กลูโคสเริ่มต้นจากโครงสร้างประโยชน์และกระบวนการของร่างกาย

คุณอาจเคยได้ยินเกี่ยวกับกลูโคส แต่ก็ยังสับสนกับคำอธิบาย เป็นน้ำตาลจากอาหารหรือน้ำตาลในเลือด ตอนนี้เพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับกลูโคสให้ตรงขึ้นโดยเริ่มจากกระบวนการสร้างโครงสร้างและหน้าที่ตามคำอธิบายทั้งหมดต่อไปนี้

กลูโคสคืออะไร?

เพื่อให้เข้าใจกลูโคส (กลูโคส) ได้ง่ายขึ้นคุณควรทำความรู้จักกับคาร์โบไฮเดรตก่อน ใช่คาร์โบไฮเดรตเป็นสารประกอบอินทรีย์ประเภทหนึ่งนอกเหนือจากไขมันโปรตีนและวิตามิน สารประกอบอินทรีย์นี้ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) และออกซิเจน (O)

จากการจำแนกประเภทคาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม ได้แก่ โมโนแซ็กคาไรด์ไดแซ็กคาไรด์โอลิโกแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์ กลูโคสรวมอยู่ในกลุ่มโมโนแซ็กคาไรด์ซึ่งเป็นคาร์โบไฮเดรตประเภทที่ง่ายที่สุดและไม่สามารถแยกย่อยหรือแยกย่อยออกเป็นส่วนเล็ก ๆ ได้ นั่นคือเหตุผลที่กลูโคสมักเรียกว่าน้ำตาลธรรมดา

กลูโคสเป็นผลิตภัณฑ์หลักของการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งเป็นการผลิตอาหาร (การปรุงอาหาร) โดยพืชสีเขียวในใบ พยายามจำอีกครั้งการสนทนาเรื่องการสังเคราะห์แสงนี้ต้องเคยเรียนในโรงเรียนประถม

ที่มา: บล็อกวิดีโอ

กระบวนการทำอาหารบนใบไม้เปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์น้ำคลอโรฟิลล์ (สารสีเขียวในใบไม้) และคาร์บอนไดออกไซด์เป็นออกซิเจนและน้ำตาลหรือที่เรียกว่ากลูโคสซึ่งเขียนด้วยสูตรเคมี C6H12O6

มันเกิดขึ้นในลักษณะนี้ได้อย่างไร? ดูอย่างละเอียดหากมีการอธิบายกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงที่สร้างกลูโคสจะมีลักษณะดังนี้:

6 CO2 (คาร์โบไดออกไซด์) + 6 H2O (น้ำ) + แสงแดด + คลอโรฟิลล์→ C6H12O6 (กลูโคส) + 6 O2 (ออกซิเจน)

หลังจากผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสงแล้วผลลัพธ์ในรูปของออกซิเจนจะถูกหายใจออกไปในอากาศอิสระ นั่นคือเหตุผลที่พืชสีเขียวเป็นปอดของโลกเพราะให้ออกซิเจนแก่สิ่งมีชีวิตทุกชนิด

จากนั้น "การปรุงอาหาร" ที่เหลือในรูปของกลูโคสจะไหลไปทั่วเนื้อเยื่อพืชผ่านฟลอกเพื่อรองรับการเจริญเติบโตการสร้างดอกและการพัฒนาผลไม้ กลูโคสนี้คือสิ่งที่จะอยู่ในใบของผักและผลไม้ที่คุณบริโภคทุกวัน น้ำตาลที่มีอยู่ในผักและผลไม้เรียกอีกอย่างว่าน้ำตาลธรรมชาติ

โครงสร้างของกลูโคสเป็นอย่างไร?

ขึ้นอยู่กับกลุ่มคาร์บอนิลคาร์โบไฮเดรตแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม ได้แก่ แอลโดสและคีโตส กลูโคสรวมอยู่ในกลุ่มอัลโดสเนื่องจากมีกลุ่มคาร์บอนิลขั้วเดียว O = CH (อัลดีไฮด์) โดยมีคาร์บอน 6 อะตอม (C) (เฮกโซส)

จากการจำแนกประเภทนี้โครงสร้างทางเคมีของกลูโคสจะได้รับคือ C6H12O6 จากนั้นขึ้นอยู่กับภาพสะท้อน (enantiomer) กลูโคสจะใช้โครงสร้างทางด้านซ้ายเพื่อให้มีคำนำหน้า D และเรียกว่า D-glucose

การจัดเรียงของการจัดเรียงนี้จะทำให้เกิดความแตกต่างในกิจกรรมทางแสงกล่าวคือความสามารถของสารละลายในการหมุนสนามแสงโพลาไรซ์

ใน D enantiomer อาร์เรย์จะหมุนระนาบตามเข็มนาฬิกาและได้รับสัญลักษณ์บวก (+) ต่อไปนี้เป็นภาพโครงสร้างของ D-glucose ที่มีโซ่เปิด (ดูรูปที่ 1) ที่มีโครงสร้างวงแหวนของα / alpha และβ / beta anomers (ดูรูปที่ 2)

รูปที่ 2 โครงสร้าง D-Glucose พร้อมโซ่เปิด (ที่มา: Uncla)

รูปที่ 2. การจัดเรียง D-glucose ด้วยโครงสร้างวงแหวน (ที่มา: เคมี)

บทบาทสำคัญของกลูโคสสำหรับทั้งพืชและมนุษย์

กลูโคสเป็นแหล่งพลังงาน ไม่เพียง แต่พืชเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสัตว์และมนุษย์ด้วย เพียงแค่ว่าสัตว์และมนุษย์ไม่ได้สร้างพลังงานนี้ขึ้นมาเอง พวกเขาได้รับพลังงานนี้จากพืชคือผักและผลไม้ เพื่อให้ชัดเจนยิ่งขึ้นเรามาพูดถึงประโยชน์ของกลูโคสสำหรับพืชและมนุษย์อย่างชัดเจนด้านล่าง

บทบาทของกลูโคสสำหรับพืช

หลังจากศึกษาการสังเคราะห์ด้วยแสงคุณต้องเข้าใจว่าพืชเป็นผู้ผลิตกลูโคส อย่างไรก็ตามคุณยังไม่รู้ว่ากลูโคสที่พืชใช้เองคืออะไร กลูโคสซึ่งเกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นพืชใช้เป็นแหล่งพลังงานได้จริง ดังนั้นพืชสามารถให้ "อาหาร" ได้ด้วยตัวมันเองเพื่อให้สามารถดำรงอยู่ได้เช่น:

การเจริญเติบโตและพัฒนาการ

เช่นเดียวกับมนุษย์พืชจะพัฒนาต่อไปเมื่อเวลาผ่านไป เริ่มจากเมล็ดที่สร้างยอดแล้วงอกลำต้นกิ่งก้านและใบขึ้นเหนือผิวดิน จนกว่าพืชจะใหญ่ขึ้นจึงตกแต่งด้วยดอกไม้ (จะออกผล) เมื่อตาดอกเริ่มบานการผสมเกสรจะเกิดขึ้นและผลไม้จะก่อตัวขึ้นเช่นในต้นสตรอเบอร์รี่

ที่มา: Vita Garden

อีกตัวอย่างหนึ่งให้พิจารณาดอกกุหลาบ พืชยอดนิยมชนิดนี้ไม่ออกผล แต่จะออกดอกต่อไป ภายในไม่กี่วันบุปผาจะแก่แห้งและเหี่ยวเฉา หลังจากนั้นดอกไม้จะร่วงหล่นโดยมีก้านเล็ก ๆ อยู่ข้างใต้ จากนั้นสองสามวันต่อมาดอกตูมใหม่จะปรากฏขึ้นอีกครั้ง

กระบวนการนี้เหมือนกับที่เกิดขึ้นกับใบไม้ที่เปลี่ยนเป็นสีเหลืองเหี่ยวและร่วงในที่สุด อีกไม่นานใบไม้ใหม่จะปรากฏขึ้นที่เดิมอีกครั้ง หากไม่มีปัญหาใด ๆ พืชจะไม่เพียงผ่านวงจรของการออกดอกและการร่วงหล่น แต่ยังหนาขึ้นใหญ่ขึ้นและแข็งแรงขึ้นด้วย

กระบวนการทั้งหมดนี้ต้องใช้พลังงานอย่างแน่นอนใช่ไหม? นอกเหนือจากน้ำสารอาหาร (แร่ธาตุที่สำคัญในดิน) แสงแดดและคลอโรฟิลล์แล้วปรากฎว่าพืชต้องการน้ำตาลกลูโคสเพื่อทำสิ่งเหล่านี้ด้วย

การหายใจ (การหายใจ)

อย่าทำผิดเลยพืชก็หายใจได้เหมือนมนุษย์ แค่นั้นกระบวนการก็แตกต่างกัน พืชต้องการก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ที่เหลือจากการหายใจของมนุษย์) ในตอนเช้าและตอนกลางวันเช่นเดียวกับออกซิเจนในตอนบ่ายและตอนเย็น

เมื่อเสร็จสิ้นในตอนเช้าผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงกลูโคสจะถูกกระจายไปยังเนื้อเยื่อและเซลล์ของพืชทั้งหมด จากนั้นกลูโคสจะถูกเก็บไว้จนถึงช่วงบ่ายและเย็นเพื่อกระบวนการหายใจ

ซึ่งแตกต่างจากการสังเคราะห์แสงที่เกิดขึ้นในใบไม้กระบวนการหายใจเกิดขึ้นในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดรวมทั้งรากด้วย กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการรวมกลูโคสกับออกซิเจนเพื่อผลิตน้ำคาร์บอนไดออกไซด์และพลังงาน จากนั้นพลังงานที่ผลิตได้จะช่วยให้พืชพัฒนาและสนับสนุนการทำงานของเซลล์ตามปกติ

บทบาทของกลูโคสสำหรับมนุษย์

เช่นเดียวกับพืชมนุษย์ก็ต้องการน้ำตาลกลูโคสทุกวันเช่นกัน ได้จากอาหารและเครื่องดื่มเช่นข้าวขนมปังกล้วยหรือน้ำมะม่วง บทบาทหลักของกลูโคสสำหรับมนุษย์คือแหล่งพลังงาน หลังจากรับประทานอาหารร่างกายจะสลายน้ำตาลธรรมดาเหล่านี้เพื่อผลิตโมเลกุลพลังงานสูงที่เรียกว่าอะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP)

เซลล์เกือบทั้งหมดในร่างกายต้องอาศัยกลูโคสเป็นเชื้อเพลิง เริ่มจากเซลล์สมองและประสาทเม็ดเลือดแดงเซลล์ในไตกล้ามเนื้อและเซลล์บางส่วนในเรตินาและเลนส์ตา

นอกเหนือจากการเป็นแหล่งพลังงานแล้วกลูโคสยังจำเป็นสำหรับเซลล์ในร่างกายเพื่อให้ทำงานได้ตามปกติ ในทางเดินเพนโทสน้ำตาลธรรมดานี้จะถูกใช้ในการผลิตไรโบสซึ่งต่อมาถูกใช้ในการสร้างกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA), กรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และกรดนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NADPH)

RNA และ DNA เป็นส่วนประกอบที่สำคัญสำหรับการสังเคราะห์โปรตีน ในขณะเดียวกัน NADPH เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการสังเคราะห์กรดไขมัน

ในเนื้อเยื่อสมองกลูโคสเป็นแหล่งพลังงานหลัก น้ำตาลธรรมดานี้ยังเป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์สารประกอบอัลฟาคีโตกลูตาเรตซึ่งมีความสำคัญต่อกระบวนการกำจัดสารพิษแอมโมเนียซึ่งเป็นอันตรายต่อเซลล์ประสาทอย่างมาก นอกจากนี้กลูโคสยังมีความสำคัญเป็นพื้นฐานในการสังเคราะห์สารสื่อประสาทซึ่งมีความสำคัญต่อการสื่อสารระหว่างเซลล์ประสาท

บทบาทที่สำคัญของกลูโคสไม่ได้มีเพียงแค่นั้น สำหรับเม็ดเลือดแดงน้ำตาลธรรมชาตินี้ยังจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์สารประกอบ biphosphoglycerate สารประกอบนี้มีความสำคัญต่อกระบวนการปลดปล่อยออกซิเจนจากฮีโมโกลบินไปยังเนื้อเยื่อของร่างกาย

