Pengertian dan peran Glukosa

Glukosa (GLC) adalah monosakarida (atau gula sederhana) dengan rumus kimia C6H12O6. Ini adalah gula utama yang bebas beredar dalam darah hewan tingkat tinggi, dan bahan bakar yang disukai oleh otak dan sistem saraf, serta sel-sel darah merah (eritrosit).
Advertisement

Sebagai substrat yang universal (molekul yang di atasnya enzim bertindak) untuk produksi energi sel, glukosa sangat berperan sentral dalam metabolisme semua bentuk kehidupan. Ini adalah salah satu produk utama fotosintesis, proses dimana fotoautotrof seperti tanaman dan alga mengkonversi energi dari cahaya matahari menjadi energi potensial kimia yang digunakan oleh sel.

Glukosa juga merupakan titik awal utama untuk respirasi sel, di mana ikatan kimia dari molekul yang kaya energi seperti glukosa diubah menjadi energi yang dapat digunakan untuk proses kehidupan.

Glukosa adalah contoh yang mencolok dari keterkaitan yang kompleks antara tumbuhan dan hewan: tanaman menangkap energi matahari menjadi molekul glukosa, mengkonversi ke bentuk yang lebih kompleks (pati atau selulosa) yang dimakan oleh hewan, yang memulihkan unit glukosa asli, mengirimkannya ke sel mereka, dan akhirnya menggunakan energi matahari yang tersimpan untuk metabolisme mereka sendiri.

Advertisement

Susu sapi, misalnya, merumput di rumput sebagai sumber selulosa, yang mereka pecah menjadi glukosa menggunakan perut mereka dengan empat bilik. Beberapa glukosa yang kemudian masuk ke dalam susu yang kita minum.

Glukosa sangat penting bagi tubuh manusia dan untuk otak, penting untuk mempertahankan kadar glukosa darah agak konstan. Bagi mereka dengan diabetes mellitus, penyakit dimana kadar glukosa dalam darah terlalu tinggi, tanggung jawab pribadi (yaitu manajemen diri) adalah kunci untuk pengobatan. Untuk diabetes biasanya ada program pengobatan yang kompleks yang melibatkan diet khusus, olahraga, obat-obatan, manajemen stres, dan elemen lainnya (UW Medicine 2006).

Semua karbohidrat adalah makanan utama yang mengandung glukosa, baik sebagai hanya satu blok bangunan mereka, atau dalam kombinasi dengan monosakarida lain, seperti dalam sukrosa (“gula meja”) dan laktosa, gula utama yang ditemukan dalam susu. Bentuk alami glukosa (D-glukosa) juga disebut sebagai dekstrosa, terutama pada industri makanan.

Ketika teroksidasi di dalam tubuh dalam proses yang disebut metabolisme, glukosa menghasilkan karbon dioksida, air, dan beberapa senyawa nitrogen dan dalam proses menyediakan energi yang dapat digunakan oleh sel-sel. Menghasilkan energi sekitar 686 kilokalori (2870 kilojoule) per mol yang dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan atau membantu menjaga tubuh hangat. Angka Energi ini adalah perubahan Gibbs atau energi bebas ΔG dalam reaksi, ukuran jumlah kerja maksimum yang dapat diperoleh dari reaksi. Sebagai sumber energi utama dalam tubuh, tidak memerlukan pencernaan dan sering disediakan intravena untuk orang-orang di rumah sakit sebagai nutrisi.

Energi dari glukosa diperoleh dari reaksi oksidasi

C6H12O6 + 6O2 –> 6CO2 + 6H2O

di mana satu mol glukosa (sekitar 180 gram) bereaksi dengan enam mol O2 dengan menghasilkan energi ΔG = 2870 kJ. Keenam mol oksigen pada STP akan menempati 6 x 22.4L = 134 liter. Menghasilkan energi dari glukosa sering dinyatakan sebagai hasil per liter oksigen, yang akan menjadi 5,1 kkal per liter atau 21,4 kJ per liter. Energi yang dihasilkan ini dapat diukur dengan benar-benar membakar glukosa dan mengukur energi yang dibebaskan dalam kalorimeter.

Namun dalam organisme hidup, oksidasi glukosa berkontribusi terhadap serangkaian reaksi biokimia yang kompleks yang menyediakan energi yang dibutuhkan oleh sel. Langkah pertama dalam pemecahan glukosa dalam semua sel adalah glikolisis, menghasilkan piruvat yang merupakan titik awal untuk semua proses-proses lain dalam respirasi selular. Dalam sel-sel di mana oksigen hadir (respirasi aerobik) proses ini telah dimodelkan dalam TCA atau siklus Krebs. Sebagian besar penggunaan energi dari oksidasi glukosa adalah konversi ADP menjadi ATP, dengan molekul ATP kaya energi yang selanjutnya digunakan sebagai mata uang energi sel.

Glukosa diproduksi oleh tanaman dengan bantuan energi dari matahari dalam proses yang disebut fotosintesis. Sintesis ini dilakukan di pabrik-pabrik energi kecil yang disebut kloroplas pada daun tanaman. Kloroplas menangkap energi dari cahaya dan membuat molekul glukosa dari karbon dioksida dari udara dan air dari tanah.

Advertisement

Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *