Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Glucose begrijpen:de samenstelling en biologische rol ervan

Door Donald Miller Bijgewerkt op 24 maart 2022

Glucose is een monosacharide:de eenvoudigste suiker die elke cel in het lichaam van energie voorziet. De molecuulformule, C6 H12 O6 , toont een precieze rangschikking van zes koolstofatomen, twaalf waterstofatomen en zes zuurstofatomen. In tegenstelling tot sucrose, een disacharide gemaakt van glucose en fructose, bestaat glucose uit één enkele suikereenheid.

Koolstofruggengraat

Elk glucosemolecuul bevat zes koolstofatomen die zichzelf in een rechte keten of in een cyclische ring kunnen rangschikken. De cyclische vorm, die overheerst in waterige oplossingen, is essentieel voor biologische herkenning.

Waterstof- en zuurstofsubstituenten

Aan het koolstofskelet zijn twaalf waterstofatomen en zes zuurstofatomen bevestigd. In de vorm met open keten verschijnen de zuurstofatomen als hydroxylgroepen en een terminaal aldehyde; in de ring vormen ze een etherbinding. Uit de relatieve posities van deze groepen ontstaan de alfa- en bèta-anomeren.

Moleculaire vormen

Glucose bestaat in twee belangrijke conformaties:de lineaire vorm (open keten) en de cyclische vorm (furanose of pyranose). De cyclische vormen zijn verder onderverdeeld in alfa-glucose en bèta-glucose, waarbij ze alleen verschillen in de oriëntatie van de hydroxylgroep op het anomere koolstofatoom.

Biologische betekenis

Bij mensen is glucose de belangrijkste brandstof voor cellulaire ademhaling. Het reist door de bloedbaan en wordt gemetaboliseerd in de mitochondriën om ATP te produceren, de universele energievaluta van het leven.

Plantaardige productie

Alle voedingsglucose is afkomstig van de fotosynthese van planten. Tijdens de fotosynthese wordt koolstofdioxide omgezet in glucose, dat planten onmiddellijk opslaan of gebruiken. Mensen verkrijgen glucose indirect via plantaardig voedsel.

Voor een diepere duik in de chemie en biologie van glucose kunt u peer-reviewed teksten raadplegen, zoals Lehninger Principles of Biochemistry of Biochemie door Berg, Tymoczko en Stryer .