Глюкоза

Коротко

• Рослини утворюють глюкозу під час фотосинтезу з вуглекислого газу й води, а запасають у вигляді крохмалю; тварини — у вигляді глікогену.
• Кров переносить глюкозу до тканин; мозок людини в стані спокою натще споживає близько 60 % глюкози крові.
• Тривале підвищення рівня глюкози в крові — гіперглікемія — головна ознака цукрового діабету.
• Промислово глюкозу отримують гідролізом рослинного крохмалю під дією ферментів або кислот.

1747 року німецький хімік Андреас Марґґраф виділив із родзинок солодку речовину, яка відрізнялася від тростинного цукру. Пізніше її знайшли у виноградному соку, і за нею закріпилася назва виноградного цукру. Слово «глюкоза» запропонував французький хімік Жан-Батист Дюма 1838 року.

Будова

Глюкоза — гексоза, тобто моносахарид із шістьма атомами вуглецю, і водночас альдоза: у відкритій формі молекула має альдегідну групу. У природі поширена D-глюкоза; її дзеркальний ізомер L-глюкоза в природі майже не трапляється й біологічно малоактивний.

У водному розчині понад 99 % молекул замикаються в шестичленне кільце (піранозну форму), причому α- і β-форми переходять одна в одну. Відкритий ланцюг становить лише частки відсотка. Кристалічна глюкоза — це безбарвні або білі солодкі кристали, які добре розчиняються у воді й погано — у спиртах.

З’ясування будови глюкози було віхою в органічній хімії: німецький хімік Еміль Фішер отримав за дослідження цукрів Нобелівську премію 1902 року.

У живих організмах

Рослини й більшість водоростей утворюють глюкозу під час фотосинтезу. З неї вони будують целюлозу клітинних стінок і крохмаль — запасну поживу. Тварини й людина запасають глюкозу в печінці та м’язах у вигляді глікогену.

Окиснюючи глюкозу, клітини отримують енергію, яку запасають у молекулах АТФ; саме за її рахунок працюють, зокрема, м’язи. Тіло дорослої людини вагою 70 кг утримує в плазмі крові приблизно 4 г розчиненої глюкози. Між прийомами їжі рівень підтримують запаси глікогену.

У медицині

Порушення регуляції цукру крові проявляються як гіперглікемія (стійке підвищення) або гіпоглікемія (зниження). Найвідоміша хвороба, пов’язана з такими порушеннями, — цукровий діабет. Розчини глюкози вводять для живлення хворих і при гіпоглікемії, а пероральний глюкозотолерантний тест допомагає діагностувати діабет.

Отримання і застосування

Промислову глюкозу отримують гідролізом крохмалю під дією ферментів або кислот. Ще на початку XIX століття, коли під час Наполеонівських воєн до Європи перестав надходити тростинний цукор, хіміки навчилися отримувати солодкий сироп нагріванням картопляного крохмалю з сірчаною кислотою. Нині глюкозні сиропи й декстрозу використовують у харчовій промисловості (зокрема в сумішах для напоїв і кондитерських виробах), а також у медицині як засіб посиленого харчування.

Запитання

Глюкоза і декстроза — це одне й те саме?

Так, обидві назви означають D-глюкозу. Словом «декстроза» частіше користуються в харчовій промисловості й медицині (на етикетках, у назвах розчинів), «глюкоза» — у хімії та біології.

Який рівень глюкози в крові вважають нормальним?

Для дорослої людини без діабету натще зазвичай називають приблизно 3,9–5,5 ммоль/л; після їди рівень тимчасово зростає. Межі норми дещо відрізняються в різних лабораторіях, тому результати аналізу слід обговорювати з лікарем.

Чому глюкоза менш солодка за звичайний цукор?

Звичайний цукор — це сахароза, дисахарид із залишків глюкози й фруктози, а фруктоза солодша за глюкозу. Тому цукерки на глюкозних сиропах виходять менш солодкими, що помітили ще перші виробники XIX століття.

Див. також

• Альдолази Каталізують реакцію в обидва боки: розпад цукру в гліколізі й синтез у глюконеогенезі та циклі Кальвіна.
• Біохімія Вивчає будову й функції біомолекул — білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів, ліпідів — і перетворення речовин у клітині.
• Амілопектин Глюкозні залишки з’єднані α-1,4-зв’язками в ланцюги, а в місцях розгалужень — α-1,6-зв’язками.
• Глутамінова кислота Людський організм синтезує її сам, тож вона належить до замінних амінокислот.

Джерела

1. Глюкоза — Вікіпедія (українська)
2. Glucose — Wikipedia (англійська)
3. Blood sugar level — Wikipedia (англійська)

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.