Glukos är en viktig energikälla för många celler, inklusive hjärnan och röda blodkroppar. Det används också av vissa leverceller och fettvävnad för att lagra energi.
Glukos produceras under fosyntes i växter och det produceras hos människor genom leverglukoneogenes. Det bryts ned i kroppen i en serie cellulära reaktioner, som börjar med glykolys.
Energi
Glukos är den huvudsakliga energikällan för de flesta levande organismer. Det är en föregångare till flera viktiga föreningar inklusive stärkelse, cellulosa och glykogen (liksom oligosackarider).
Flera enzymer använder fosforylerad glukos för att lägga till en sockergrupp till andra molekyler i en organisk kemisk process som kallas glykosylering. Detta kan vara mycket viktigt för proteiners och lipiders funktion.
Glukos finns i två naturligt förekommande former, L-glukos och D-glukos. Båda innehåller identiska glukosmolekyler men ordnade i spegelreflektioner. D-glukosformen polariserar ljus medurs och L-glukosformen polariserar det moturs.
Kolhydrater
Glukos är den huvudsakliga energikällan för levande organismer. Det är också grunden för många cellulära processer. Bland de viktigaste är produktionen av glukospolymerer (polysackarider) såsom stärkelse, cellulosa och glykogen; lipider; och oligosackarider som består av glukos och andra sockerarter.
Dessutom tillsätts glukos till proteiner och lipider i en process som kallas glykosylering för att ge dem struktur. Det används också som ett substrat i jäsningsprocessen för att producera etanol, en alkohol.
Kolhydrater finns i ett brett utbud av livsmedel, och de finns i olika former och typer. Att äta kolhydrater från hälsosamma källor som fullkorn, grönsaker, frukt och bönor är nyckeln till en bra kost.
Kolhydrater ger bränsle till centrala nervsystemet och energi för arbetande muskler under hela dagen. Men de kan vara skadliga när de konsumeras i överskott. En högglykemisk kost kan öka risken för hjärtsjukdomar, diabetes och fetma.
Glykogen
Glykogen är kroppens huvudsakliga energilagringsmekanism. Det lagras i huvudsak i levern och musklerna och distribueras till andra vävnader som fri glukos.
Glykogen har en polymerstruktur med långa linjära kedjor av glukosrester sammanlänkade med a-1,4 glykosidbindningar. Dessa glukosenheter bildar en spiralformad polymer där ungefär var tionde rest bildar en gren med en annan kedja av glukosrester.
Dessa grenar är sammanbundna med en alfa-acetalbindning, -C(OH)H-O-, som uppstår när 2 alkoxigrupper binder till samma kolatom (C-1 och C-4 eller C-5). I lösningar existerar öppenkedjiga former av glukos i jämvikt med flera cykliska isomerer, som var och en innehåller en ring av hydroxyler slutna med en syreatom.
Muskelglykogen står för cirka 1-2 % av muskelvikten och är främst lokaliserat i intermyofibrillära regioner. När muskelglykogen är utarmat kommer ett transportprotein som kallas hexokinas att bryta ner det och släppa ut glukos i blodomloppet.
Polysackarider
Polysackarider är komplexa, grenade kolhydrater som bildas när monosackarider eller disackarider länkar samman genom glykosidbindningar. Dessa bindningar bildas av en syreatom mellan två kolringar.
Polysackaridkedjor har unika egenskaper som skiljer sig från varandra, inklusive deras sammansättning, bindning, förgreningsgrad och molekylvikter. Dessa strukturella egenskaper är viktiga för att förstå deras fysikalisk-kemiska och biologiska aktiviteter.
Nästan alla polysackarider är sammanlänkade med glykosidbindningar. Dessa bindningar bildas under en dehydreringsreaktion, när en vattenmolekyl avlägsnas från sockerresten och en hydroxylgrupp förloras från ett kol.
Polysackarider används som strukturella komponenter i cellväggar och extracellulära strukturer i växter, insekter och svampar. En del av dem fungerar också som energilagring. Exempel på dessa inkluderar cellulosa och kitin. De finns även i hyaluronsyra, ett ämne som är viktigt för ledvätska och bindväv.
