Glucose is een belangrijke energiebron voor veel cellen, waaronder de hersenen en rode bloedcellen. Het wordt ook door sommige levercellen en vetweefsel gebruikt voor het opslaan van energie.
Glucose wordt geproduceerd tijdens de fosynthese in planten en wordt bij mensen geproduceerd door hepatische gluconeogenese. Het wordt in het lichaam afgebroken in een reeks cellulaire reacties, te beginnen met glycolyse.
Energie
Glucose is de belangrijkste energiebron voor de meeste levende organismen. Het is een voorloper van verschillende belangrijke verbindingen, waaronder zetmeel, cellulose en glycogeen (evenals oligosachariden).
Verschillende enzymen gebruiken gefosforyleerde glucose om een suikergroep aan andere moleculen toe te voegen in een organisch chemisch proces dat glycosylatie wordt genoemd. Dit kan van groot belang zijn voor het functioneren van eiwitten en lipiden.
Glucose wordt aangetroffen in twee natuurlijk voorkomende vormen: L-glucose en D-glucose. Beide bevatten identieke glucosemoleculen, maar gerangschikt in spiegelreflecties. De D-glucosevorm polariseert licht met de klok mee en de L-glucosevorm polariseert het tegen de klok in.
Koolhydraten
Glucose is de belangrijkste energiebron voor levende organismen. Het is ook de basis voor veel cellulaire processen. Tot de belangrijkste behoren de productie van glucosepolymeren (polysachariden) zoals zetmeel, cellulose en glycogeen; lipiden; en oligosachariden bestaande uit glucose en andere suikers.
Bovendien wordt glucose aan eiwitten en lipiden toegevoegd in een proces dat glycosylatie wordt genoemd om ze structuur te geven. Het wordt ook gebruikt als substraat tijdens het fermentatieproces om ethanol, een alcohol, te produceren.
Koolhydraten zijn te vinden in een breed scala aan voedingsmiddelen, en ze zijn er in verschillende vormen en soorten. Het eten van koolhydraten uit gezonde bronnen zoals volle granen, groenten, fruit en bonen is een sleutel tot een goed dieet.
Koolhydraten leveren de hele dag brandstof voor het centrale zenuwstelsel en energie voor werkende spieren. Ze kunnen echter schadelijk zijn als ze te veel worden geconsumeerd. Een hoog-glycemisch dieet kan uw risico op hartziekten, diabetes en obesitas verhogen.
Glycogeen
Glycogeen is het belangrijkste energieopslagmechanisme van het lichaam. Het wordt voornamelijk in de lever en spieren opgeslagen en als vrije glucose naar andere weefsels gedistribueerd.
Glycogeen heeft een polymeerstructuur met lange lineaire ketens van glucoseresten verbonden door a-1,4-glycosidische bindingen. Deze glucose-eenheden vormen een spiraalvormig polymeer waarbij ongeveer elke tien residuen een vertakking vormen met een andere keten van glucoseresiduen.
Deze takken zijn aan elkaar gebonden door een alfa-acetaalbinding, -C(OH)H-O-, die optreedt wanneer 2 alkoxygroepen aan hetzelfde koolstofatoom binden (C-1 en C-4 of C-5). In oplossingen bestaan vormen van glucose met een open keten in evenwicht met verschillende cyclische isomeren, die elk een ring van hydroxylen bevatten, afgesloten door één zuurstofatoom.
Spierglycogeen is verantwoordelijk voor ongeveer 1-2% van het spiergewicht en bevindt zich voornamelijk in interyofibrillaire gebieden. Wanneer het spierglycogeen is uitgeput, zal een transporteiwit genaamd hexokinase het afbreken en glucose in de bloedbaan vrijgeven.
Polysachariden
Polysachariden zijn complexe, vertakte koolhydraten die worden gevormd wanneer monosachariden of disachariden met elkaar verbonden zijn door glycosidische bindingen. Deze bindingen worden gevormd door een zuurstofatoom tussen twee koolstofringen.
Polysacharideketens hebben unieke eigenschappen die van elkaar verschillen, waaronder hun samenstelling, binding, vertakkingsgraad en molecuulgewicht. Deze structurele kenmerken zijn belangrijk voor het begrijpen van hun fysisch-chemische en biologische activiteiten.
Bijna alle polysachariden zijn verbonden door glycosidische bindingen. Deze bindingen ontstaan tijdens een dehydratatiereactie, wanneer een watermolecuul uit het suikerresidu wordt verwijderd en een hydroxylgroep uit een koolstofatoom verloren gaat.
Polysachariden worden gebruikt als structurele componenten van celwanden en extracellulaire structuren in planten, insecten en schimmels. Sommigen van hen fungeren ook als energieopslag. Voorbeelden hiervan zijn cellulose en chitine. Ze zitten ook in hyaluronzuur, een stof die belangrijk is voor gewrichtsvloeistof en bindweefsel.
