**Glukóza** (symbol v chemických vzoroch: *Glc*) je monosacharid patriaci medzi aldohexózy. Prirodzene sa vyskytuje iba enantiomér **D-glukóza**, ktorý sa nazýva aj **dextróza**, **škrobový cukor**, **hroznový cukor** či **glukóza** v užšom zmysle. **L-glukóza** sa vyrába umelo a je zriedkavá.

V čistom stave je D-glukóza biela kryštalická látka so sladkou chuťou.

Výroba
------

D-glukóza sa môže pripraviť kryštalizáciou z rastlinných štiav, najmä z hrozien viniča hroznorodého, ale hlavnou metódou jej výroby je kyslá alebo enzymatická hydrolýza rastlinného škrobu, na Slovensku predovšetkým zemiakového.

Chemické vlastnosti
-------------------

Glukóza existuje v dvoch enantioméroch, a to ako D-glukóza (vyskytujúca sa v prírode), nazývaná aj dextróza, a jej zrkadlový obraz, L-glukóza. Tie sa svojimi chemickými a fyzikálnymi vlastnosťami nelíšia, s výnimkou toho, že ich vodný roztok otáča rovinu polarizovaného svetla opačným smerom. V živých organizmoch sú však nezameniteľné.

Vzhľadom na prítomnosť aldehydovej skupiny patrí glukóza k redukujúcim sacharidom, čiže napríklad redukuje soli dvojmocnej medi na jednomocné, čo sa v minulosti používalo na kvalitatívne aj kvantitatívne stanovenie cukru v roztoku (napr. v moči). Pritom sa aldehydická skupina D-glukózy mení na karoboxylovú a vzniká kyselina D-glukónová. Pri použití silnejších oxidačných činidiel, ako napr. kyseliny dusičnej, sa oxiduje aj primárna alkoholická skupina na opačnom konci molekuly tiež na karboxylovú skupinu za vzniku kyseliny D-glukarovej. Ak sa zoxiduje len primárna alkoholická skupina na poslednom uhlíku (s lokačným číslom 6), vzniká kyselina D-glukurónová.

Redukciou glukózy, napr. hydrogenáciou vodíkom za prítomnosti katalyzátorov, sa naopak redukuje aldehydická skupina na primárnu alkoholickú skupinu a vzniká D-glucitol, známejší pod názvom sorbitol (sorbit), používaný ako umelé sladidlo pre diabetikov.

V roztoku prechádza glukóza do cyklickej hemiacetálovej formy so šesťčlenným kruhom (pyranóza), ktorá v rovnovážnom stave za laboratórnej teploty 20 °C obsahuje dva anoméry, líšiace sa orientáciou hemiacetálového hydroxylu: 36 % α-glukopyranózy a 64 % β-glukopyranózy. I jednotlivé anoméry sa líšia svojou špecifickou otáčavosťou: 

| Anomér | Špecifická otáčavosť |
| --- | --- |
| α-anomér | +106° |
| β-anomér | +22,5° |
| anoméry v rovnováhe (D, 20 °C) | +52,5°; |

Glc od Fischerovej projekcie po Haworthovu projekciu
Tieto anoméry sú v dynamickej rovnováhe a procesom mutarotácie prechádzajú s polčasom rádu hodín jeden v druhý. V obidvoch prípadoch priestorové usporiadanie šesťčlenného heterocyklu zodpovedá stoličkovej konformácii (Z-forma). Čisté anoméry v pevnej fáze môžeme získať kryštalizáciou za určitých podmienok. Pri kryštalizácii z metanolu sa vytvárajú kryštály α-D-glukopyranózy, zatiaľ čo pri kryštalizácii z kyseliny octovej vznikajú kryštály β-D-glukopyranózy. Pri kryštalizácii z vodného roztoku zvyčajne dostávame monohydrát D-glukózy. 

V zelených rastlinách vzniká procesom fotosyntézy z oxidu uhličitého a vody za prítomnosti chlorofylu a dodávky energie vo forme svetelných kvánt podľa sumárnej rovnice

6 CO2 + 6 H2O + *hν* → C6H12O6 + 6 O2
pričom vzniká kyslík. Presne opačným procesom je proces, ktorým organizmy rastlín a živočíchov odbúravajú („spaľujú") D-glukózu na pôvodné látky a získavajú tak potrebnú energiu.

Výskyt v prírode
----------------

Čistá D-glukóza sa nachádza v rastlinách ako jeden z produktov fotosyntézy a predstavuje pre rastliny zásobu energie. Hromadí sa predovšetkým v plodoch. Okrem toho je podjednotkou mnohých prírodných oligosacharidov (napr. maltózy, sacharózy či laktózy) a polysacharidov (napr. škrobu či glykogénu). Je aj súčasťou mnohých heteroglykozidov, vyskytujúcich sa v rastlinách. 

Je prítomná aj v krvi a lymfe živočíchov, aj v niektorých živočíšnych produktoch, najmä v mede.

Fyziologický význam
-------------------

D-glukóza je pre existenciu ľudského organizmu nevyhnutná. Je to najrýchlejší a najzákladnejší zdroj energie pre ľudské telo, najmä pri športe alebo inej pohybovej aktivite; glukóza je *de facto* liek na hypoglykémiu. Pre niektoré ľudské orgány, najmä pre mozog a červené krvinky, je glukóza úplne nevyhnutná. Je to ich jediný zdroj energie, bez ktorého sa nezaobídu. Tieto tkanivá spotrebujú za 24 hodín približne 150 g glukózy. To je teda minimum, ktoré musí zdravý človek (ale aj diabetik) prijať, aby zabránil rozvoju katabolizmu (čiže rozkladaniu zložitejších látok na látky jednoduchšie) – získavanie glukózy glukoneogenézou alebo ketogenézou (získavanie energie za rozkladu mastných kyselín; pri tomto deji vznikajú ako odpadové látky ketolátky, v prvom rade acetón). 

Pri poklese hladiny glukózy (hypoglykémiou) sa v žľazách s vnútorným vylučovaním (pankrease a nadobličkách) začnú ihneď uvoľňovať kontraregulačné hormóny (glukagón a adrenalín), ktoré mobilizujú jej tvorbu zo zásobného glykogénu (obsiahnutého prevažne v pečeni a v svalstve) procesom glykogenolýzy. Glukóza z glykogénu v pečeni vstupuje do krvného obehu pre ostatné tkanivá, glukóza z glykogénu v svale je však lokálne spotrebovaná (nemá možnosť prechodu do krvného obehu, pretože svaly nemajú enzým glukóza-6-fosfatázu, takže glukóza nemôže bunku opustiť). Organizmus nemá schopnosť vytvoriť glukózu z tukov okrem veľmi malého množstva, ktoré vzniká z glycerolu. Ako energetický zdroj sa glukóza využíva aj v umelej výžive (infúzia) a jej roztoky sa podávajú do žily na zavodnenie chorých alebo ako nosiče pre iné lieky. Kaloricky je glukóza rovnako výdatná ako repný cukor, má však nižšiu sladivosť, približne o 20 %.

Zvýšená hladina glukózy v krvi je označovaná ako hyperglykémia. V istých prípadoch je to normálny stav, napríklad po jedle sa hladina glukózy v krvi prirodzene zvýši. Organizmus tento stav zvýšenej koncentrácie glukózy v krvi potlačí, za čo je zodpovedný hormón inzulín. V prípade, že tento hormón nie je dostatočne produkovaný alebo naňho bunky nereagujú (reps. reagujú nedostatočne) a telo nie je schopné opäť hladinu glukózy znížiť na fyziologickú hodnotu, môže to byť náznakom cukrovky (diabetes mellitus).

Aktívnou formou glukózy je z biochemického hľadiska D-glukóza-6-fosfát, vznikajúci pôsobením hexokinázy za spotreby adenozín trifosfátu (ATP).

|  |
| --- |
|  **Nutričné hodnoty**(na 100 g) |
| Využiteľná energia | 1 670 kJ |
| Sacharidy | 100 g |
| Bielkoviny | 0 g |
| Lipid | 0 g |

Koncentrácia (hladina) D-glukózy v krvi sa nazýva glykémia.

Za bežných fyziologických podmienok získava organizmus glukózu:

* prísunom z vonkajšieho prostredia – potravou, v podobe buď samotnej glukózy, alebo z disacharidov, prípadne polysacharidov (škrob)
* z vlastných zásob – glykogénu, je uložený hlavne v pečeni, ale aj priečne pruhovanom svalstve. Tieto zásoby su obmedzené, činia od 150 do 400 g, podľa situácie, v ktorej sa organizmus nachádza.
* glukoneogenézou z aminokyselín.

Použitie
--------

Okrem už spomenutého použitia v lekárstve je surovinou pre fermentačnú výrobu etanolu a alkoholických nápojov (pivo, víno ap.) alkoholovým kvasením pôsobením kvasiniek rodu *Saccharomyces*. Pôsobením iných mikroorganizmov možno vyrábať aj iné dôležité organické zlúčeniny, ako butan-1-ol, glycerol, acetón, kyselinu mliečnu, kyselinu citrónovú a. i.

Enzymaticky sa z nej vyrába oveľa sladší monosacharid fruktóza, používaný v potravinárskom priemysle.

Referencie
----------

1. ↑   *"Glycogen Biosynthesis; Glycogen Breakdown"* [online]. [Cit. 2021-02-06]. Dostupné online. Archivované 2021-05-12 z originálu.

Pozri aj
--------

* Aldóza

Iné projekty
------------

Commons
* Spolupracuj na Commons Commons ponúka multimediálne súbory na tému **Glukóza**

| * z
* d
* u
Druhy sacharidov |
| --- |
| Všeobecné | 
* Aldóza
* Ketóza
* Furanóza
* Pyranóza

 |
| Geometria | 
* Anomér
* Cyklohexánová konformácia
* Epimér
* Mutarotácia

 |
| Monosacharidy | 

|  |  |
| --- | --- |
| Diózy | 
* Aldodiózy
	+ Glykolaldehyd

 |
| Triózy | 
* Aldotriózy
	+ Glyceraldehyd
* Ketotriózy
	+ Dihydroxyacetón

 |
| Tetrózy | 
* Aldotetrózy
	+ Erytróza
	+ Treóza
* Ketotetrózy
	+ Erytrulóza

 |
| Pentózy | 
* Aldopentózy
	+ Arabinóza
	+ Lyxóza
	+ Ribóza
	+ Xylóza
* Ketopentózy
	+ Ribulóza
	+ Xylulóza
* Deoxycukry
	+ Deoxyribóza

 |
| Hexózy | 
* Aldohexózy
	+ Alóza
	+ Altróza
	+ Galaktóza
	+ Glukóza
	+ Gulóza
	+ Idóza
	+ Manóza
	+ Talóza
* Ketohexózy
	+ Fruktóza
	+ Psikóza
	+ Sorbóza
	+ Tagatóza
* Deoxycukry
	+ Fukóza
	+ Fukulóza
	+ Ramnóza

 |
| Heptózy | 
* Ketoheptózy
	+ Manoheptulóza
	+ Sedoheptulóza

 |
| Viac než 7 uhlíkov | 
* Októzy
* Nonózy
	+ Kyselina neuramínová

 |

 |
| Sacharidy s väčším počtommonosacharidových jednotiek | 

|  |  |
| --- | --- |
| Disacharidy | 
* Celobióza
* Izomaltóza
* Izomaltulóza
* Laktóza
* Laktulóza
* Maltóza
* Sacharóza
* Trehalóza
* Turanóza

 |
| Trisacharidy | 
* Maltotrióza
* Melezitóza
* Rafinóza

 |
| Tetrasacharidy | 
* Stachyóza

 |
| Iné oligosacharidy | 
* Akarbóza
* Fruktooligosacharid (FOS)
* Galaktooligosacharid (GOS)
* Izomaltooligosacharid (IMO)
* Maltodextrín

 |
| Polysacharidy | 
* Beta-glukán
	+ Ovsený beta-glukán
	+ Lentinan
	+ Sizofiran
	+ Zymozan
	+ Celulóza
	+ Chitín
* Chitozan
* Dextrín / Dextrán
* *Fruktóza / Fruktán*
	+ Inulín
* *Galaktóza / Galaktán*
* *Glukóza / Glukán*
	+ Glykogén
* Hemicelulóza
* Lignín
* Manan
* Pektín
* Škrob
	+ Amylopektín
	+ Amylóza
* Xantánová guma

 |

 |
| 
* Kategória

 |

| * z
* d
* u
Glykolýza a glukoneogenéza |
| --- |
| Glykolýza | 

|  |  |
| --- | --- |
| Intermediáty | 
* Glukóza
* Glukóza-6-fosfát
* Fruktóza-6-fosfát
* Fruktóza-1,6-bisfosfát
* Dihydroxyacetónfosfát
* Glyceraldehyd-3-fosfát
* 1,3-Bisfosfoglycerát
* 3-Fosfoglycerát
* 2-Fosfoglycerát
* Fosfoenolpyruvát
* Pyruvát

 |
| Enzýmy | 
* Hexokináza
* Hexózafosfátizomeráza
* Fosfofruktokináza
* Aldoláza
* Triózafosfátizomeráza
* Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza
* 3-Fosfoglycerátkináza
* Fosfoglyceromutáza
* Enoláza
* Pyruvátkináza

 |

 |
| Glukoneogenéza | 

|  |  |
| --- | --- |
| Intermediáty | 
* Pyruvát
* Oxalacetát
* Malát
* Fosfoenolpyruvát
* 2-Fosfoglycerát
* 3-Fosfoglycerát
* 1,3-Bisfosfoglycerát
* Glyceraldehyd-3-fosfát
* Dihydroxyacetónfosfát
* Fruktóza-1,6-bisfosfát
* Fruktóza-6-fosfát
* Glukóza-6-fosfát
* Glukóza

 |
| Enzýmy | 
* Pyruvátkarboxyláza
* PEP karboxyláza
* Enoláza
* Fosfoglyceromutáza
* 3-Fosfoglycerátkináza
* Glyceraldehyd-3-fosfátdehydrogenáza
* Triózafosfátizomeráza
* Aldoláza
* Fruktóza-1,6-bisfosfatáza
* Hexózafosfátizomeráza
* Glukóza-6-fosfatáza

 |

 |
| Spojenie s ostatnými metabolickými dráhami | 
* Citrátový cyklus
	+ Acetylkoenzým A
	+ Pyruvátdekarboxyláza
* Kvasenie

 |