Apa itu Glukosa dan fungsinya

By | Februari 2, 2020

Glukosa adalah gula sederhana yang termasuk monosakarida. Rumus molekul Glukosa adalah C6H12O6. Struktur kimia glukosa memiliki empat gugus -OH bersama dengan gugus -CH2OH. Karena memiliki enam gugus -OH, glukosa disebut heksosa. Dalam proyeksi Fischer, glukosa memiliki ujung gugus aldehid. Oleh karena itu, glukosa disebut aldoheksosa.

Glukosa yang terjadi secara alami dikenal sebagai D-Glukosa. Isomer D-Glukosa adalah L-Glukosa. Tetapi L-Glukosa tidak terjadi secara alami. Glukosa larut dalam air dan tidak berwarna ketika dilarutkan dalam air. Glukosa dapat terjadi sebagai rantai terbuka atau sebagai struktur siklik. Tetapi rantai terbuka biasanya tidak stabil dan secara spontan berubah menjadi bentuk siklik. Titik leleh glukosa sekitar 146 derajat C (untuk alpha-D-Glukosa).

Larutan glukosa berair mampu memutar cahaya terpolarisasi bidang. D-Glukosa memutar cahaya searah jarum jam dan L-Glukosa memutar cahaya berlawanan arah jarum jam. Glukosa bertindak sebagai monomer untuk pembentukan sejumlah polisakarida penting. Beberapa polimer yang memiliki glukosa sebagai monomer termasuk pati, selulosa, dan glikogen.

Glukosa adalah monosakarida yang mengandung enam atom karbon dan gugus aldehida. Oleh karena itu, ini adalah heksosa dan aldosa. Ia memiliki empat gugus hidroksil dan memiliki struktur berikut.

Meskipun ditampilkan sebagai struktur linear, glukosa dapat hadir sebagai struktur siklik juga. Bahkan, dalam suatu larutan, sebagian besar molekul dalam struktur siklik. Ketika struktur siklik terbentuk, dengan -OH 5 karbon diubah menjadi hubungan eter, untuk menutup cincin dengan 1karbon ini membentuk struktur cincin beranggota enam.

Cincin ini juga disebut cincin hemiasetal, karena adanya karbon yang memiliki kedua oksigen eter dan gugus alkohol. Karena gugus aldehid bebas, glukosa dapat direduksi. Dengan demikian, hal itu disebut gula pereduksi. Selanjutnya, glukosa juga dikenal sebagai dekstrosa karena, ia berputar pada bidang polarisasi cahaya ke kanan.

Ketika ada sinar matahari, pada kloroplas tanaman, glukosa disintesis menggunakan air dan karbon dioksida. Glukosa ini disimpan dan digunakan sebagai sumber energi. Hewan dan manusia mendapatkan glukosa dari sumber tanaman. Glukosa terjadi habis secara alami dalam buah dan madu. Warnanya putih, memiliki rasa manis, dan larut dalam air.

Karbohidrat kompleks yang terkandung dalam makanan dikenakan tindakan oleh enzim yang hadir dalam air liur, pankreas dan cairan usus, dan diubah menjadi monosakarida. Komponen pati yang terhidrolisis menjadi glukosa di usus itu sendiri. Jenis lain dari karbohidrat diubah menjadi galaktosa dan fruktosa, yang kemudian diubah menjadi glukosa di hati. Glukosa kemudian dilewatkan ke dalam darah.

Kandungan glukosa dalam darah tetap pada tingkat yang konstan (70-100 mg per100ml darah). Ini glukosa yang beredar dengan oksigen menghasilkan energi dalam sel melalui proses respirasi selular.

Kadar glukosa dalam darah manusia diatur oleh mekanisme homeostasis. Hormon insulin dan glukagon yang terlibat dalam mekanisme. Ketika ada kadar gula tinggi dalam darah, hal itu disebut kondisi diabetes. Pengukuran kadar gula darah mengukur kadar glukosa dalam darah. Ada berbagai cara untuk mengukur tingkat glukosa darah.

Fungsi

Glukosa adalah bahan bakar di mana-mana dalam organisme biologis. Ada tiga fungsi utama glukosa tergantung pada kondisi tertentu dalam sel yakni sumber energi, sintetis dan komponen karbohidrat. Karena membran sel bersifat permeabel untuk glukosa, sel tidak dapat menumpuk glukosa murni untuk setiap konsentrasi yang lebih tinggi daripada yang hadir dalam aliran darah.

Namun sel meskipun demikian tetap saja menumpuk glukosa sebagai enzim kimiawi dengan memodifikasi molekul glukosa dengan penambahan gugus fosfat (fosforilasi). Karena membran sel kedap terhadap bentuk modifikasi ini, yang disebut glukosa-6-fosfat, proses secara efektif “menangkap” glukosa di dalam sel, yang memungkinkan pemulihan lebih banyak glukosa dari aliran darah. Glukosa-6-fosfat, pada gilirannya, dapat digunakan untuk tiga fungsi utama, tergantung pada kondisi tertentu dalam sel dan kebutuhan keseluruhan organisme:

Glukosa merupakan sumber energi utama

Glukosa adalah bahan bakar di mana-mana dalam organisme biologis. Ketika energi kimia yang dibutuhkan, glukosa dioksidasi menjadi piruvat melalui proses yang dikenal sebagai glikolisis, yang merupakan sumber energi bagi organisme tertentu yang disebut anaerob obligat yang tidak dapat memanfaatkan oksigen untuk metabolisme. Dalam organisme aerobik, bagaimanapun, piruvat biasanya terus maju ke reaksi siklus asam sitrat (TCAC) dan rantai transpor elektron, membentuk CO2 dan air. Reaksi kemudian menghasilkan energi sekitar 18 kali lebih banyak dari glikolisis, terutama dalam bentuk ATP.

Glukosa berperan dalam sintesis non-karbohidrat

Glukosa dan metabolitnya juga dapat dimobilisasi ketika kerangka karbon diperlukan. Artinya, glukosa juga berpartisipasi dalam sintesis kompleks molekul (anabolisme) selain perannya dalam jalur katabolik yang memecah molekul menjadi komponen yang lebih kecil. Sebagai contoh, glukosa-6-fosfat dapat memasuki jalur fosfat pentosa, yang menghasilkan gula ribosa lima-karbon (pentosa) untuk sintesis nukleotida, bahan bangunan asam nukleat DNA dan RNA.

Pada tumbuhan dan kebanyakan hewan (kecuali marmut dan primata, seperti manusia), glukosa merupakan prekursor untuk produksi vitamin C (asam askorbat). Polimer glukosa juga terikat dengan protein (untuk membentuk glikoprotein) atau lipid (untuk membentuk glikolipid). Penambahan rantai gula dapat berfungsi untuk membantu protein dalam melipat ke dalam struktur tiga dimensi yang menjadi karakteristik mereka, untuk meningkatkan stabilitas protein dan lipid membran, atau bertindak sebagai situs pengenalan untuk bahan kimia tertentu.

Glukosa merupakan komponen karbohidrat lain

Ketika organisme memiliki kelimpahan ATP dan glukosa, maka dapat mensintesis satu atau lebih dari polimer yang umum glukosa (polisakarida): glikogen pada hewan dan pati dan selulosa untuk tanaman. Sementara glikogen dan pati menjadi molekul penyimpanan energi, selulosa memainkan terutama peran struktural pada tumbuhan hijau.

Penyimpanan Bentuk Glukosa pada Organisme

Setelah organisme telah mendapat makanan, makanan dicerna, dan nutrisi yang dibutuhkan akan dikirim melalui aliran darah. Bila organisme telah menggunakan semua nutrisi yang dibutuhkan untuk mempertahankan fungsi yang tepat, nutrisi yang tersisa diekskresikan atau disimpan.

Disimpan dalam bentuk: Glikogen

Hewan (termasuk manusia) menyimpan beberapa glukosa dalam sel-sel sehingga tersedia untuk pengambilan energi yang cepat dimasa depan. Kelebihan glukosa disimpan di hati sebagai senyawa besar yang disebut glikogen. Glikogen adalah polisakarida glukosa, tetapi struktur yang memungkinkan untuk dikemas secara kompak, sehingga dapat disimpan lebih banyak dalam sel untuk digunakan nanti. Jika Anda mengkonsumsi begitu banyak karbohidrat ekstra tubuh akan menyimpannya semakin banyak kelebihan glukosa, semua glikogen Anda mungkin terstruktur kompak.

glukosa

Pati: Penyimpanan glukosa pada tumbuhan

Bentuk penyimpanan glukosa pada tumbuhan adalah pati. Pati adalah polisakarida. Daun tanaman membuat gula selama proses fotosintesis. Fotosintesis terjadi dalam keberadaan cahaya (foto = cahaya), seperti ketika matahari bersinar. Energi dari sinar matahari digunakan untuk membuat energi untuk tanaman. Jadi, ketika tumbuhan membuat gula (untuk bahan bakar, energi) pada hari yang cerah, mereka menyimpan beberapa bagian sebagai pati. Ketika gula sederhana perlu diambil untuk digunakan, pati dipecah menjadi komponen yang lebih kecil. Mereka benar-benar menghemat energi untuk persedian saat hari sedang hujan!

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *