Glukosa

Glukosa C6H12O6 adalah monosakarida - heksosa yang paling biasa dan paling penting. Ia adalah unit struktur bagi kebanyakan diet dan polisakarida..

Peranan biologi glukosa

Glukosa terbentuk secara semula jadi dalam proses fotosintesis di bawah pengaruh cahaya matahari di daun tumbuhan:

Glukosa adalah nutrien yang berharga. Ia adalah komponen penting dalam darah dan tisu haiwan dan sumber tenaga langsung untuk reaksi selular. Apabila teroksidasi dalam tisu, tenaga dilepaskan, yang diperlukan untuk fungsi normal organisma:

Glukosa adalah komponen penting dalam metabolisme karbohidrat. Ia diperlukan untuk pembentukan glikogen di hati (karbohidrat simpanan pada manusia dan haiwan).

Tahap glukosa darah seseorang tetap. Seluruh darah orang dewasa mengandungi 5-6 g glukosa. Jumlah ini cukup untuk menampung kos tenaga badan selama 15 minit seumur hidupnya..

Dengan penurunan tahap darah atau kepekatan tinggi dan ketidakmungkinan penggunaan, seperti yang terjadi pada diabetes mellitus, mengantuk terjadi, kehilangan kesedaran dapat terjadi (koma hipoglikemik).

Struktur glukosa. Isomerisme

Molekul glukosa mengandungi kumpulan aldehid dan hidroksil.

Pengalaman video "Pengiktirafan glukosa menggunakan reaksi kualitatif"

Monosakarida juga dicirikan oleh struktur yang berbeza yang dihasilkan daripada tindak balas intramolekul antara kumpulan karbonil dengan salah satu hidroksida alkohol. Tindak balas sedemikian di dalam satu molekul disertai dengan pengedarannya.

Telah diketahui bahawa yang paling stabil adalah cincin 5 dan 6 anggota. Oleh itu, sebagai peraturan, interaksi kumpulan karbonil dengan hidroksil pada atom karbon ke-4 atau ke-5 berlaku.

Hasil daripada interaksi kumpulan karbonil dengan salah satu kumpulan hidroksil, glukosa boleh wujud dalam dua bentuk: rantai terbuka dan siklik.

Pembentukan bentuk glukosa siklik semasa interaksi kumpulan aldehid dan hidroksil alkohol pada Clima membawa kepada kemunculan hidroksil baru di C1 dipanggil semi-asetal (paling kanan). Ia berbeza dengan yang lain dalam kereaktifan yang lebih besar, dan bentuk siklik dalam kes ini juga disebut hemiacetal.

Dalam keadaan kristal, glukosa dalam bentuk siklik, dan apabila dibubarkan, sebahagiannya berubah menjadi terbuka dan keadaan keseimbangan mudah alih terjalin.

Sebagai contoh, dalam larutan glukosa berair, terdapat struktur berikut:

Keseimbangan bergerak antara isomer struktur (tautomer) yang saling bertukar dipanggil tautomerisme. Kes ini merujuk kepada tautomerisme rantai siklo monosakarida.

Bentuk glukosa α- dan β berbentuk glukosa adalah isomer spatial yang berbeza dalam kedudukan hidroksil hemiacetal berbanding dengan satah cincin.

Dalam α-glukosa, hidroksil ini berada dalam kedudukan trans ke kumpulan hidroksimetil -CH2OH, dalam β-glukosa - dalam kedudukan cis.

Dengan mengambil kira struktur ruang kitaran enam anggota

formula untuk isomer ini adalah:

Filem video "Glukosa dan isomernya"

Proses serupa berlaku dalam larutan ribosa:

Dalam keadaan pepejal, glukosa mempunyai struktur siklik.

Glukosa kristal biasa adalah bentuk α. Bentuk-β lebih stabil dalam larutan (pada keseimbangan keadaan mantap ia menyumbang lebih daripada 60% molekul).

Perkadaran bentuk aldehid dalam keseimbangan tidak signifikan. Ini menjelaskan kekurangan interaksi dengan asid sulfurik fuchsine (tindak balas kualitatif aldehid).

Fenomena kewujudan zat dalam beberapa bentuk isomer yang saling bertukar dipanggil isomerisme dinamik oleh A.M. Butlerov. Fenomena ini kemudian disebut tautomerisme..

Selain fenomena tautomerisme, glukosa dicirikan oleh isomerisme struktur dengan keton (glukosa dan fruktosa adalah isomer interclass struktur) dan isomerisme optik:

Sifat fizikal glukosa

Glukosa adalah bahan kristal yang tidak berwarna, mudah larut dalam air, rasa manis (lat. "Glukos" - manis).

Ia terdapat dalam tumbuhan dan organisma hidup, terutama dalam jus anggur (maka nama - gula anggur), pada buah-buahan dan buah beri yang sudah masak. Madu terutamanya terdiri daripada campuran glukosa dan fruktosa.

