Глюкоза это кратко биология

Обновлено: 02.07.2024

Глюкоза, или виноградный сахар – самый простой углевод. Она может поступать в организм с пищей, а может вырабатываться в нем в процессе распада более сложных углеводов (сахарозы, крахмала).

Глюкоза обеспечивает клетки энергией, участвует в обменных процессах (например, помогает усваивать белок для строительства мышц), откладывается в печени и мышцах в виде гликогена, который составляет своеобразный неприкосновенный запас организма на случай голода. Особенно необходима глюкоза для функционирования мозга. Вовремя и после еды глюкоза поступает из пищеварительной системы в кровоток, уровень сахара в крови повышается. Чтобы она попала в клетки, поджелудочная железа выделяет гормон инсулин — именно это вещество делает клетки готовыми к приему глюкозы. По мере того как клетки получают глюкозу, уровень сахара в крови понижается до постоянной нормы.

В этом процессе могут возникать неполадки. Если поджелудочная железа выделяет мало инсулина или же клетки нечувствительны к его воздействию, то глюкоза в них не поступает, а остается в крови: клетки остаются голодными, а показатель сахара в крови — повышенным. Тогда и возникает грозное заболевание — сахарный диабет: I типа, если его причина — нехватка инсулина, и II типа — если инсулина достаточно, но клетки к нему резистентны.

При голодании более суток или после тяжелых физических и нервных нагрузок в организме, или когда человек находится на постоянной низкоуглеводной диете, в организме может запуститься глюкогенез – синтез глюкозы из молочной кислоты (она образуется в мышцах и эритроцитах после тяжелой нагрузки), глицерола (возникает после ферментации жировой ткани), аминокислот (они получаются в результате распада мышечных тканей или поступающих в организм белков). Глюкогенез из аминокислот опасен для здоровья и даже жизни, ведь он может разрушать сердце, гладкую мускулатуру кишечника, кровеносные сосуды.

Хроническая нехватка сахара в крови называется гипогликемией. Это состояние опасно для нервных клеток и мозга: недополучая глюкозы, они не могут правильно функционировать, в итоге возможно даже органическое поражение.

При гипергликемии — так называется избыток глюкозы — излишки этого вещества откладываются в тканях, вызывая их повреждения. Особенно страдают от этого сердце, сосуды, почки и глаза.

Концентрация глюкозы в крови, или, иначе, сахар крови – важный биохимический показатель: его нужно регулярно проверять, чтобы знать, не грозит ли вам сахарный диабет. Сейчас в мире 400 млн людей, страдающих от этого тяжелого хронического заболевания, а к 2030 году, по данным ВОЗ, сахарный диабет станет 7-м в списке самых частых причин смерти.

Профилактика гипер- и гипогликемии

Чтобы сахар крови всегда был в норме, необходимо:

- поддерживать стабильную нормальную массу тела

- правильно питаться, употребляя достаточное количество овощей, фруктов и зелени давать организму достаточный уровень физической нагрузки – например, ходить пешком с шагомером (не менее 8 тысяч шагов в день).

Как нормализовать сахар крови с помощью питания

При гипергликемии необходимо ограничить углеводы. Полностью исключить рекомендуется: сахар, сладкие напитки, белый хлеб, выпечку, кондитерские изделия, картофель, белый рис, манную крупу, вино. А вот овощей и зелени употреблять нужно побольше. При гипогликемии нужно увеличить потребление белка. Наши друзья — орехи, бобовые, молочные продукты, нежирное мясо и птица, рыба, гречневая крупа.

Полезное

Смотреть что такое "ГЛЮКОЗА" в других словарях:

Глюкоза — Общие … Википедия

ГЛЮКОЗА — (лат., от греч. glykos сладкий). Сахар, находящийся в соке плодов. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГЛЮКОЗА виноградный сахар. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф … Словарь иностранных слов русского языка

ГЛЮКОЗА — (син.: декстроза, виноградный сахар), СвН12Ов, принадлежит к группе гек соз (т. е. углеводов, имеющих 6 углеродных атомов в своей частице), именно к группе альдоз (см.), т. к. является альдегидом шестиатомного спирта сорбита. Г. оптически… … Большая медицинская энциклопедия

ГЛЮКОЗА — (декстроза, С6Н12О6), бесцветный кристаллический сахар; в значительных количествах содержится в фруктах и меде. Не требует переваривания, а сразу всасывается в кровь. В организмах животных накапливается в резервный углерод ГЛИКОГЕН, а потом при… … Научно-технический энциклопедический словарь

