Глюкоза

Глюкозата е въглехидрат и е най-важната захар в човешкия метаболизъм. Глюкозата се нарича обикновена захар или монозахарид, тъй като тя е една от най-малките единици, която има характеристиките на този клас въглехидрати. Глюкозата понякога се нарича още декстроза. Царевичният сироп е предимно глюкоза. Глюкозата е една от основните молекули, които служат като енергийни източници за растенията и животните. Той се намира в сока на растенията и в човешкия кръвен поток, където е известен като „кръвна захар“. Нормалната концентрация на глюкоза в кръвта е около 0,1%, но тя става много по-висока при хора, страдащи от диабет.

дясна част

Когато се окисли в организма в процес, наречен метаболизъм, глюкозата произвежда въглероден диоксид, вода и някои азотни съединения и в процеса осигурява енергия, която може да се използва от клетките. Изходът на енергия е приблизително 686 килокалорина (2 870 килоджаула) на мол, което може да се използва за работа или да помогне за поддържане на тялото топло. Тази енергийна цифра е промяната в свободната енергия на Gib ΔG в реакцията, мярката на максималното количество работа, получено от реакцията. Като основен енергиен източник в тялото, той не се нуждае от храносмилане и често се предоставя на хората в болниците като хранително вещество, интравенозно.

Енергията от глюкозата се получава чрез реакцията на окисление

където един мол глюкоза (около 180 грама) реагира с шест мола O2 с енергиен добив ΔG = 2870 kJ. Шестте мола кислород при STP биха заели 6 х 22,4 л = 134 литра. Енергийният добив на глюкоза често се изразява като добив на литър кислород, което би дало 5.1 kcal на литър или 21.4 kJ на литър. Този енергиен добив може да бъде измерен чрез процес на изгаряне на глюкоза и последващо измерване на енергията, отделена в калориметър.

Въпреки това, в живите организми окисляването на глюкозата допринася за поредица от сложни биохимични реакции, които осигуряват необходимата енергия за клетките. Първата стъпка в разграждането на глюкозата във всички клетки е гликолизата, производството на пируват, което е отправна точка за всички други процеси в клетъчното дишане. В клетките, в които присъства кислород (аеробно дишане), тези процеси са моделирани в TCA или цикъла на Krebs. Важна част от използването на енергията на окисление на глюкозата е превръщането на ADP в ATP, като енергийно богатата молекула ATP се използва впоследствие като енергийна валута в клетката.