Dalam darah manusia mengandungi sekitar 0.1%

Eksperimen video "Penentuan glukosa dalam jus anggur"

Mendapatkan glukosa

Kaedah utama mendapatkan monosakarida, yang sangat mustahak, adalah hidrolisis di- dan polisakarida.

1. Hidrolisis polisakarida

Glukosa paling kerap diperoleh dengan hidrolisis pati (kaedah pengeluaran industri):

2. Hidrolisis disakarida 3. Pemeluwapan formaldehid aldol (tindak balas AM Butlerov)

Sintesis karbohidrat pertama dari formaldehid dalam medium alkali dilakukan oleh A.M. Butlerov pada tahun 1861.

4. Fotosintesis

Secara semula jadi, glukosa terbentuk pada tanaman hasil fotosintesis:

Penggunaan glukosa

Glukosa digunakan dalam perubatan sebagai ubat penguat untuk gejala kelemahan jantung, kejutan, untuk penyediaan persediaan ubat, pemeliharaan darah, infus intravena, untuk pelbagai jenis penyakit (terutama dengan penipisan badan).

Glukosa banyak digunakan dalam pembuatan gula-gula (membuat marmalade, karamel, roti halia, dll.)

Glukosa banyak digunakan dalam industri tekstil untuk pencelupan dan pencetakan..

Glukosa digunakan sebagai produk permulaan dalam pengeluaran asid askorbik dan glukonat, untuk sintesis sejumlah turunan gula, dll..

Ia digunakan dalam pembuatan cermin dan hiasan pokok Krismas (perak).

Dalam industri mikrobiologi sebagai medium nutrien untuk pengeluaran ragi makanan.

Proses penapaian glukosa sangat penting. Jadi, sebagai contoh, ketika memetik kubis, timun, susu, fermentasi asid laktik glukosa berlaku, begitu juga ketika memasukan makanan. Sekiranya jisim yang akan dipadatkan tidak cukup dipadatkan, maka di bawah pengaruh udara yang menembus, fermentasi asid butik berlaku dan makanan menjadi tidak sesuai untuk digunakan..

Dalam praktiknya, fermentasi alkohol glukosa juga digunakan, misalnya, dalam pengeluaran bir.

Fruktosa

Fruktosa (gula buah) C6H12TENTANG6 - isomer glukosa. Fruktosa bebas terdapat dalam buah-buahan dan madu. Ia adalah sebahagian daripada sukrosa dan polisakarida insulin. Lebih manis daripada glukosa dan sukrosa. Produk berkhasiat yang berharga.

Tidak seperti glukosa, ia dapat menembusi dari darah ke sel tisu tanpa penyertaan insulin. Atas sebab ini, fruktosa disyorkan sebagai sumber karbohidrat paling selamat untuk pesakit diabetes..

Seperti glukosa, ia boleh wujud dalam bentuk linear dan siklik. Dalam bentuk linear, fruktosa adalah alkohol keton dengan lima kumpulan hidroksil.

Struktur molekulnya dapat dinyatakan dengan formula:

Mempunyai kumpulan hidroksil, fruktosa, seperti glukosa, mampu membentuk sakarat dan ester. Walau bagaimanapun, kerana ketiadaan kumpulan aldehid, ia kurang rentan terhadap pengoksidaan daripada glukosa. Fruktosa, seperti glukosa, tidak mengalami hidrolisis.

Fruktosa memasuki semua reaksi alkohol polihidrat, tetapi, tidak seperti glukosa, tidak bertindak balas dengan larutan ammonia perak oksida.

Karbohidrat

Karbohidrat (gula) adalah sebatian organik dengan struktur yang serupa, komposisi yang kebanyakannya mencerminkan formula Cx(H2O)y, di mana x, y ≥ 3.

Pengecualian adalah deoksiribosa, yang mempunyai formula ClimaHsepuluhO4 (satu atom oksigen kurang daripada ribosa).

Pengelasan karbohidrat

Dengan bilangan pautan struktur

  • Monosakarida - mengandungi satu pautan struktur.
  • Oligosakarida - mengandungi 2 hingga 10 unit struktur (disakarida, trisakarida, dll.).
  • Polisakarida - mengandungi n unit struktur.

Beberapa karbohidrat penting:

MonosakaridaDisakaridaPolisakarida
Glukosa C6H12TENTANG6

Deoxyribose ClimaHsepuluhTENTANG4

Sukrosa C12H22TENTANGsebelas

Cellobiose C12H22TENTANGsebelas

Selulosa (C6HsepuluhTENTANGlima)n

Kanji (C6HsepuluhTENTANGlima)n

Dengan bilangan atom karbon dalam molekul

  • Pentose - mengandungi 5 atom karbon.
  • Heksosa - mengandungi 6 atom karbon.
  • Dan lain-lain.

Ukuran cincin dalam bentuk molekul molekul

  • Pyranose - membentuk sebentuk cincin enam anggota.
  • Furanosa - mengandungi cincin lima anggota.