ГЛЮКОЗА — Действующее вещество ›› Декстроза (Dextrose) Латинское название Glucose АТХ: ›› B05BA03 Углеводы Фармакологические группы: Детоксицирующие средства, включая антидоты ›› Средства для энтерального и парентерального питания ›› Другие метаболики ››… … Словарь медицинских препаратов

глюкоза — виноградный сахар, декстроза Словарь русских синонимов. глюкоза сущ., кол во синонимов: 8 • альдегидоспирт (3) • … Словарь синонимов

Глюкоза — Глюкоза: D глюкоза, полученная гидролизом крахмала с последующей очисткой, кристаллизацией, центрифугированием и сушкой. Источник: КРАХМАЛ И КРАХМАЛОПРОДУКТЫ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ГОСТ Р 51953 2002 (утв. Постановлением Госстандарта РФ от… … Официальная терминология

глюкоза — ы, ж. glucose m. Углевод, содержащийся в растениях и животных организмах; виноградный сахар. БАС 2. Недавно, городское начальство в Бордо запретило ввоз в город какого отвратительного вещества, называемого картофельным сахаром (glucose). 1842.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

глюкоза — D глюкоза, полученная гидролизом крахмала с последующей очисткой, кристаллизацией, центрифугированием и сушкой. [ГОСТ Р 51953 2002] Тематики крахмал и крахмалопродукты Обобщающие термины продукты переработки крахмалсодержащего сырья … Справочник технического переводчика

Глюкоза С₆Н₁₂O₆ представляет собой наиболее распространенный и наиболее важный моносахарид — гексозу. Она является структурной единицей большинства пищевых ди- и полисахаридов.

Биологическая роль глюкозы

Глюкоза образуется в природе в процессе фотосинтеза, протекающего под действием солнечного света в листьях растений:

Глюкоза – ценное питательное вещество. Она является обязательным компонентом крови и тканей животных и непосредственным источником энергии для клеточных реакций. При окислении ее в тканях освобождается энергия, необходимая для нормальной жизнедеятельности организмов:

Глюкоза – необходимый компонент обмена углеводов. Она необходима для образования в печени гликогена (запасной углевод человека и животных).

Уровень содержания глюкозы в крови человека постоянен. Во всем объеме крови взрослого человека содержится 5-6 г глюкозы. Такого количества достаточно для покрытия энергетических затрат организма в течение 15 минут его жизнедеятельности.

При снижении ее уровня в крови или высокой концентрации и невозможности использования, как это происходит при сахарном диабете, наступает сонливость, может наступить потеря сознания (гипогликемическая кома).

Строение глюкозы. Изомерия

В молекуле глюкозы присутствуют альдегидная и гидроксильная группы.

Моносахаридам свойственна также иная структура, возникающая в результате внутримолекулярной реакции между карбонильной группой с одним из спиртовых гидроксидов. Такая реакция внутри одной молекулы сопровождается ее циклизацией.

Известно, что наиболее устойчивыми являются 5-ти и 6-ти членные циклы. Поэтому, как правило, происходит взаимодействие карбонильной группы с гидроксилом при 4-м или 5-м углеродном атоме.

В результате взаимодействия карбонильной группы с одной из гидроксильных глюкоза может существовать в двух формах: открытой цепной и циклической.

Образование циклической формы глюкозы при взаимодействии альдегидной группы и спиртового гидроксила при С₅ приводит к появлению нового гидроксила у С₁ называемого полуацетальным (крайний правый). Он отличается от других большей реакционной способностью, а циклическую форму в этом случае называют также полуацетальной.

В кристаллическом состоянии глюкоза находится в циклической форме, а при растворении частично переходит в открытую и устанавливается состояние подвижного равновесия.

Например, в водном растворе глюкозы существуют следующие структуры:

Подвижное равновесие между взаимопревращающимися структурными изомерами (таутомерами) называется таутомерией. Данный случай относится к цикло-цепной таутомерии моносахаридов.

Циклические α- и β-формы глюкозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца.

В α-глюкозе этот гидроксил находится в транс-положении к гидроксиметильной группе -СН₂ОН, в β-глюкозе – в цис-положении.

С учетом пространственного строения шестичленного цикла

формулы этих изомеров имеют вид:

Аналогичные процессы происходят и в растворе рибозы:

В твердом состоянии глюкоза имеет циклическое строение.

