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Glukose ist der einfachste Typ von Kohlenhydrat, der vom Körper für Energie verwendet wird. Auch bekannt als „Blutzucker“, hat Glukose eine eigenständige Struktur, die entscheidend für ihre Rolle als Energiequelle und als Akteur in einer Vielzahl von Stoffwechselwegen ist. Da Glukose und ihre Regulation so wichtig für die normale physiologische Funktion sind, können Glukosestoffwechselprobleme eine Reihe von medizinischen Störungen verursachen.
Glukose ist eine Art Saccharid oder Kohlenhydrat. Alle Kohlenhydrate bestehen aus zwei Teilen: einer Aldehydverbindung und einer Ketonverbindung. Das Aldehyd besteht aus Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen, die doppelt miteinander verbunden sind, zusammen mit einem Wasserstoffatom. Das Keton enthält ebenfalls doppelt verbundene Kohlenstoff- und Sauerstoffatome, aber mit zwei zusätzlichen Kohlenstoffatomen. Glukose ist ein Monosaccharid, was die einfachste Kohlenhydratkombination aus einer Aldehyd- und einer Ketonverbindung ist.
Die chemische Formel von Glukose – C6H12O6 – wird von einer Reihe anderer sechs Kohlenstoffzucker geteilt, aber jedes hat die Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle anders angeordnet. Außerhalb des Körpers existiert Glukose in ihrer Kettenform. In dieser Form sind die Kohlenstoffatome in einer langen Kette miteinander verbunden, wobei die Wasserstoff- und Sauerstoffatome an beiden Enden und an den Seiten gebunden sind. Innerhalb eines lebenden Organismus – Menschen, Pflanzen oder Tiere – existiert Glukose in einem Ring, der einem Sechseck ähnelt. Kompliziertere Kohlenhydrate bestehen aus langen Ketten dieser Glukosemoleküle, die miteinander verbunden sind.
Die Hauptfunktion von Glukose bei Menschen, Tieren und Pflanzen ist als Energiequelle. Bei Tieren und Menschen ist Glukose eine wesentliche Komponente der Produktion von ATP über aerobe, anaerobe oder Gärungswege. Sie wird auch als Vorläufermolekül in der physiologischen Produktion bestimmter Vitamine, Cellulose und komplexer Stärken verwendet.
Bei Menschen und Tieren kann Glukose entweder aufgenommen oder synthetisiert werden. Glukose kann durch den Abbau von Glykogen synthetisiert oder in den Nieren oder der Leber aus Verbindungen wie Glycerin oder Pyruvat produziert werden. Glukose ist in großen Mengen in allen Arten von Früchten, Säften, Honig und künstlich hergestellten Süßstoffen wie Maissirup oder Haushaltszucker enthalten. Glukose wird auch gewonnen, wenn Lebensmittel mit komplexen Kohlenhydraten während der Verdauung in das einfache Monosaccharid aufgespalten werden.
Störungen in der Regulation von Glukose im Blut können eine Reihe von medizinischen Störungen verursachen. Diabetes, ein Zustand, bei dem der Körper nicht in der Lage ist, Insulin richtig zu produzieren oder zu verwenden, führt zu ungewöhnlich hohen Glukosewerten im zirkulierenden Blut und kann zu ernsthaften Komplikationen führen, wenn es nicht rechtzeitig und effektiv behandelt wird. Hypoglykämie ist das Ergebnis von ungewöhnlich niedrigem Blutzucker und kann eine Vielzahl von neurologischen Problemen verursachen.
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