Γλυκόζη

Η γλυκόζη είναι ένας μονοσακχαρίτης που το σώμα μας λαμβάνει μέσω της τροφής και το χρησιμοποιεί ως σημαντική πηγή ενέργειας. Η θεμελιώδης μοριακή ένδειξη της γλυκόζης είναι το C6H12O6.

Η διαδικασία με την οποία το διοξείδιο του άνθρακα μετατρέπεται σε γλυκόζη στα φυτά είναι γνωστή ως κύκλος Calvin. Σε αυτή τη διαδικασία, ο σχηματισμός ενός μορίου γλυκόζης απαιτεί 18 ATP και 12 NADPH. Στα φυτά, η γλυκόζη βρίσκεται κυρίως στα φρούτα και στα διάφορα άλλα μέρη. Το καλύτερο παράδειγμα χρήσης γλυκόζης είναι μια συμβιωτική σχέση μεταξύ φυτών και μυκήτων, στην οποία οι μύκητες παρέχουν νερό και μέταλλα στα φυτά και με τη σειρά τους, τα φυτά δίνουν γλυκόζη στους μύκητες ως πηγή ενέργειας.

Ιδιότητες της γλυκόζης

Οι ιδιότητες της γλυκόζης είναι:

• Το μοριακό βάρος ή η μοριακή μάζα της γλυκόζης είναι 180,16 g/mol.
• Η πυκνότητα της γλυκόζης είναι 1,54 g/cm3.
• Το σημείο τήξης της γλυκόζης είναι 146°C
• Είναι ένα απλό σάκχαρο που είναι μονοσακχαρίτης.
• Η γλυκόζη ονομάζεται επίσης δεξτρόζη.

Πώς επεξεργάζεται η γλυκόζη από το σώμα μας

Η γλυκόζη εισέρχεται στον οργανισμό μας ως γαλακτόζη και φρουκτόζη με διάφορες μορφές, που είναι κυρίως ισομερή και μονοσακχαρίτες της γλυκόζης. Το σώμα μας διασπά τα σύνθετα σάκχαρα σε γαλακτόζη, γλυκόζη και φρουκτόζη για την απορρόφηση και τον μεταβολισμό.

Εκτός από τη λήψη γλυκόζης από τα τρόφιμα, το σώμα μας παρασκευάζει γλυκόζη με μια διαδικασία που ονομάζεται γλυκονεογένεση. Η γλυκονεογένεση είναι ο σχηματισμός γλυκόζης με τη βοήθεια ενώσεων μη υδατανθράκων. Είναι μια πανταχού παρούσα διαδικασία σε φυτά, ζώα, μύκητες, βακτήρια και άλλους μικροοργανισμούς.

Η γλυκόζη αποθηκεύεται με τη μορφή γλυκογόνου στους μύες και στο συκώτι μας. Κάθε φορά που υπάρχει ανεπάρκεια γλυκόζης στο σώμα μας, αυτή η αποθηκευμένη μορφή γλυκογόνου μετατρέπεται σε γλυκόζη και στη συνέχεια απελευθερώνεται στο αίμα. Η όλη διαδικασία πραγματοποιείται με τη βοήθεια της ορμόνης γλυκαγόνης, η οποία ευθύνεται για την αύξηση των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα. Αυτή η ορμόνη συντίθεται από τα άλφα κύτταρα των νησίδων Langerhans (είναι το ενδοκρινικό τμήμα του παγκρέατος). Με τη βοήθεια της γλυκόζης και του οξυγόνου, το σώμα μας δημιουργεί το ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου γνωστό ως ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη).

Ασθένειες που σχετίζονται με τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα

Οι ασθένειες που σχετίζονται με τη γλυκόζη εμφανίζονται συχνά όταν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα είναι είτε πολύ υψηλά είτε πολύ χαμηλά. Το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα διατηρείται από δύο ορμόνες:

• Γλυκαγόνη
• Ινσουλίνη

Ασθένειες

Υπεργλυκαιμία:Πρόκειται για μια κατάσταση όπου τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα είναι υψηλότερα από το κανονικό. Τα συμπτώματα της υπεργλυκαιμίας είναι:

• Αναπνοή με άρωμα φρούτου 
• Ναυτία και έμετος 
• Δύσπνοια
• Αδυναμία
• Ξηροστομία 

Όταν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα είναι υψηλότερα από το κανονικό, οδηγεί σε σακχαρώδη διαβήτη. Σε αυτή την κατάσταση, η γλυκόζη απελευθερώνεται από το σώμα μέσω των ούρων. μια τέτοια κατάσταση ονομάζεται γλυκοζουρία. Το ενενήντα εννέα τοις εκατό της γλυκόζης από το διήθημα επαναρροφάται από το εγγύς σπειροειδές σωληνάριο του νεφρού.

Υπογλυκαιμία:Αυτή είναι η κατάσταση όπου τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα πέφτουν χαμηλότερα από το κανονικό. Τα συμπτώματα της υπογλυκαιμίας είναι:

• Ακανόνιστοι ή γρήγοροι καρδιακοί παλμοί
• Κούραση 
• Χλωμό δέρμα
• Τίναγμα
• Άγχος 
• Ιδρώτα, πείνα και ευερεθιστότητα 

Εργαστηριακός έλεγχος για τον προσδιορισμό του επιπέδου γλυκόζης αίματος στο σώμα

Το φυσιολογικό επίπεδο γλυκόζης στο αίμα του σώματος κυμαίνεται από 70 έως 90 mg/dL. Μεγαλύτερα εύρη από αυτό οδηγούν σε προδιαβήτη ή διαβήτη. Το τεστ που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του επιπέδου γλυκόζης στο αίμα είναι το τεστ A1c. Αυτή η εξέταση είναι χρήσιμη για τη λήψη των ακριβών πληροφοριών για τη γλυκόζη του αίματος στο σώμα σας. Αυτό το τεστ A1c χρησιμοποιείται κυρίως στη διάγνωση του διαβήτη και του προδιαβήτη. Θεωρείται προκαταρκτική εξέταση στη διαχείριση του διαβήτη.

Σχηματισμός κυκλικών σακχάρων όπως η γλυκόζη  

Τα σάκχαρα είναι κυρίως πολυυδροξυλιωμένες (που περιέχουν μεγάλο αριθμό ομάδων ΟΗ) αλυσίδες ατόμων άνθρακα που, επιπλέον, διαθέτουν μια ομάδα αλδεΰδης ή κετόνης. Γενικά, όλα τα σάκχαρα έχουν την αναλογία 1:2:1 ως Άνθρακα:Υδρογόνο:Οξυγόνο. Η γλυκόζη έχει την ιδιότητα να υφίσταται ενδομοριακές ή ενδομοριακές αντιδράσεις μεταξύ των ομάδων όπως το υδροξύλιο και το καρβονύλιο.

Αντίδραση κυκλοποίησης με D-γλυκόζη

Αντίδραση:

Είναι μια ενδομοριακή αντίδραση όταν μια αλδόζη κυκλοποιεί απευθείας την ομάδα υδροξυλίου που υπάρχει στο C5. Λόγω τέτοιων συνθηκών, το C5 παρουσιάζει ενδομοριακή αντίδραση με την C1 καρβονυλική ομάδα της αλδεΰδης. Το προϊόν είναι ημιακετάλη.

Προβολή Fischer

Είναι η δισδιάστατη αναπαράσταση της σακχάρου D-γλυκόζης στην αριστερή πλευρά που ονομάζεται Προβολή Fischer.

Προβολή Haworth

Η προκύπτουσα τρισδιάστατη αναπαράσταση του προϊόντος κυκλοποίησης της D-γλυκόζης ημιακετάλη ονομάζεται Haworth Projection.

Σημαντικά πράγματα που πρέπει να θυμάστε

• Οι δομές που παράγονται μέσω τέτοιων αντιδράσεων είναι κυκλικές λόγω του κλειστού δακτυλίου, ο οποίος παράγεται από το σχηματισμό ισχυρών χημικών δεσμών.
• Αυτή η επίθεση στην αλδεΰδη για τον σχηματισμό ημιακετάλης έχει ως αποτέλεσμα μια 6μελή δομή δακτυλίου.
• Οι 6-μελείς δακτύλιοι ονομάζονται αλδόζη και οι 5-μελείς δακτύλιοι ονομάζονται κετόνη ή φουρανόζη.
• Το πρόθεμα D χρησιμοποιείται για να δείξει την κατεύθυνση του οπτικού ισομερούς (μια ένωση με ασύμμετρες ομάδες που περιβάλλουν ένα κεντρικό άτομο)
• Αυτό περιστρέφει το επίπεδο πολωμένο φως.
• Τα ισομερή D έχουν το ΟΗ του χειρόμορφου C5 και τα ισομερή L έχουν το ΟΗ του χειρόμορφου C5 που δείχνει προς τα αριστερά.

D-γλυκόζη

Αυτή είναι η πιο συνηθισμένη απλή ζάχαρη. Λειτουργεί ως σημαντική βάση ή δομικό στοιχείο για το σχηματισμό δισακχαριτών, σακχαρόζης, λακτόζης, ανώτερων ολιγοσακχαριτών και πολυσακχαριτών. Είναι μια μονάδα ζάχαρης σε κυτταρίνη και άμυλο. Η D-γλυκόζη υπάρχει επίσης σε ανοιχτή μορφή, αλλά το 99% της υπάρχει σε μορφή διαλύματος.

Συμπέρασμα

Η γλυκόζη είναι ένα απλό σάκχαρο, το οποίο λειτουργεί ως δομικό στοιχείο για δισακχαρίτες, ολιγοσακχαρίτες και πολλούς πολυσακχαρίτες. Η γλυκόζη ονομάζεται επίσης ζάχαρη εξόζης, καθώς αποτελείται από έξι άνθρακες. Εκτενείς πληροφορίες σχετικά με τη γλυκόζη είναι διαθέσιμες καθώς πολλές έρευνες διεξάγονται για τη γλυκόζη, η πιο δημοφιλής είναι η δομή της D-Glucose. Ερευνητές έχουν βραβευτεί για την εργασία τους σχετικά με την εκπαίδευση σχετικά με τις διαφορετικές δομές της γλυκόζης όπως η D-γλυκόζη και άλλα σάκχαρα.