Sifat kimia yang biasa terdapat pada semua karbohidrat

1. Pembakaran

Semua karbohidrat membakar karbon dioksida dan air.

Contohnya, apabila glukosa terbakar, air dan karbon dioksida terbentuk.

2. Interaksi dengan asid sulfurik pekat

Asid sulfur pekat menghilangkan air dari karbohidrat, sehingga membentuk karbon C ("charring") dan air.

Contohnya, apabila asid sulfurik pekat bertindak pada glukosa, karbon dan air terbentuk

Monosakarida

Monosakarida adalah sebatian heterofungsi, molekulnya merangkumi satu kumpulan karbonil (kumpulan aldehid atau keton) dan beberapa hidroksil.

Monosakarida adalah unit struktur oligosakarida dan polisakarida.

Monosakarida yang paling penting

Nama dan formulaGlukosa

C6H12O6

Fruktosa

C6H12O6

Ribosa

C6H12O6

Formula struktur
Pengelasan
  • heksosa
  • aldose
  • dalam bentuk kitaran - pirranosa
  • heksosa
  • ketosis
  • dalam bentuk kitaran - furanosa
  • pentosa
  • aldose
  • dalam bentuk kitaran - furanosa

Glukosa

Glukosa adalah alkohol aldehid (aldose).

Ia mengandungi enam atom karbon, satu aldehid dan lima kumpulan hidroksil.

Glukosa terdapat dalam larutan bukan sahaja dalam bentuk linier, tetapi juga dalam bentuk siklik (alpha dan beta), yang merupakan pirranosa (mengandungi enam pautan):

α-glukosaβ-glukosa

Sifat kimia glukosa

Penyelesaian glukosa berair

Dalam larutan glukosa berair, terdapat keseimbangan dinamik antara dua bentuk kitaran - α dan β dan bentuk linear:

Tindak balas kualitatif untuk alkohol polihidrat: tindak balas dengan hidroksida tembaga (II) yang baru diendapkan

Apabila hidroksida tembaga (II) yang baru diendapkan berinteraksi dengan glukosa (dan monosakarida lain, hidroksida larut untuk membentuk kompleks biru.

Tindak balas terhadap kumpulan karbonil - CH = O

Glukosa menunjukkan sifat ciri aldehid.

  • Tindak balas cermin perak
  • Tindak balas dengan kuprum (II) hidroksida apabila dipanaskan. Apabila glukosa berinteraksi dengan hidroksida tembaga (II), endapan tembaga (I) oksida bata merah terbentuk:
  • Pengoksidaan dengan air bromin. Apabila glukosa dioksidakan dengan air bromin, asid glukonat terbentuk:
  • Juga glukosa dapat dioksidakan dengan klorin, garam berthollet, asid nitrik.
Asid nitrat pekat mengoksidakan bukan sahaja kumpulan aldehid, tetapi juga kumpulan hidroksil di hujung rantai karbon yang lain.
  • Penghidrogenan pemangkin. Apabila glukosa berinteraksi dengan hidrogen, kumpulan karbonil dikurangkan menjadi hidroksil alkohol, alkohol enam alkohol terbentuk - sorbitol:
  • Penapaian glukosa. Fermentasi adalah proses biokimia berdasarkan transformasi redoks sebatian organik dalam keadaan anaerobik.

Penapaian alkohol. Penapaian glukosa alkohol menghasilkan alkohol dan karbon dioksida:

Penapaian asid laktik. Penapaian glukosa alkohol menghasilkan alkohol dan karbon dioksida:

Penapaian asid butik. Penapaian glukosa alkohol menghasilkan alkohol dan karbon dioksida:

  • Pembentukan ester glukosa (ciri bentuk glukosa siklik).

Glukosa mampu membentuk eter dan ester.

Hidroksil hemiacetal (glikosidik) yang paling mudah diganti.

Contohnya, α-D-glukosa berinteraksi dengan metanol.

Ini membentuk monometil eter glukosa (α-O-metil-D-glukosida):

Eter glukosa dipanggil glikosida.

Dalam keadaan yang lebih teruk (contohnya, dengan CH3-I) alkilasi juga berlaku pada kumpulan hidroksil yang tinggal.

Monosakarida mampu membentuk ester dengan asid mineral dan karboksilik.

Sebagai contoh, β-D-glukosa bertindak balas dengan anhidrida asetik dalam nisbah 1: 5 untuk membentuk glukosa pentaasetat (β-pentaacetyl-D-glukosa):

Mendapatkan glukosa

Hidrolisis kanji

Sekiranya terdapat asid, pati dihidrolisis:

Sintesis dari formaldehid

Reaksi pertama kali dikaji oleh A.M. Butlerov. Sintesis berlaku dengan adanya kalsium hidroksida:

Fotosintesis

Pada tumbuhan, karbohidrat dihasilkan oleh fotosintesis dari CO2 dan H2TENTANG:

Fruktosa

Fruktosa adalah isomer struktural glukosa. Ini adalah alkohol keton (ketosis): ia juga boleh wujud dalam bentuk siklik (furanosa).

