عملکرد گلوکز مونوهیدرات

گلوکز منبع انرژی مهمی برای بسیاری از سلول ها از جمله مغز و گلبول های قرمز است. همچنین توسط برخی سلول های کبد و بافت چربی برای ذخیره انرژی استفاده می شود.

گلوکز در طی فوسنتز در گیاهان تولید می شود و در انسان از طریق گلوکونئوژنز کبدی تولید می شود. در بدن در یک سری واکنش های سلولی تجزیه می شود که با گلیکولیز شروع می شود.
انرژی

گلوکز منبع اصلی انرژی برای اکثر موجودات زنده است. این ماده پیش ساز چندین ترکیب مهم از جمله نشاسته، سلولز و گلیکوژن (و همچنین الیگوساکاریدها) است.

چندین آنزیم از گلوکز فسفریله شده برای افزودن یک گروه قند به مولکول های دیگر در یک فرآیند شیمیایی آلی به نام گلیکوزیلاسیون استفاده می کنند. این می تواند برای عملکرد پروتئین ها و لیپیدها بسیار مهم باشد.

گلوکز به دو شکل طبیعی L-گلوکز و D-گلوکز یافت می شود. هر دو حاوی مولکول های گلوکز یکسان هستند اما در بازتاب های آینه ای مرتب شده اند. شکل D-گلوکز نور را در جهت عقربه های ساعت و شکل L-گلوکز آن را خلاف جهت عقربه های ساعت قطبی می کند.
کربوهیدرات ها

گلوکز منبع اصلی انرژی برای موجودات زنده است. همچنین پایه بسیاری از فرآیندهای سلولی است. از جمله مهمترین آنها می توان به تولید پلیمرهای گلوکز (پلی ساکاریدها) مانند نشاسته، سلولز و گلیکوژن اشاره کرد. لیپیدها؛ و الیگوساکاریدهای متشکل از گلوکز و سایر قندها.

علاوه بر این، گلوکز در فرآیندی به نام گلیکوزیلاسیون به پروتئین ها و لیپیدها اضافه می شود تا ساختاری به آنها بدهد. همچنین به عنوان یک بستر در فرآیند تخمیر برای تولید اتانول، یک الکل استفاده می شود.

کربوهیدرات ها در طیف وسیعی از غذاها یافت می شوند و در اشکال و انواع مختلفی وجود دارند. خوردن کربوهیدرات از منابع سالم مانند غلات کامل، سبزیجات، میوه ها و لوبیاها کلید یک رژیم غذایی خوب است.

کربوهیدرات ها سوخت سیستم عصبی مرکزی و انرژی برای عضلات در حال کار در طول روز را تامین می کنند. با این حال، در صورت مصرف بیش از حد می توانند مضر باشند. رژیم غذایی با گلیسمی بالا می تواند خطر ابتلا به بیماری قلبی، دیابت و چاقی را افزایش دهد.
گلیکوژن

گلیکوژن مکانیسم اصلی ذخیره انرژی بدن است. عمدتاً در کبد و ماهیچه ها ذخیره می شود و به عنوان گلوکز آزاد در بافت های دیگر توزیع می شود.

گلیکوژن دارای ساختار پلیمری با زنجیره های خطی طولانی از باقی مانده های گلوکز است که توسط پیوندهای گلیکوزیدی a-1،4 به هم متصل شده اند. این واحدهای گلوکز یک پلیمر مارپیچ را تشکیل می دهند که تقریباً هر ده باقیمانده یک شاخه با زنجیره دیگری از باقی مانده های گلوکز تشکیل می دهند.

این شاخه ها با یک پیوند آلفا استال، -C(OH)H-O- به هم متصل می شوند، که زمانی اتفاق می افتد که 2 گروه آلکوکسی به یک اتم کربن (C-1 و C-4 یا C-5) متصل می شوند. در محلول‌ها، اشکال زنجیره باز گلوکز در تعادل با چندین ایزومر حلقوی وجود دارد که هر یک حاوی حلقه‌ای از هیدروکسیل‌ها هستند که توسط یک اتم اکسیژن بسته شده است.

گلیکوژن عضلانی تقریباً 2-1 درصد وزن عضلانی را تشکیل می دهد و عمدتاً در نواحی بین فیبریلار قرار دارد. وقتی گلیکوژن عضلانی کاهش می یابد، یک پروتئین حمل و نقل به نام هگزوکیناز آن را تجزیه کرده و گلوکز را وارد جریان خون می کند.
پلی ساکاریدها

پلی ساکاریدها کربوهیدرات های پیچیده و شاخه ای هستند که از پیوند مونوساکاریدها یا دی ساکاریدها توسط پیوندهای گلیکوزیدی به یکدیگر تشکیل می شوند. این پیوندها توسط یک اتم اکسیژن بین دو حلقه کربن تشکیل می شوند.

زنجیره های پلی ساکارید دارای خواص منحصر به فردی هستند که با یکدیگر متفاوت هستند، از جمله ترکیب، پیوند، درجه انشعاب و وزن مولکولی. این ویژگی‌های ساختاری در درک فعالیت‌های فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی آنها مهم است.

تقریباً همه پلی ساکاریدها با پیوندهای گلیکوزیدی به هم مرتبط هستند. این پیوندها در طی یک واکنش کم آبی تشکیل می شوند، زمانی که یک مولکول آب از باقی مانده قند حذف می شود و یک گروه هیدروکسیل از کربن از بین می رود.

پلی ساکاریدها به عنوان اجزای ساختاری دیواره سلولی و ساختارهای خارج سلولی در گیاهان، حشرات و قارچ ها استفاده می شوند. برخی از آنها به عنوان ذخیره انرژی نیز عمل می کنند. نمونه هایی از این موارد شامل سلولز و کیتین است. آنها همچنین در اسید هیالورونیک یافت می شوند، ماده ای که برای مایع مفصلی و بافت همبند مهم است.