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.

Глюкозата се произвежда от растенията с помощта на енергия от Слънцето, в процес, наречен фотосинтеза. Този синтез се осъществява в малките енергийни фабрики, наречени хлоропласти в листата на растенията. Хлоропластите улавят енергията от светлината и правят глюкозни молекули от въглероден диоксид във въздуха и водата в почвата.

Глюкозата може да се намери и в линейна форма. Крайната дясна част на тази молекула показва формата на алдехид.
Сравнение между глюкоза и фруктоза
Индекс

Фруктозата е въглехидрат и е проста захар, намираща се в плодовете. Често се нарича просто „плодова захар“. Фруктозата се нарича обикновена захар или монозахарид, защото е една от най-малките единици, която има характеристиките на този клас въглехидрати.

Фруктозата се съдържа и в меда. Класифициран е като най-сладката от всички захари.

Фруктозата може да се намери и в линейна форма. Крайната дясна част на тази молекула показва формата на кетон.
Сравнение между глюкоза и фруктоза
Индекс

Глюкозата и фруктозата са двете най-важни прости захари за консумация от човека. Те имат една и съща молекулна формула, C6H12O6, но различни структури. Всеки от тях е въглехидрат, който може да се разглежда като комбинация от 6 молекули вода и 6 молекули въглероден диоксид с добив от 6 молекули кислород. Те са класифицирани по различен начин от въглеводородните производни, глюкозата е класифицирана като алдехид и фруктозата като кетон.

Захарите се различават в средата на свързване на кислородния атом със захарта. Разликите във функционалните групи могат да се видят по-ясно в линейните форми по-долу.

Индекс

Целулозата е форма на въглехидрати, при която около 1500 глюкозни пръстена са нанизани заедно. Той е основният компонент на клетъчните стени на живите организми. Дървесината е предимно целулоза, така че целулозата е най-разпространеният вид органично съединение на Земята.

Целулозните молекули обикновено са в линейни вериги и влакната, получени от колекции от целулозни молекули, имат необходимата здравина, за да образуват носещите структури на растенията. Въпреки че човешкото храносмилане не може да разгради целулозата за употреба като храна, животните като говеда и термити разчитат на енергийното съдържание на целулозата. Те имат протозои и бактерии с необходимите ензими в храносмилателната си система. За мускулните влакна целулозата е необходима в човешката диета.

И нишестето, и целулозата са въглехидрати, които се класифицират като полизахариди, тъй като са изградени от вериги от молекули глюкоза. Въпреки че са сходни, нишестето може да се използва като енергийни източници от човешкото тяло, докато целулозата не може. Ензимите са важни в метаболизма на храната и тези ензими са много специфични. Те са нещо като клавишите, които регулират геометрията на нишестените връзки, но не и тези на целулозата.