เซลล์เม็ดเลือดแดงยังต้องการน้ำตาลธรรมดานี้เพื่อป้องกันการโจมตีของอนุมูลอิสระที่ทำลายสุขภาพของเนื้อเยื่อและอวัยวะ

แถวผักและผลไม้ที่มีกลูโคส

เนื่องจากกลูโคสเป็นผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ด้วยแสงจึงพบได้ในผักและผลไม้ โดยปกติปริมาณกลูโคสในผักและผลไม้เรียกว่าน้ำตาลธรรมชาติ น้ำตาลธรรมชาติในผักมักจะมีมากขึ้นเมื่อยังสด ในขณะเดียวกันผลไม้จะมีน้ำตาลตามธรรมชาติมากขึ้นเมื่อผลสุก

ฉันสงสัยอะไรห๊ะ? ดูแถวอาหารต่อไปนี้ที่มีน้ำตาลธรรมชาติเช่น:

1. ผัก

ผักสดมีน้ำตาลธรรมชาติ อย่างไรก็ตามไม่เพียงประกอบด้วยกลูโคสเท่านั้น แต่ยังประกอบด้วยฟรุกโตสด้วย ฟรุกโตสเป็นน้ำตาลที่เรียบง่ายอีกประเภทหนึ่งซึ่งรวมอยู่ในคาร์โบไฮเดรตประเภทโมโนแซ็กคาไรด์ด้วย ก่อนนำไปแปรรูปตามปกติผักจะมีกลูโคสและฟรุกโตสระหว่าง 0.1 ถึง 1.5 กรัมต่อหนึ่งหน่วยบริโภค (100 กรัม)

ปริมาณน้ำตาลธรรมชาติต่ำสุดซึ่งอยู่ที่ประมาณ 0.1 กรัมอยู่ในบรอกโคลีสด ในขณะเดียวกันผักกาดขาวมีน้ำตาลธรรมชาติ 1.5 - 1.9 กรัมหลังจากเดือด

2. กล้วย

ผลไม้สีเหลืองนี้มักใช้เป็นแกนนำในการชะลอหรือสกัดกั้นความหิว เหตุผลก็คือกล้วยมีเส้นใยเช่นเดียวกับน้ำตาลธรรมชาติที่มีโปรตีนและวิตามินจำนวนเล็กน้อย กล้วยมีกลูโคส 5.82 กรัมต่อลูก (100 กรัม)

3. แอปเปิ้ล

นอกจากกล้วยแล้วแอปเปิ้ลยังเป็นแกนนำสำหรับผู้ที่ต้องการลดน้ำหนักอีกด้วย ใช่ผลไม้นี้มีน้ำตาลธรรมชาติประมาณ 1.7 ถึง 2.2 กรัมต่อ 100 กรัม ปริมาณน้ำตาลในแอปเปิ้ลหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับชนิดและความสมบูรณ์ของแอปเปิ้ลที่รับประทาน

4. ไวน์

ตามชื่อที่แนะนำคือน้ำตาลมีรสหวานดังนั้นอาหารที่มีรสหวานส่วนใหญ่จึงมีน้ำตาลสูง เหมือนกันกับไวน์ ผลไม้นี้มีน้ำตาลธรรมชาติ 7.1 กรัมต่อหนึ่งหน่วยบริโภค

5. ส้ม

นอกเหนือจากการเป็นแหล่งของวิตามินซีแล้วส้มยังมีน้ำตาลธรรมชาติค่อนข้างมากเช่นน้ำตาลธรรมชาติ 8.51 กรัมต่อ 100 กรัม นอกจากน้ำตาลกลูโคสแล้วส้มยังมีน้ำตาลประเภทอื่น ๆ ที่มีประโยชน์ต่อร่างกายเช่นซูโครส แม้ว่าจะมีน้ำตาลธรรมชาติ แต่ส้มก็มีไขมันต่ำดังนั้นจึงแนะนำให้ลดปริมาณไขมันลง

6. วันที่

ใครไม่รู้จักอาหารหวานยอดนิยมสำหรับการอดอาหารนี้? ใช่อินทผลัมได้รับการขนานนามว่าเป็นผลไม้ที่มีน้ำตาลธรรมชาติมากที่สุดเมื่อเทียบกับผลไม้ชนิดอื่น ๆ อินทผลัมหนึ่งหน่วยบริโภค (100 กรัม) มีกลูโคส 32 กรัม

นั่นหมายความว่าคุณต้องใส่ใจกับจำนวนวันที่กินเพื่อไม่ให้ปริมาณน้ำตาลในแต่ละวันมากเกินไป

กระบวนการเผาผลาญกลูโคสในร่างกายมนุษย์

นอกเหนือจากบทบาทที่ซับซ้อนแล้วกระบวนการเผาผลาญกลูโคสและคาร์โบไฮเดรตประเภทอื่น ๆ ในร่างกายก็ค่อนข้างซับซ้อนเช่นกัน มีเส้นทางปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่หลากหลายเมื่อร่างกายเผาผลาญอาหารประเภทนี้ ได้แก่ ไกลโคไลซิสออกซิเดชั่นไพรูเวตและวัฏจักรกรดซิตริก

ในขั้นต้นอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตจะถูกย่อยสลายโดยเอนไซม์ย่อยอาหารในปากออกเป็นส่วนที่ง่ายกว่าคือกลูโคส จากนั้นน้ำตาลธรรมดานี้จะถูกดูดซึมและเข้าสู่เลือด เมื่อน้ำตาลธรรมชาติจากอาหารเหล่านี้อยู่ในกระแสเลือดแล้วสิ่งนี้เรียกว่าน้ำตาลในเลือด ดังนั้นคุณสามารถแยกแยะน้ำตาลกลูโคสในอาหารจากที่อยู่ในเลือดได้ใช่ไหม?

นอกจากนี้น้ำตาลนี้จะกระจายไปทั่วร่างกายโดยเฉพาะสมองตับกล้ามเนื้อเม็ดเลือดแดงไตเนื้อเยื่อไขมันและเนื้อเยื่ออื่น ๆ อวัยวะและเนื้อเยื่อจำนวนมากที่ต้องการออกซิเจนส่งผลให้ร่างกายได้รับน้ำตาลในปริมาณมาก นั่นคือเหตุผลที่สารประกอบเหล่านี้รวมอยู่ในธาตุอาหารหลัก (สารอาหารที่ร่างกายต้องการในปริมาณมาก)

กลูโคสส่วนใหญ่ที่เข้าสู่ตับและกล้ามเนื้อจะถูกเปลี่ยนเป็นไกลโคเจนผ่านกระบวนการไกลโคเจน ไกลโคเจนนี้เป็นพลังงานสำรองที่คุณสามารถใช้เมื่อไม่มีการบริโภคอาหาร เมื่อต้องการไกลโคเจนจะถูกสลายกลับเป็นน้ำตาลธรรมดาเพื่อเป็นแหล่งพลังงาน

การเผาผลาญกลูโคสในร่างกายอาจเป็นปัญหาได้เช่นกัน

แม้ว่าร่างกายจะต้องการคาร์โบไฮเดรตในปริมาณมาก แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าคุณจะกินอาหารที่มีน้ำตาลได้ตามต้องการ แม้ว่าจะเป็นผลไม้หรือผักที่มีน้ำตาลธรรมชาติไม่ใช่สารให้ความหวานเทียม

กระบวนการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตถูกควบคุมโดยฮอร์โมนอินซูลินซึ่งผลิตโดยเบต้าเซลล์ของตับอ่อน เป้าหมายคือระดับน้ำตาลตามธรรมชาติจากอาหารที่เข้าสู่เลือดยังคงคงที่

ปัญหาสุขภาพอย่างหนึ่งที่โจมตีอินซูลินคือโรคเบาหวาน โรคนี้อาจทำให้กระบวนการเผาผลาญอาหารหวานหยุดชะงักส่งผลให้เกิดอาการต่างๆเช่นอ่อนเพลียหิวปัสสาวะบ่อยบาดเจ็บตามร่างกายและหายยากคันผิวหนังและอาการไม่พึงประสงค์อื่น ๆ

หากควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดไม่ได้เบาหวานก็จะแย่ลง อาจทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนเช่นไตวายเนื้อตาย (การบาดเจ็บที่ส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายที่ทำให้เนื้อเยื่อถูกทำลาย) โรคหัวใจและจอประสาทตา (ทำลายดวงตา)