrenede karbohydrater som dannes når monosakkarider eller disakkarider kobles sammen med glykosidbindinger. Disse bindingene er dannet av et oksygenatom mellom to karbonringer.
Polysakkaridkjeder har unike egenskaper som skiller seg fra hverandre, inkludert sammensetning, binding, grad av forgrening og molekylvekt. Disse strukturelle egenskapene er viktige for å forstå deres fysisk-kjemiske og biologiske aktiviteter.
Nesten alle polysakkarider er forbundet med glykosidbindinger. Disse bindingene dannes under en dehydreringsreaksjon, når et vannmolekyl fjernes fra sukkerresten og en hydroksylgruppe går tapt fra et karbon.
Polysakkarider brukes som strukturelle komponenter i cellevegger og ekstracellulære strukturer i planter, insekter og sopp. Noen av dem fungerer også som energilagring. Eksempler på disse inkluderer cellulose og kitin. De finnes også i hyaluronsyre, et stoff som er viktig for leddvæske og bindevev.