Ia mengandungi enam atom karbon, satu kumpulan keton, dan lima kumpulan hidrokso..

Fruktosaα-D-fruktosaβ-D-fruktosa

Fruktosa adalah bahan kristal, mudah larut dalam air, lebih manis daripada glukosa.

Terdapat dalam bentuk percuma dalam madu dan buah-buahan.

Sifat kimia fruktosa dikaitkan dengan kehadiran kumpulan keton dan lima hidroksil.

Hidrogenasi fruktosa juga menghasilkan sorbitol.

Disakarida

Disakarida adalah karbohidrat, molekul-molekulnya terdiri daripada dua residu monosakarida yang saling terhubung satu sama lain melalui interaksi kumpulan hidroksil (dua hemiacetal atau satu hemiacetal dan satu alkohol).

Sukrosa (bit atau gula tebu) C12H22TENTANGsebelas

Molekul sukrosa terdiri daripada residu α-glukosa dan β-fruktosa yang saling berkaitan antara satu sama lain:

Dalam molekul sukrosa, atom karbon glikosid glukosa terikat kerana pembentukan jambatan oksigen dengan fruktosa, oleh itu sukrosa tidak membentuk bentuk terbuka (aldehid).

Oleh itu, sukrosa tidak memasuki reaksi kumpulan aldehid - dengan larutan ammonia perak oksida dengan hidroksida tembaga semasa dipanaskan.

Disakarida semacam itu disebut tidak mengurangkan, iaitu tidak mampu mengoksidakan.

Sukrosa dihidrolisiskan oleh air berasid. Ini menghasilkan glukosa dan fruktosa:

Maltosa C12H22TENTANGsebelas

Ini adalah disakarida yang terdiri daripada dua residu α-glukosa, ia adalah perantaraan dalam hidrolisis kanji.

Maltosa adalah mengurangkan disakarida (salah satu unit kitaran boleh masuk ke dalam kumpulan aldehid) dan memasuki tindak balas ciri aldehid.

Hidrolisis maltosa menghasilkan glukosa.

Polisakarida

Ini adalah disakarida yang terdiri daripada dua residu α-glukosa, ia adalah perantaraan dalam hidrolisis kanji.

Polisakarida adalah karbohidrat berat molekul tinggi semula jadi, makromolekulnya terdiri daripada residu monosakarida.

Wakil utama - pati dan selulosa - dibina dari sisa satu monosakarida - glukosa.

Kanji dan selulosa mempunyai formula molekul yang sama: (C6HsepuluhOlima)n, tetapi sifat yang sama sekali berbeza.

Ini disebabkan oleh keunikan struktur ruang mereka..

Kanji terdiri daripada residu α-glukosa, dan selulosa terdiri daripada β-glukosa, yang merupakan isomer spatial dan hanya berbeza pada kedudukan satu kumpulan hidroksil:

Kanji

Kanji adalah polisakarida yang dibina daripada residu α-glukosa siklik.

Ia termasuk:

  • amilosa (bahagian dalam bijirin pati) - 10-20%
  • amilopektin (kulit biji-bijian pati) - 80-90%

Rantai amilosa merangkumi 200 - 1000 residu α-glukosa (berat molekul purata 160,000) dan mempunyai struktur yang tidak bercabang.

Amylopectin mempunyai struktur bercabang dan berat molekul yang jauh lebih tinggi daripada amilosa.

Sifat kanji

  • Hidrolisis pati: apabila direbus dalam medium berasid, pati dihidrolisis secara berturut-turut:

Merakam hidrolisis kanji lengkap tanpa langkah perantaraan:

  • Kanji tidak memberikan reaksi "cermin perak" dan tidak mengurangkan hidroksida tembaga (II).
  • Tindak balas kualitatif terhadap kanji: pewarnaan biru dengan larutan iodin.

Selulosa

Selulosa (serat) adalah polisakarida tumbuhan yang paling banyak. Rantai selulosa dibina dari residu β-glukosa dan mempunyai struktur linear.

Sifat selulosa

  • Pembentukan ester dengan asid nitrik dan asetik.

Nitrasi selulosa.

Oleh kerana unit selulosa mengandungi 3 kumpulan hidroksil, nitrat selulosa dengan lebihan asid nitrat dapat mengakibatkan pembentukan selulosa trinitrat, letupan pirokilin:

Asilasi selulosa.

Di bawah tindakan asetik anhidrida (asid asetik dipermudahkan) pada selulosa, reaksi esterifikasi berlaku, dan ada kemungkinan 1, 2 dan 3 kumpulan OH turut serta dalam tindak balas.

Ternyata selulosa asetat - serat asetat.

  • Hidrolisis selulosa.

Selulosa, seperti pati, dapat menghidrolisis dalam medium berasid, sehingga menghasilkan glukosa juga. Tetapi prosesnya jauh lebih sukar.

Glukosa

Kandungan artikel:

Glukosa dianggap sebagai pembekal utama karbohidrat untuk tubuh manusia dan membekalkannya dengan tenaga. Oleh kerana jumlah kalori yang sedikit berbanding dengan lemak dan penyerapan yang mudah, zat dengan cepat memuaskan rasa lapar. Jumlah elemen maksimum termasuk buah-buahan dan buah beri, terutama anggur. Itulah sebabnya mengapa glukosa sering disebut gula anggur..

Apa itu glukosa

Glukosa adalah monosakarida sederhana yang mengandungi 1 molekul gula. Selebihnya monosakarida mengandungi ribosa, fruktosa, galaktosa.

Glukosa diterjemahkan dari bahasa Yunani sebagai "manis". Ia sering disebut sebagai gula dekstrosa atau anggur. Dalam makanan, zat ini terdapat dalam jus buah beri dan buah.

Molekul yang terdapat dalam dekstrosa adalah sebahagian daripada gula kompleks. Ini termasuk polisakarida dan disakarida. Glukosa adalah produk pemecahan akhir gula kompleks. Ini bermaksud bahawa disakarida yang memasuki perut ditukar menjadi glukosa dan fruktosa..

Oleh itu, bahan tersebut terbentuk kerana pemecahan karbohidrat menjadi monosugar. Mereka diserap oleh usus kecil. Makanan yang tinggi karbohidrat dianggap sebagai sumber utama glukosa..

Penting bagi tubuh manusia agar jumlah gula tetap berterusan kerana membekalkan tenaga dengan sel. Otot rangka, otak dan jantung sangat memerlukan elemen ini. Organ inilah yang memerlukan tenaga paling banyak..

Sekiranya jumlah gula berada di luar lingkungan normal, ada risiko akibat negatif, ini termasuk yang berikut:

  1. Kekurangan tenaga dalam struktur selular. Akibatnya, fungsi mereka merosot dengan ketara..
  2. Patologi sel saraf dan otak. Masalah ini berlaku dengan hipoglikemia kronik - penurunan tahap glukosa.
  3. Kerosakan pada komponen protein tisu. Penyimpangan ini disebabkan oleh kelebihan zat yang tersimpan di dalam tisu. Dengan perkembangan hiperglikemia, tisu jantung, ginjal, dan saluran darah menderita. Kerosakan sistem mata dan saraf juga mungkin berlaku..

Komposisi glukosa

Bahan tersebut adalah monosakarida, atau karbohidrat termudah. Glukosa mengandungi 1 molekul atau 1 unit struktur. Unsur ini terdapat dalam komposisi karbohidrat yang lebih kompleks - disakarida dan polisakarida.

Bahan ini mengandungi 1 kumpulan berfungsi karbonil dan 5 hidroksil. Molekul boleh wujud dalam bentuk 2 cincin, yang berbeza dalam susunan spasial satu kumpulan hidroksil. Terdapat juga bentuk linier - D-glukosa. Pelbagai siklik diambil dalam bentuk larutan berair.

Fungsi glukosa dalam badan

Fungsi glukosa dalam badan sangat penting. Kira-kira separuh daripada tenaga yang diperlukan untuk fungsi normal badan terbentuk akibat tindak balas pengoksidaan bahan ini. Glukosa adalah monosakarida, turunannya terdapat di hampir semua organ dan tisu.

Makanan karbohidrat dianggap sebagai sumber utama glukosa. Walau bagaimanapun, dalam keadaan sukar, glukosa dapat dihasilkan dari simpanan glikogen di hati. Sintesis dari asid amino dan asid laktik juga mungkin.

Kandungan glukosa dalam darah bergantung pada sintesis hormon. Pankreas menghasilkan insulin, yang merupakan faktor hipoglikemik utama, dan glukagon, yang meningkatkan glukosa darah.

Selain itu, terdapat sebilangan organ yang menghasilkan hormon dengan tindakan hiperglikemik. Ini termasuk kelenjar adrenal, kelenjar pituitari, dan kelenjar tiroid. Darah arteri mengandungi lebih banyak glukosa daripada darah vena. Ini disebabkan oleh penggunaan unsur dalam tisu.

Pelanggaran tahap glukosa darah boleh dikaitkan dengan patologi sistem endokrin atau faktor fisiologi. Pertama sekali, ini disebabkan oleh penyelewengan dalam diet dan penggunaan ubat-ubatan. Ujian biokimia dilakukan untuk menentukan glukosa darah.

Kebaikan glukosa untuk badan

Glukosa mengambil bahagian dalam proses metabolik asas yang berlaku di dalam badan. Otak sangat memerlukan gula. Dengan kekurangan zat ini, timbul rasa lapar. Ia adalah sejenis isyarat.

Tubuh mendapat separuh daripada seluruh tenaga dari transformasi gula yang bermanfaat. Pertama, ia menjalani hidrolisis. Proses ini disertai dengan pembentukan dua molekul asid piruvat dan satu molekul glukosa.

Manfaat glukosa untuk badan adalah seperti berikut:

  • memberi tenaga kepada tubuh;
  • mengatasi faktor tekanan;
  • mengambil bahagian dalam metabolisme;
  • menyokong fungsi jantung yang normal;
  • menormalkan kesihatan;
  • meningkatkan fungsi hati.

Keburukan glukosa

Pengambilan lebihan glukosa boleh menyebabkan perkembangan patologi berbahaya. Glukosa boleh membahayakan kesihatan malah menyebabkan kegemukan.

Orang yang menderita hiperglikemia mungkin mengalami gangguan berikut:

  • gejala yang menyerupai gambaran klinikal diabetes jenis 2;
  • berpeluh berlebihan;
  • keletihan teruk;
  • penurunan berat badan secara sukarela;
  • pecutan degupan jantung;
  • kecenderungan jangkitan kulat;
  • cirit-birit;
  • sesak nafas, sakit dada;
  • kelemahan sistem imun;
  • kegagalan buah pinggang;
  • pelanggaran proses penyembuhan luka;
  • kerosakan sistem saraf;
  • kemerosotan kesihatan;
  • kehilangan kepekaan jari;
  • penglihatan kabur.

Peningkatan glukosa darah boleh menyebabkan pengsan. Seseorang juga mampu jatuh koma.

Pada masa yang sama, hiperglikemia bukan satu-satunya patologi yang berkaitan dengan glukosa. Orang yang menghidap diabetes harus berhati-hati..

Pada orang yang sihat, insulin membekalkan glukosa ke semua sel. Walau bagaimanapun, pesakit diabetes tidak menghasilkan jumlah bahan yang diperlukan. Akibatnya, monosakarida kekal dalam aliran darah dan sangat berbahaya bagi kesihatan..

Lebihan glukosa dapat memprovokasi perkembangan patologi jantung dan saluran darah, gangguan fungsi ginjal, penurunan ketajaman penglihatan, aterosklerosis, patologi sistem genitouriner.

Di samping itu, pengambilan glukosa berlebihan oleh orang yang sihat menimbulkan akibat berikut:

  • kegemukan;
  • perkembangan tumor malignan;
  • kematian akibat patologi kardiovaskular;
  • hipertensi arteri;
  • disfungsi endotel;
  • kerosakan pada retina;
  • pelanggaran peredaran koronari;
  • perkembangan patologi keradangan.

Kadar glukosa darah

Kandungan glukosa dalam badan dikira dalam milimol seliter. Kadar glukosa dalam darah bergantung pada pemakanan seseorang, mobiliti, tekanan mental dan kemampuan pankreas untuk mensintesis insulin. Keamatan sintesis hormon yang meneutralkan insulin juga penting..

Terdapat banyak cara untuk mengukur tahap gula dalam darah. Masing-masing mempunyai petunjuk khusus. Penilaian kepekatan bahan ini membantu mengenal pasti patologi berbahaya.

Penentuan gula darah puasa dilakukan setelah berpuasa selama 8-14 jam. Untuk ini, kajian mengenai darah vena dijalankan..

Pada masa yang sama, petunjuk standard bergantung pada usia orang tersebut:

  • norma glukosa pada orang dewasa ialah 4.1-5.9 mmol / l;
  • norma glukosa pada kanak-kanak di bawah 1 bulan - 2,8-4,4 mmol / l;
  • pada kanak-kanak dari 1 bulan hingga 14 tahun - 3.3-5.6 mmol / l;
  • norma glukosa darah pada wanita hamil dan orang tua boleh mencapai 4,6-6,7 mmol / l.

Sekiranya parameter glukosa melebihi 7.0 mmol / l, ini adalah alasan yang baik untuk penyelidikan tambahan. Pastikan anda melakukan ujian untuk menentukan tahap enzim dan hormon.

Sekiranya keputusan ujian gula standard menimbulkan keraguan di kalangan doktor, ujian toleransi glukosa ditunjukkan. Ia dilakukan untuk mendiagnosis diabetes dan pelbagai gangguan metabolisme karbohidrat..

Semasa menjalankan diagnostik, darah diambil dari seseorang semasa perut kosong. Kemudian dia minum 75 g glukosa yang dicampurkan dengan teh. Untuk kanak-kanak, isipadu dipilih bergantung pada berat. Ia adalah 1.75 g setiap 1 kg.

Pemeriksaan semula dilakukan 1-2 jam selepas penggunaan komposisi. Pada masa yang sama, parameter gula darah harus melebihi 7,8 mmol / l. Sekiranya jumlah glukosa dalam plasma beberapa jam selepas pengambilan zat mencapai 11.1 mmol / l dan lebih, ini adalah pengesahan diabetes mellitus. Sekiranya parameter berada pada tahap 7.8-11.1, kita bercakap mengenai gangguan toleransi glukosa.