Обычная кристаллическая глюкоза – это α-форма. В растворе более устойчива β-форма (при установившемся равновесии на неё приходится более 60% молекул).

Доля альдегидной формы в равновесии незначительна. Это объясняет отсутствие взаимодействия с фуксинсернистой кислотой (качественная реакция альдегидов).

Явление существования веществ в нескольких взаимопревращающихся изомерных формах было названо А. М. Бутлеровым динамической изомерией. Позднее это явление было названо таутомерией.

Для глюкозы кроме явления таутомерии характерны структурная изомерия с кетонами (глюкоза и фруктоза – структурные межклассовые изомеры) и оптическая изомерия:

Физические свойства глюкозы

Она содержится в растительных и живых организмах, особенно много ее содержится в виноградном соке (отсюда и название – виноградный сахар), в спелых фруктах и ягодах. Мед в основном состоит из смеси глюкозы с фруктозой.

В крови человека ее содержится примерно 0,1 %

Получение глюкозы

Основным способом получения моносахаридов, имеющим практическое значения, является гидролиз ди- и полисахароидов.

1. Гидролиз полисахаридов

Глюкозу чаще всего получают гидролизом крахмала (промышленный способ получения):

2. Гидролиз дисахаридов3. Альдольная конденсация формальдегида (реакция А.М. Бутлерова)

Первый синтез углеводов из формальдегида в щелочной среде осуществил А.М. Бутлеров в 1861 году.

4. Фотосинтез

В природе глюкоза образуется в растениях в результате фотосинтеза:

Применение глюкозы

Глюкоза применяется в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства при явлениях сердечной слабости, шоке, для приготовления лечебных препаратов, консервирования крови, внутривенного вливания, при самых разнообразных заболеваниях (особенно при истощении организма).

Широко применяют глюкозу в кондитерском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.)

Глюкоза находит широкое применение в текстильной промышленности при крашении и печатании рисунков.

Глюкоза применяется в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и глюконовых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.

Она применяется в производстве зеркал и елочных игрушек (серебрение).

В микробиологической промышленности как питательная среда для получения кормовых дрожжей.

Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению.

На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива.

Фруктоза

В отличие от глюкозы она может без участия инсулина проникать из крови в клетки тканей. По этой причине фруктоза рекомендуется в качестве наиболее безопасного источника углеводов для больных диабетом.

Как и глюкоза, она может существовать в линейной и циклических формах. В линейной форме фруктоза представляет собой кетоноспирт с пятью гидроксильными группами.

Строение ее молекулы можно выразить формулой:

Имея гидроксильные группы, фруктоза, как и глюкоза, способна образовывать сахараты и сложные эфиры. Однако вследствие отсутствия альдегидной группы она в меньшей степени подвержена окислению, чем глюкоза. Фруктоза, также как и глюкоза, не подвергается гидролизу.

Фруктоза вступает во все реакции многоатомных спиртов, но, в отличие от глюкозы, не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.

Современное общество – это общество сластен. Каждый год ВОЗ подсчитывает, сколько килограммов сахара приходится на человека в той или иной стране. ВОЗ подводит итоги, в каких соотношениях количество больных сахарным диабетом и здоровых людей. А уж сопутствующих заболеваний от сахара подсчитать не так-то просто. Сахароза по сути своей дисахарид (двойной сахар), который распадается на две молекулы, одна из которых – глюкоза. О балансе и необходимости этого простого углевода в организме и пойдет речь.

Характеристика глюкозы

Глюкоза (glucosa) представляет собой моносахарид (простой сахар) с легко запоминающейся формулой – С6Н12О6. Глюкоза – это декстроза или виноградный сахар, которая образуется в зеленых частях растения в результате уникального природного процесса – фотосинтеза. Реакция проста, но чтобы ее активировать, нужны солнечные лучи:

6СО2 + 6Н2О + Е (энергия солнца) = С6Н12О6 + 6О2

В результате фотосинтеза образуется глюкоза, формула которой в пространстве выглядит несколько иначе. Эта реакция дарит кислород, которым мы дышим и углевод, которым мы питаемся.

Мы хорошо помним из курса химии, что в организме должны содержаться белки, жиры и углеводы. Это тот самый баланс БЖУ, который нужно просчитывать для полноценного питания, для покупки необходимого набора продуктов. Любые углеводы (кроме клетчатки) под воздействием химических реакций разлагаются на простой сахар – глюкозу.

