Glukose er kilden til det meste af den energi, der brænder biokemiske reaktioner i menneskekroppen. Det omdannes gennem en række metaboliske veje til energiproducerende molekyler. Niveauerne af glucose i celler opretholdes gennem en balance mellem nedbrydning af glucose og syntetisering af ny glucose efter behov, ved glykolyse og glukoneogeneseveje. Glucose kan også opbevares af cellerne til senere brug.
TL; DR (for længe, ikke læst)
Glucose omdannes gennem en række metaboliske veje til energiproducerende molekyler kaldet ATP, som er afgørende for de fleste af de biokemiske reaktioner i levende organismer.
Når cellerne har brug for energi, bruger de glykolyse til at nedbryde et glukosemolekyle i to molekyler pyruvat, to molekyler af ATP og to molekyler af NAD. Yderligere nedbrydning af pyruvat og NAD giver i alt 36 molekyler af ATP fra et molekyl glucose.
I perioder med lavt kulhydratindtagelse kan kroppen syntetisere glukose for energi gennem en proces kaldet gluconeogenese ved anvendelse af to pyruvite molekyler. I tidspunkter, hvor der er tilstrækkelig glukose, kan celler opbevare den til senere brug ved at lave lange glukose kæder kaldet glykogener.
Glukose er energi
Glukose opnås ved at nedbryde kulhydrater fra indtaget mad. Gennem en række metaboliske reaktioner nedbrydes glucose ned i forskellige mellemprodukter, inden der til sidst produceres molekyler adenosintrifosfat eller ATP. ATP er ansvarlig for at køre de fleste af de biokemiske reaktioner i en levende organisme. Celler i kritiske organer, såsom hjernen og musklerne, kræver høje mængder energi og dermed høje mængder glucose til at udføre deres normale funktioner.
Glykolyse er den første metabolisk vej gennem hvilken glukose er nedbrudt. Hvert glukosemolekyle er opdelt i to pyruvatmolekyler, to molekyler af ATP og to molekyler af coenzymet NAD. Pyruvatmolekylerne brydes yderligere ned under en anden serie af metaboliske reaktioner kendt som Krebs-cyklen. Krebs-cyklen giver mere ATP- og NADH-molekyler, såvel som et andet coenzym, FADH2. Coenzymerne kan komme ind i elektrontransportkæden, hvor de omdannes til ATP. Hvert glukosemolekyle giver i alt 36 ATP-molekyler.
Glukosyntese
Gluconeogenese er i det væsentlige bagsiden af glycolyse, der involverer syntese af glucose fra to pryuvatmolekyler. Gluconeogenese forekommer primært i leveren og i mindre grad i nyrerne. Under tider med kulhydrat sult, såsom fastende betingelser, er der ikke nok glukose til at bevirke cellernes behov. Protein i muskelvæv kan nedbrydes for at hjælpe strømmen til omdannelsen af pryuvat til glucose, og fedt kan nedbrydes til glycerol for at hjælpe med at forsyne reaktionen. Ofte forekommer glukoneogenese, så glukosen kan transporteres til celler med større energibehov, som f.eks. I hjernen og musklerne.
Glukoseopbevaring
Når en celle har et tilstrækkeligt niveau af ATP , kræver det ikke, at glukose brydes ned for at give mere ATP. I dette tilfælde lagres glucose i cellen ved sammenføjning af flere molekyler glucose i lange kæder, kendt som glykogen. Dannelsen af glycogen, kendt som glycogenese, forekommer primært i lever- og muskelcellerne. Glykogen kan hurtigt nedbrydes i enkeltmolekyler af glucose i tider med lav glucose og lav energi i cellen ved en proces kaldet glycogenolyse.