Gliukozė

Gliukozė (arba dekstrozė, vynuogių cukrus) – paprastasis angliavandenis, kurio cheminė formulė C6H12O6. Saldaus skonio gerai tirpstanti vandenyje skaidri kristalinė medžiaga. Jos molekules jungia daug vandenilinių jungčių, todėl kaitinama skyla. 
Svarbus ir gerai įsisavinamas angliavandenis įvairiuose organizmuose, cirkuliuoja kraujyje. Visi kitokie angliavandeniai virškinimo metu yra skaidomi iki paverčiami gliukoze, kuri naudojama kaip galutinis energijos šaltinis daugelyje organizmų nuo bakterijų iki žmonių.

Gliukozė augaluose gaminama fotosintezės proceso metu − panaudojant saulės šviesos energiją sujungiamas anglies dvideginis ir vanduo. Tai svarbiausias energijos šaltinis ir ląstelių medžiagų apykaitos produktas. Saugoma polimerų pavidalu − augaluose kaip krakmolas, gyvūnų organizmuose glikogeno pavidalu.

Funkcija 
Viena iš dviejų svarbiausių gliukozės funkcijų gyvuose organizmuose – aprūpinti juos energija. Gliukozė susidaro fotosintezės metu iš CO2 ir H2O, panaudojant Saulės energiją, kuri lyg „užkonservuojama“ šioje medžiagoje. Gliukozei oksiduojantis (tai vyksta laipsniškai), ta energija išsiskiria ir suvartojama gyvybiniuose procesuose. Galutiniai oksidacijos produktai yra CO2 ir H2O (kaip ir degimo):

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

Gliukozė – daugelio gyvam organizmui būtinų junginių pradinė medžiaga. Tai antra svarbi jos biocheminė funkcija. Veikiama fermentų, kuriuos gamina mikroorganizmai, gliukozė gali pradėti rūgti (tai labai sudėtinga reakcijų grandinė, kurios gale susidaro paprastesnes medžiagos), pavyzdžiui:

Alkoholinis rūgimas:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

Pienarūgštis rūgimas:
 C6H12O6→ 2CH3–CH–COOH
               |
               OH

Pienarūgštis rūgimas – tai pieno, kopūstų, silosuojamos žolės rūgimas. Susidariusi pieno rūgštis neleidžia produktui gesti, stabdo puvimo procesus.

Struktūra 
Kaip buvo nustatyta D-gliukozės struktūra? Pirmiausia iš elementų analizės paaiškėjo paprasčiausia jos formulė CH2O. Paskui buvo apskaičiuota santykinė molekulinė masė – ji lygi 180; iš to išplaukia, jog molekulinė gliukozės formulė (CH2O)6 arba C6H12O6. Tokios sudėties molekulėje turi būti arba viena dviguba jungtis (C=С arba C=O), arba vienas ciklas, nes joje dviem vandenilio atomais mažiau negu atitinkamame sočiame junginyje (C6H14O6). Gliukozė rodo „sidabro veidrodžio“ reakciją, taigi joje yra aldehidinė grupė. Gliukozei saveikaujant su vario (II) hidroksidu, esant šarmų, susidaro tamsiai mėlynas tirpalas – vadinasi medžiaga yra polihidroksilis alkoholis. Kitų funkcinių grupių gliukozėje nerasta. Redukuojant ją vandeniliu ant platinos (20 °C temperatūroje), susidaro šešiahidroksilis alkoholis C6H14O6 (sorbitas). Tai reiškia, jog gliukozė turi šesių anglies atomų skeletą ir penkias hidroksilo grupes prie skirtingų anglies atomų. Keliais skirtingais metodais (pavyzdžiui, oksiduojant gliukozę azoto rūgštimi) įrodyta, kad anglies skeletas yra nešakotas. Vėliau buvo nustatyta ir erdvinė konfiguracija prie visu keturių asimetrinių anglies atomų.

Tolesni tyrimai parodė, jog dažniausiai gliukozė būna ciklinio pusacetalio formos. Jam susidarant, „buvęs karbonilinis“ anglies atomas tampa asimetriškas, ir atsiranda du nauji izomerai, vadinami α ir β formomis. Vandeniliniame tirpale abi formos yra pusiausvyros ir virsta viena kita per atvirą – aldehidinę –formą:

Atvirosios gliukozės formos tirpale labai mažai, o iš dviejų ciklinių vyrauja β forma. Tačiau jeigu kurioje nors reakcijoje dalyvauja tik viena tų formų, pusiausvyra pasislenka jos susidarymo pusėn ir visa medžiaga reaguoja kaip toji forma. Taip, pavyzdžiui, vyksta sidabro veidrodžio reakcija,  kai gliukozė reaguoja kaip aldehidas. Kieta gliukozė paprastai būna α formos.

Vartojimas 
Maistui labai naudinga vartoti pupelių, žirnių, daržovių, vaisių ir avižų ląstelieną, nes ji padeda kontroliuoti gliukozės kiekį, sulėtindama virškinimą, taigi ir cukraus įsisavinimą.

Gliukozę geriausia gerti ištirpintą vandenyje. Rekomenduojama kasdien suvartoti ne daugiau 10−15 g. Sergantiesiems cukriniu diabetu vartoti tik pasitarus su gydytoju.

Poveikis 
Gliukozė tai vienas iš pagrindinių energijos šaltinių žmogaus organizme vykstantiems procesams. Ji dalyvauja daugybėje procesų, vykstančių žmogaus organizme. Angliavandenių turintys maisto produktai plonojoje žarnoje yra galutinai suvirškinami ir pasisavinami tik gliukozės pavidalu. Ji su krauju gabenama į kepenis, kur dalis kaupiamas atsargai glikogeno pavidalu, o kita dalis patenka į visas ląsteles ir naudojama kaip energijos šaltinis. Nepavalgius, glikogeno atsargos sunaudojamos maždaug per 12-20 val. Jei gliukozė negali patekti į ląsteles tuomet jos badauja ir miršta dėl energijos stygiaus. Kasos hormonas insulinas skatina gliukozės patekimą į ląsteles. Jei insulino kasa pagamina per mažai, ląstelė negali panaudoti gliukozės, todėl padidėja jos koncentracija kraujyje.

Gliukozė būtina viso organizmo veiklai, ypač smegenų ir nervų sistemos. Suaugusio žmogaus smegenys kasdien sunaudoja apie 120 g gliukozės. Ji gerina medžiagų apykaitą, stiprina širdies raumens susitraukimą, plečia kraujagysles, didina diurezę. Suteikia energijos procesams, vykstantiems organizme neutralizuojant nuodus (apsinuodijus alkoholiu, narkotikais, smalkėmis). Gliukozė reikalinga intensyviai sportuojantiems, įtemptai dirbantiems žmonėms − ji greitai pašalina atsiradusį nuovargį.

Kasdien vartojant alkoholį, kasa nesuspėja gaminti pakankamo kiekio insulino, todėl sutrinka gliukozės apykaita organizme. Dėl nuolat padidėjusio gliukozės kiekio kraujyje gali kilti įvairių komplikacijų – dažniausiai pažeidžiamos kraujagyslės ir nervai, o tai turi labai didelę įtaką kitiems mūsų organams. Per didelis kiekis kenkia kasos veiklai, gali išsivystyti diabetas.

Šaltiniai

Nuorodos
Gliukozės įtaka širdies ir kraujagyslių ligoms (LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS)

Monosacharidai
Saldikliai