Makanan apa yang mengandungi glukosa

Makanan berikut mengandungi sejumlah besar glukosa:

  • madu;
  • marmalade;
  • buah kering;
  • epal;
  • coklat;
  • anggur;
  • bit;
  • lobak merah;
  • ceri;
  • aprikot;
  • buah persik;
  • buah oren.

Dari makanan tumbuhan, yang merupakan sumber utama glukosa, perlu diserlahkan raspberi, plum, anggur. Sebilangan besar glukosa terdapat dalam tembikai, strawberi, ceri. Daripada sayur-sayuran, kebanyakan zat tersebut terdapat pada labu, wortel dan kubis putih..

Perbezaan antara glukosa dan fruktosa

Glukosa adalah monosakarida yang banyak terdapat dalam buah-buahan, buah beri dan jus. Terdapat banyak zat dalam anggur. Ini terdapat dalam disakarida - sukrosa. Bahan ini terdapat dalam buah-buahan dan buah beri. Sebilangan besar komponen terdapat dalam tebu dan bit.

Glukosa terbentuk di dalam badan akibat pemecahan sukrosa. Dalam keadaan semula jadi, bahan dihasilkan oleh fotosintesis. Pada masa yang sama, tidak menguntungkan untuk memisahkan komponen pada skala industri. Oleh itu, bukan buah-buahan atau buah beri digunakan sebagai bahan mentah untuk pembuatan glukosa, tetapi pati dan selulosa.

Dalam bentuknya yang murni, glukosa adalah bahan putih yang tidak berbau dan mempunyai rasa manis. Unsur ini larut dalam air dengan sempurna.

Glukosa sangat penting untuk fungsi normal tubuh manusia. Unsur tersebut adalah sumber tenaga yang berharga yang diperlukan untuk proses metabolik. Ia digunakan sebagai ubat yang berkesan untuk gangguan fungsi pencernaan..

Seperti yang telah disebutkan, sebagai hasil pemecahan sukrosa, monosakarida terbentuk - glukosa. Tetapi ini bukan satu-satunya produk pembelahan. Terdapat satu lagi monosakarida yang dihasilkan oleh proses kimia - fruktosa..

Bahan ini terdapat dalam buah-buahan dan buah beri dalam bentuk tulen atau dalam struktur sukrosa. Banyak fruktosa terdapat dalam madu. Produk pemeliharaan lebah terdiri daripada 40% komponen ini. Di dalam tubuh manusia, bahan ini disintesis sebagai hasil pemecahan sukrosa.

Dari segi struktur molekul, fruktosa adalah isomer glukosa. Ini bermaksud bahawa dari segi komposisi atom dan berat molekul, zat adalah serupa. Lebih-lebih lagi, mereka berbeza dalam penyetempatan atom.

Dalam industri, fruktosa diperoleh dengan hidrolisis sukrosa. Ini berlaku oleh isomerisasi produk hidrolisis pati.

Tidak seperti glukosa, fruktosa adalah kristal jernih. Ia bercampur dengan baik dengan air. Titik lebur bahan ini lebih rendah daripada glukosa. Selain itu, fruktosa terasa lebih manis..

Walaupun glukosa dan fruktosa adalah bahan yang sangat serupa, mereka mempunyai beberapa perbezaan. Perbezaannya terletak pada rasa, penampilan, kaedah pengeluaran industri.

Glukosa adalah bahan penting yang diperlukan oleh badan untuk berfungsi dengan baik. Dia mengambil bahagian dalam banyak proses dan merupakan sumber tenaga. Lebih-lebih lagi, kelebihan elemen ini boleh menyebabkan patologi berbahaya. Sangat penting untuk berhati-hati bagi orang yang menghidap diabetes. Untuk sebarang pelanggaran keseimbangan glukosa dalam darah, anda harus berjumpa doktor dan mengambil ubat yang ditetapkan oleh pakar.

Struktur glukosa sebagai alkohol polhidrat aldehid

Struktur glukosa

Nama "karbohidrat" telah bertahan sejak saat struktur sebatian ini belum diketahui, tetapi komposisi mereka telah ditetapkan, yang sesuai dengan formula Cn (H2O)m. Oleh itu, karbohidrat diklasifikasikan sebagai hidrat karbon, iaitu kepada sebatian karbon dan air - "karbohidrat". Kebanyakan karbohidrat hari ini dinyatakan dalam formula CnH2nOn.
1. Karbohidrat telah digunakan sejak zaman kuno - karbohidrat pertama (lebih tepatnya, campuran karbohidrat) yang ditemui seseorang adalah madu.
2. Tanah air tebu adalah barat laut India-Bengal. Orang Eropah berkenalan dengan gula tebu berkat kempen Alexander the Great pada tahun 327 SM.
3. Gula bit dalam bentuk tulennya hanya ditemui pada tahun 1747 oleh ahli kimia Jerman A. Marggraf.
4. Kanji dikenali oleh orang Yunani kuno.
5. Selulosa, sebagai bagian integral dari kayu, telah digunakan sejak zaman kuno.
6. Istilah "manis" dan akhir - oz- untuk zat gula dicadangkan oleh ahli kimia Perancis J. Gyula pada tahun 1838. Dari segi sejarah, rasa manis adalah tanda utama yang mana zat ini atau zat itu dikaitkan dengan karbohidrat.
7. Pada tahun 1811 ahli kimia Rusia Kirchhoff pertama kali memperoleh glukosa dengan hidrolisis pati, dan untuk pertama kalinya formula empirik yang betul untuk glukosa dicadangkan oleh ahli kimia Sweden J. Bercemus pada tahun 1837.6H12TENTANG6
8. Sintesis karbohidrat dari formaldehid dengan kehadiran Ca (OH)2 dihasilkan oleh A.M. Butlerov pada tahun 1861.
Glukosa adalah sebatian yang berfungsi kerana mengandungi kumpulan berfungsi - satu aldehid dan 5 hidroksil. Oleh itu, glukosa adalah alkohol polhidrat aldehid.

Formula struktur glukosa adalah:

Rumusan yang disingkat adalah:

Molekul glukosa boleh wujud dalam tiga bentuk isomer, dua daripadanya berbentuk siklik, satu adalah linear.

Ketiga-tiga bentuk isomer berada dalam keseimbangan dinamik antara satu sama lain:
siklik [(alpha) (37%)] linear (0.0026%) siklik [(beta) (63%)]
Bentuk glukosa alpha dan beta siklik adalah isomer spatial yang berbeza dalam kedudukan hidroksil hemiacetal berbanding dengan satah cincin. Dalam glukosa alfa, hidroksil ini berada dalam kedudukan trans ke kumpulan hidroksimetil -CH2OH, dalam glukosa beta - dalam kedudukan cis.

Sifat kimia glukosa:

Sifat kerana kehadiran kumpulan aldehid:

2. Pemulihan reaksi:
dengan hidrogen H2:

Hanya bentuk glukosa linear yang dapat mengambil bahagian dalam tindak balas ini..

Sifat kerana terdapat beberapa kumpulan hidroksil (OH):

1. Beraksi dengan asid karboksilik untuk membentuk ester (lima kumpulan hidroksil glukosa bertindak balas dengan asid):

2. Bagaimana alkohol polihidrat bertindak balas dengan kuprum (II) hidroksida untuk membentuk alkohol tembaga (II):

Sifat khusus

Yang sangat penting adalah proses fermentasi glukosa yang berlaku di bawah tindakan enzim pemangkin organik (ia dihasilkan oleh mikroorganisma).
a) penapaian alkohol (di bawah pengaruh ragi):

b) penapaian asid laktik (di bawah pengaruh bakteria asid laktik):

c) penapaian asid asetik:

d) penapaian asid sitrik:

e) penapaian aseton-butanol:

Mendapatkan glukosa

1. Sintesis glukosa dari formaldehid dengan adanya kalsium hidroksida (reaksi Butlerov):

2. Hidrolisis pati (tindak balas Kirgoff):

Kepentingan biologi glukosa, aplikasinya

Glukosa - komponen penting dalam makanan, salah satu peserta utama metabolisme badan, sangat berkhasiat dan mudah diserap. Semasa pengoksidaannya, lebih daripada satu pertiga tenaga yang digunakan dalam tubuh dilepaskan - lemak, tetapi peranan lemak dan glukosa dalam tenaga organ berbeza. Jantung menggunakan asid lemak sebagai bahan bakar. Otot rangka memerlukan glukosa untuk "memulakan", tetapi sel saraf, termasuk sel otak, hanya berfungsi pada glukosa. Keperluan mereka adalah 20-30% daripada tenaga yang dihasilkan. Sel saraf memerlukan tenaga setiap saat, dan tubuh menerima glukosa ketika makan. Glukosa mudah diserap oleh badan, oleh itu ia digunakan dalam perubatan sebagai ubat penguat. Oligosakarida tertentu menentukan kumpulan darah. Dalam pembuatan gula-gula untuk pembuatan marmalade, karamel, roti halia, dll. Proses penapaian glukosa sangat penting. Jadi, sebagai contoh, ketika memetik kubis, timun, susu, fermentasi glukosa asid laktik berlaku, begitu juga ketika memikat makanan. Dalam praktiknya, fermentasi alkohol glukosa juga digunakan, misalnya, dalam pengeluaran bir.
Karbohidrat memang merupakan bahan organik yang paling meluas di Bumi, tanpanya kewujudan organisma hidup tidak mungkin berlaku. Dalam organisma hidup, glukosa dioksidakan semasa metabolisme dengan pembebasan sejumlah besar tenaga: