Glukosa bermula dari struktur, faedah, dan bagaimana tubuh memprosesnya

Anda mungkin pernah mendengar mengenai glukosa, tetapi masih keliru dengan penjelasannya. Adakah gula ini dari makanan atau gula dalam darah. Sekarang, untuk meluruskan pemahaman anda mengenai glukosa, bermula dari proses pembentukan, struktur, dan fungsinya dalam penjelasan lengkap berikut.

Apa itu glukosa?

Untuk lebih mudah memahami glukosa (glukosa), anda harus terlebih dahulu mengenali karbohidrat. Ya, karbohidrat adalah sejenis sebatian organik, selain lemak, protein dan vitamin. Sebatian organik ini terdiri daripada atom karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).

Berdasarkan klasifikasi, karbohidrat dibahagikan kepada empat kumpulan, iaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Nah, glukosa termasuk dalam kumpulan monosakarida, yang merupakan jenis karbohidrat termudah dan tidak dapat dipecah atau dipecah menjadi bahagian yang lebih kecil. Itulah sebabnya mengapa glukosa sering disebut sebagai gula sederhana.

Glukosa adalah produk utama fotosintesis, iaitu pembuatan makanan (memasak) oleh tanaman hijau di daun. Cuba ingat lagi, perbincangan mengenai fotosintesis ini mesti dipelajari di sekolah rendah.

Sumber: Blok Video

Proses pembuatan makanan di daun mengubah tenaga suria, air, klorofil (bahan hijau di dalam daun), dan karbon dioksida menjadi oksigen dan gula, juga dikenal sebagai glukosa, yang ditulis dengan formula kimia C6H12O6.

Bagaimana ia berlaku dengan cara ini? Perhatikan dengan teliti, jika dijelaskan, proses fotosintesis yang menghasilkan glukosa akan kelihatan seperti ini:

6 CO2 (Karbodioksida) + 6 H2O (air) + cahaya matahari + klorofil → C6H12O6 (glukosa) + 6 O2 (oksigen)

Setelah melalui proses fotosintesis, hasilnya, dalam bentuk oksigen, akan dihembuskan ke udara bebas. Itulah sebabnya mengapa tumbuh-tumbuhan hijau adalah paru-paru dunia kerana ia menyediakan oksigen untuk semua makhluk hidup.

Kemudian, sisa "memasak" dalam bentuk glukosa akan dialirkan ke seluruh tisu tumbuhan melalui floem untuk menyokong pertumbuhan, pembentukan bunga dan perkembangan buah. Nah, glukosa inilah yang terdapat pada daun sayur dan buah yang anda makan setiap hari. Gula yang terdapat dalam buah-buahan dan sayur-sayuran juga disebut gula semula jadi.

Seperti apakah struktur glukosa?

Berdasarkan kumpulan karbonil, karbohidrat dibahagikan kepada dua kumpulan, iaitu aldose dan ketosa. Nah, glukosa termasuk dalam kumpulan aldosa kerana mempunyai satu kumpulan karbonil terminal O = CH (aldehid), dengan 6 atom karbon (C) (heksosa).

Dari klasifikasi ini, struktur kimia glukosa yang diperoleh adalah C6H12O6. Kemudian berdasarkan gambar cermin (enantiomer), glukosa menggunakan konfigurasi struktur di sebelah kiri sehingga kemudian mempunyai awalan D dan disebut D-glukosa.

Penyusunan susunan ini juga akan menyebabkan perbezaan dalam aktiviti optik, iaitu kemampuan larutan untuk memutar medan cahaya terpolarisasi.

Dalam enantiomer D, susunan memutar satah mengikut arah jam dan diberi simbol tambah (+). Berikut ini adalah gambaran struktur D-glukosa dengan rantai terbuka (lihat gambar 1) dengan struktur cincin anomer α / alpha dan β / beta (lihat Rajah 2).

Rajah 2. Struktur D-Glukosa dengan rantai terbuka (Sumber: Uncla)

Gambar 2. Susunan glukosa D dengan struktur cincin (Sumber: Kimia)

Peranan penting glukosa untuk kedua-dua tumbuhan dan manusia

Glukosa adalah sumber tenaga. Bukan hanya tumbuh-tumbuhan tetapi juga untuk haiwan dan manusia. Hanya haiwan dan manusia tidak membuat tenaga ini sendiri. Mereka mendapat tenaga ini dari tumbuh-tumbuhan, iaitu sayur-sayuran dan buah-buahan. Untuk lebih jelas, mari kita bincangkan faedah glukosa untuk tumbuhan dan manusia dengan lebih jelas di bawah.

Peranan glukosa untuk tanaman

Setelah mengkaji fotosintesis, anda pasti memahami bahawa tumbuhan adalah penghasil glukosa. Walau bagaimanapun, anda belum tahu apa glukosa yang digunakan untuk tanaman itu sendiri. Glukosa, yang dihasilkan dari fotosintesis, sebenarnya digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber tenaga. Oleh itu, tumbuh-tumbuhan dapat menyediakan "makanan" dengan sendirinya sehingga dapat bertahan, seperti:

Pertumbuhan dan perkembangan

Sama seperti manusia, tumbuh-tumbuhan akan terus berkembang dari masa ke masa. Bermula dari biji yang membentuk pucuk, kemudian tumbuh batang, dahan, dan daun di atas permukaan tanah. Sehingga tanaman semakin besar, ia dihiasi dengan bunga (buah akan). Apabila tunas bunga mulai mekar, pendebungaan berlaku, dan buah akan terbentuk, misalnya di tanaman strawberi.

Sumber: Taman Vita

Contoh lain, pertimbangkan bunga mawar. Tumbuhan yang popular ini tidak berbuah, tetapi akan terus berbunga. Dalam beberapa hari mekar akan bertambah tua, kering, dan layu. Selepas itu, bunga itu akan jatuh dengan tangkai kecil di bawahnya. Kemudian, beberapa hari kemudian tunas bunga baru akan muncul lagi.

Proses ini sama seperti yang berlaku pada daun yang berubah menjadi kuning, layu, dan akhirnya jatuh. Tidak lama lagi, daun baru akan muncul lagi di tempat yang sama. Sekiranya tidak ada masalah, tanaman tidak hanya akan melalui siklus berbunga dan jatuh, tetapi juga semakin tebal, lebih besar, dan kuat.

Baiklah, semua proses ini tentu memerlukan tenaga, bukan? Selain air, nutrien (mineral penting di dalam tanah), cahaya matahari, dan klorofil, ternyata tumbuhan juga memerlukan glukosa untuk melakukan semua perkara ini.

Pernafasan (pernafasan)

Jangan salah, tumbuh-tumbuhan juga bernafas seperti manusia. Cuma, prosesnya berbeza. Tumbuhan memerlukan karbon dioksida (sisa dari pernafasan manusia) pada waktu pagi dan siang hari, serta oksigen pada waktu petang dan petang.

Apabila selesai pada waktu pagi melalui fotosintesis, glukosa akan diedarkan ke semua tisu dan sel tumbuhan. Kemudian, glukosa akan disimpan sehingga petang dan petang untuk proses pernafasan.

Tidak seperti fotosintesis yang berlaku pada daun, proses pernafasan berlaku di semua sel hidup, termasuk akar. Prosesnya melibatkan penggabungan glukosa dengan oksigen untuk menghasilkan air, karbon dioksida, dan tenaga. Kemudian, tenaga yang dihasilkan dapat membantu tumbuh-tumbuhan untuk berkembang dan menyokong fungsi sel normal.

Peranan glukosa untuk manusia

Sama seperti tumbuh-tumbuhan, manusia juga memerlukan glukosa setiap hari. Ini diperoleh oleh mereka dari makanan dan minuman, seperti nasi, roti, pisang, atau jus mangga. Peranan utama glukosa bagi manusia adalah sebagai sumber tenaga. Selepas makan, badan akan memecah gula sederhana ini untuk menghasilkan molekul bertenaga tinggi yang disebut adenosin trifosfat (ATP).

Hampir semua sel di dalam badan bergantung pada glukosa sebagai bahan bakarnya. Bermula dari sel otak dan saraf, sel darah merah, sel di ginjal, otot, dan beberapa sel di retina dan lensa mata.

Selain menjadi sumber tenaga, glukosa juga diperlukan agar sel tubuh berfungsi dengan normal. Di jalan pentosa, gula sederhana ini akan digunakan untuk menghasilkan ribosa, yang kemudiannya digunakan untuk pembentukan asid ribonukleat (RNA), asid deoksiribonukleik (DNA), dan asid dinukleotida adenin nikotinamida (NADPH).

RNA dan DNA adalah komponen penting untuk sintesis protein. Sementara itu NADPH adalah komponen penting untuk sintesis asid lemak.

Dalam tisu otak, glukosa adalah sumber tenaga utama. Gula sederhana ini juga merupakan bahan mentah untuk sintesis sebatian ketoglutarat alfa yang penting untuk proses penyingkiran toksin ammonia yang sangat berbahaya bagi sel saraf. Selain itu, glukosa juga penting sebagai asas untuk sintesis neurotransmitter yang penting untuk komunikasi antara sel saraf.

Peranan penting glukosa bukan hanya itu. Untuk sel darah merah, gula semula jadi ini juga diperlukan untuk sintesis sebatian biphosphoglycerate. Sebatian ini ternyata sangat penting untuk proses pembebasan oksigen dari hemoglobin ke tisu badan.

Sel darah merah juga memerlukan gula sederhana ini sebagai perlindungan dari serangan radikal bebas yang merosakkan kesihatan tisu dan organ.

Baris sayur-sayuran dan buah-buahan yang mengandungi glukosa

Oleh kerana glukosa adalah produk fotosintesis, ini tentu juga terdapat pada buah-buahan dan sayur-sayuran. Biasanya kandungan glukosa dalam buah-buahan dan sayur-sayuran dikenali sebagai gula semula jadi. Gula semulajadi dalam sayur biasanya lebih banyak ketika masih segar. Sementara itu, buah akan mengandungi lebih banyak gula semula jadi apabila keadaannya sudah matang.

Saya tertanya-tanya apa, ya? Lihat baris makanan berikut yang sebenarnya mempunyai gula semula jadi, seperti:

1. Sayur-sayuran

Sayuran segar mengandungi gula semula jadi. Walau bagaimanapun, ia terdiri daripada glukosa tetapi juga fruktosa. Fruktosa adalah jenis gula sederhana lain yang juga termasuk dalam kelas karbohidrat monosakarida. Sebelum diproses secara normal, sayur-sayuran mengandungi glukosa dan fruktosa antara 0.1 hingga 1.5 gram setiap hidangan (100 gram).

Kandungan gula semula jadi terendah, kira-kira 0.1 gram, terdapat dalam brokoli segar. Sementara itu, kubis putih mengandungi 1.5 hingga 1.9 gram gula semula jadi setelah mendidih.

2. Pisang

Buah kuning ini sering dijadikan bahan utama untuk menunda atau menyekat kelaparan. Sebabnya, pisang mengandungi serat serta gula semula jadi dengan sejumlah kecil protein dan vitamin. Pisang mengandungi 5.82 gram glukosa per persi (100 gram).

3. Epal

Selain pisang, epal juga menjadi tumpuan utama bagi orang yang ingin menurunkan berat badan. Ya, buah ini mengandungi kira-kira 1,7 hingga 2,2 gram gula semula jadi setiap 100 gram. Sama ada kandungan gula dalam epal bergantung pada jenis dan kematangan epal yang dimakan.

4. Anggur

Seperti namanya, gula memang terasa manis sehingga kebanyakan makanan manis mempunyai kandungan gula yang tinggi. Sama juga dengan arak. Buah ini mengandungi 7.1 gram gula semula jadi setiap hidangan.

5. Jeruk

Selain menjadi sumber vitamin C, jeruk juga mengandung banyak gula alami, iaitu 8,51 gram gula semula jadi per 100 gram. Selain daripada glukosa, jeruk juga mengandungi jenis gula lain yang berguna untuk tubuh, seperti sukrosa. Walaupun mengandungi gula semula jadi, oren sebenarnya rendah lemak, jadi sangat disarankan untuk mengurangkan pengambilan lemak.

6. Tarikh

Siapa yang tidak tahu makanan manis yang popular ini untuk berbuka puasa? Ya, kurma telah dinamakan buah yang mengandungi gula yang paling semula jadi berbanding buah-buahan lain. Satu hidangan kurma (100 gram) mengandungi 32 gram glukosa.

Ini bermakna, anda harus memerhatikan berapa banyak kurma yang anda makan supaya pengambilan gula harian anda tidak berlebihan.

Proses metabolisme glukosa dalam tubuh manusia

Selain peranannya yang kompleks, proses metabolisme glukosa dan jenis karbohidrat lain dalam badan juga agak rumit. Terdapat pelbagai jalur reaksi biokimia ketika tubuh memetabolisme jenis makanan ini, iaitu glikolisis, oksidasi piruvat, dan kitaran asid sitrik.

Pada mulanya, makanan karbohidrat akan dipecah oleh enzim pencernaan di mulut menjadi bahagian yang lebih sederhana, iaitu glukosa. Kemudian, gula sederhana ini akan diserap dan masuk ke dalam darah. Apabila gula semula jadi dari makanan ini sudah berada dalam aliran darah, ini dikenali sebagai gula darah. Jadi, anda boleh membezakan glukosa dalam makanan daripada yang ada dalam darah, bukan?

Selanjutnya, gula ini akan diedarkan ke seluruh badan, terutama otak, hati, otot, sel darah merah, ginjal, tisu lemak, dan ke tisu lain. Sebilangan besar organ dan tisu yang memerlukan oksigen mengakibatkan pengambilan gula yang banyak di dalam badan. Itulah sebabnya sebatian ini termasuk dalam makronutrien (nutrien yang diperlukan tubuh dalam jumlah besar).

Sebilangan besar glukosa yang memasuki hati dan otot diubah menjadi glikogen melalui proses glikogenesis. Glikogen ini adalah simpanan tenaga yang boleh anda gunakan apabila tiada pengambilan makanan. Apabila diperlukan, glikogen akan dipecah menjadi gula sederhana sebagai sumber tenaga.

Metabolisme glukosa dalam badan juga boleh bermasalah

Walaupun karbohidrat diperlukan oleh tubuh dalam jumlah besar, ini tidak bermakna anda boleh makan makanan yang mengandungi gula sesuka hati. Walaupun buah atau sayur mengandungi gula semula jadi, bukan pemanis buatan.

Proses metabolisme karbohidrat diatur oleh hormon insulin, yang dihasilkan oleh sel beta pankreas. Tujuannya adalah agar kadar gula semula jadi dari makanan yang masuk ke dalam darah tetap stabil.

Salah satu masalah kesihatan yang menyerang insulin adalah diabetes. Penyakit ini boleh menyebabkan proses metabolisme makanan bergula terganggu, mengakibatkan pelbagai gejala, seperti keletihan, kelaparan, kerap membuang air kecil, kecederaan badan dan kesembuhan, kulit gatal dan gejala tidak menyenangkan yang lain

Sekiranya tahap gula dalam darah tidak dikawal, diabetes akan bertambah teruk. Bahkan boleh mengakibatkan komplikasi, seperti kegagalan buah pinggang, gangren (kecederaan pada bahagian badan yang menyebabkan kerosakan tisu), penyakit jantung, dan retinopati (kerosakan mata).