Пространственное строение глюкозы выглядит так:

Она также может содержаться в организме в линейной конфигурации:

Молекула глюкозы относится к классу углеводов, общая формула которых Сn(Н2О)m. Простой сахар входит в состав большинства сложных сахаров, которые могут содержаться в продуктах питания. В результате гидролиза полисахаридов и получается та самая глюкоза, в присутствии которой так нуждается организм.

Для чего нужна глюкоза

Зачем включать продукты с простым сахаром в рацион? Зная, чем полезна глюкоза, проще понять ее роль:

Уровень глюкозы в крови поддерживается на постоянной планке, что важно для гомеостаза (постоянства внутренней среды). Это отлаженный механизм, в котором участвуют:

печень;
ряд гормонов;
некоторые ткани.

Вещество глюкоза в большем объеме нужна организму людей, которые ведут активный образ жизни, испытывают серьезные физические и умственные нагрузки. В этих случаях ее расход увеличивается, но уровень в крови жестко контролируется и остается на прежнем уровне. Для активных людей важно подобрать соответствующие продукты, в которых простой сахар должен содержаться в значительных концентрациях.

Во внутренней среде 90% из низкомолекулярных углеводов – это glucosa. Остальные 10% приходятся на фруктозу, мальтозу, маннозу, пентозу, галактозу, которые являются изомерами глюкозы. Больше всего ее потребляет ЦНС, эритроциты, мозговое вещество почек.

Глюкоза и фруктоза разница

Есть ли разница между простыми сахарами: глюкозой и фруктозой? Это моносахара, которые поступают в организм с растительной пищей (ягоды и фрукты) или обычным тростниковым сахаром, который разлагается на эти два вещества.

О фруктозе можно сказать следующее:

слаще по вкусу;
входит в состав сложных углеводов;
это изомер глюкозы;
образует бесцветные кристаллы;
содержится в ягодах и фруктах.

Фруктозу также получают промышленным способом. Обработка состоит из нескольких этапов: вначале проводят гидролиз (разложение) крахмала, затем – гидролиз полученной из крахмала сахарозы, после чего из нее выделяют фруктозу.

Разница между сахаром и глюкозой

Сахароза – это дисахарид, состоящий из молекул глюкозы и фруктозы. Его формула:

Глюкоза состоит из одной молекулы. Это моносахарид с пространственной конфигурацией:

Отличие связано только со степенью сложности их строения. Попадая в пищеварительный тракт, сахароза разлагается на простые сахара.

Оба вещества относятся к кристаллическим, их отличает хорошая растворимость в воде. Обладают сладким вкусом, но сахароза более сладкая за счет фруктозы в составе.

В чем разница между сахаром и глюкозой? Еще одно отличие – в происхождении: сахар получают из сахарной свеклы или сахарного тростника. Глюкоза содержится в ягодах и фруктах. Ее можно выделить путем химического синтеза из целлюлозы или крахмала.

Полезные свойства глюкозы и ее влияние на организм

Глюкоза в организме человека питает ткани и клетки. Биологическая роль глюкозы состоит в том, что она отдает им энергию, которая расходуется на различные процессы метаболизма клетки: построение органоидов, ее деление, дыхание, питание. Простой сахар поступает:

с ягодами и фруктами;
различными сладкими продуктами.

Первый вариант наиболее предпочтителен. Но возможен и второй, при котором сахароза или крахмал распадается на все те же компоненты. Но они могут содержаться в сладких продуктах в значительном количестве, а это приводит к отложению моносахарида не только в печени в форме гликогена, но и в жировой клетчатке.

Помимо основной энергетической функции глюкоза выполняет и второстепенные:

Сегодня довольно популярны кетодиеты, основанные на исключении из рациона сахаров. При их отсутствии организм будет расходовать отложенные в запас ресурсы, используя кетотела. Полезна ли такая диета для мозга – вопрос весьма спорный.

Продукты, содержащие глюкозу

Глюкоза должна содержаться в продуктах повседневного рациона. Не стоит пренебрегать источником энергии, который ежедневно востребован организмом.

Зная, в каких продуктах содержится глюкоза, можно выборочно вводить их в меню. Glucosa находится в свекловичном или тростниковом сахаре (99,9%), конфетах (95%), белом хлебе, вареном картофеле и кукурузе (до 70%). Есть она в злаках, бобах, фасоли, чечевице. Содержится в разных видах капусты, тыкве, моркови. Разнообразная еда позволит насытить организм важным для метаболизма веществом.

Продукты с высоким содержанием глюкозы

Наиболее богаты простым сахаром следующие продукты:

Если человек ведет малоподвижный образ жизни или склонен к диабету, то следует снизить количество продуктов, в которых может содержаться глюкоза. Нужно отказаться от сладостей, поскольку энергию организм способен получать также из белков и жиров.

Продукты, которые снижают уровень глюкозы

орехи: бразильский, грецкий, миндаль, кешью;
кабачки и авокадо;
листья салата и лук, запеченный в духовке;
каши, приготовленные из цельных злаков;
зеленый чай и сок черники;
льняное масло и соевый сыр.

Уровень сахара в крови определяется с помощью глюкометра. Единица измерения – ммоль/литр. Измерение проводится натощак и показатель зависит от возраста:

у детей до 14 лет – 3,33-5,5 ммоль/литр;
с 14 до 60 лет – 3,89-5,83 ммоль/литр;
после 60 лет – 6,38 ммоль/литр.

Иногда погрешность глюкометра составляет 20%, на что указывают или не указывают производители. Чтобы не впадать в панику из-за ошибки прибора, стоит обратиться к участковому врачу и сдать соответствующий анализ.

Сколько глюкозы содержится во фруктах

В чем содержится глюкоза, как не во фруктах и ягодах? Это природный, натуральный и наиболее безвредный источник полезного сахара. Glucosu нашли в следующих дарах природы (на 100 г продукта):

винограде – 7,3 г;
черешне и вишни – 5,5 г;
малине – 3,9 г;
сливе – 3,0 г;
землянике – 2,7 г;
моркови – 2,5 г;
арбузе – 2,4 г;
мандарине – 2,0 г
персике – 2,0 г;
груше – 1,8 г;
смородине черной – 1,5 г.

Польза и вред глюкозы зависят от концентрации в крови. Но уровень потребления и количество простого сахара в крови не всегда сопоставимы. Это связано со стрессовыми ситуациями, физическими нагрузками, болезнями и другими факторами. Печень извлекает из крови излишки глюкозы и запасает в своих клетках в виде гликогена.

Суточная норма употребления

Организм жестко контролирует ее количество во внутренней среде. И если съедена коробка конфет или пачка печенья, то глюкоза откладывается не только в печени в виде гликогена, но и под кожей в виде жировой прослойки. Организм запасается впрок, стараясь сохранить нужное вещество. А человек активно набирает лишний вес и получает предрасположенность к диабету 2 типа.

Гипергликемия и гипогликемия

нарушается работа кровеносной системы;
ухудшается состояние кожи и слизистых оболочек;
развивается кариес;
возникает риск инфаркта;
возможно кровоизлияние в мозг;
начинается диабет.

В подобной ситуации следует свести к минимуму потребление продуктов с глюкозой в составе и пить много жидкости, чтобы вывести ее излишки из организма. Важно вовремя обратиться к врачу, пройти исследование и получить грамотную консультацию и профессиональное лечение (если в нем возникнет необходимость). Обычно при склонности к диабету или на ее начальной стадии назначают сахарозаменители: сорбит, стевию, эритрит, фруктозу.

Гипогликемия связана со снижением уровня глюкозы. При этом возникает вялость, апатичность, мысли текут медленно. Дефицит простого сахара обостряет чувство голода и вызывает отмирание клеток, которые остались без питания. Причиной гипогликемии чаще всего служит алкогольное отравлении и злокачественные опухоли. Помочь в данной ситуации может только врач.

Дефицит глюкозы возникает редко, поскольку нас окружают сладкие продукты с сахарами в составе. Достаточно контролировать потребление сладостей, работу поджелудочной железы и энергетический ресурс будет постоянно пополняться и находится в равновесии. Важно насыщать кровяное русло глюкозой для нормальной физической активности и работы мозга, но делать это в разумных пределах.

Образование: Высшее, Томский государственный научно- исследовательский университет им.Куйбышева, 1988г., биолог с правом преподавания биологии и химии. Специализация: ботаника, биохимия. Опыт работы: корреспондент, корректор; и.о. директора профессионального лицея №37; преподавателем химии, биологии в школе и лицее, высшая квалификационная категория. 20 лет педагогического стажа; научный сотрудник лаборатории физиологии растений и биотехнологии; старший научный сотрудник лаборатории биохимии ОПХ им. Сидоренко.

Читайте также: