Glucose bắt đầu từ cấu trúc, lợi ích và cách cơ thể xử lý nó

Bạn có thể đã nghe nói về glucose, nhưng vẫn còn bối rối trước lời giải thích. Đây là đường từ thức ăn hay đường trong máu. Bây giờ, để hiểu rõ hơn về glucose, hãy bắt đầu từ quá trình hình thành, cấu trúc và chức năng của nó trong phần giải thích đầy đủ sau đây.

Glucose là gì?

Để dễ hiểu hơn về đường glucose (glucose), trước tiên bạn nên làm quen với carbohydrate. Đúng vậy, carbohydrate là một loại hợp chất hữu cơ, ngoài chất béo, protein và vitamin. Hợp chất hữu cơ này bao gồm các nguyên tử cacbon (C), hydro (H) và oxy (O).

Dựa trên phân loại, carbohydrate được chia thành bốn nhóm, đó là monosaccharide, disaccharides, oligosaccharides và polysaccharides. Vâng, glucose được bao gồm trong nhóm monosaccharide, là loại carbohydrate đơn giản nhất và không thể bị phân hủy hoặc chia nhỏ thành các phần nhỏ hơn. Đó là lý do tại sao glucose thường được gọi là đường đơn.

Glucose là sản phẩm chính của quá trình quang hợp, là quá trình sản xuất thức ăn (nấu chín) của cây xanh trong lá cây. Hãy thử nhớ lại, phần thảo luận về quang hợp này hẳn đã được học ở trường tiểu học.

Nguồn: Khối Video

Quá trình tạo thức ăn trên lá cây sẽ biến đổi năng lượng mặt trời, nước, chất diệp lục (chất có màu xanh trong lá), và khí cacbonic thành ôxy và đường, còn được gọi là glucoza, được viết với công thức hóa học là C6H12O6.

Làm thế nào nó đến theo cách này? Hãy xem xét kỹ, nếu nó được mô tả, quá trình quang hợp tạo ra glucose sẽ như thế này:

6 CO2 (Carbodioxit) + 6 H2O (nước) + ánh sáng mặt trời + chất diệp lục → C6H12O6 (glucose) + 6 O2 (oxy)

Sau khi trải qua quá trình quang hợp, kết quả, dưới dạng oxy, sẽ được thở ra không khí tự do. Đó là lý do tại sao cây xanh là lá phổi của thế giới vì chúng cung cấp oxy cho mọi sinh vật.

Sau đó, phần còn lại được “nấu chín” dưới dạng glucose sẽ được chảy khắp mô thực vật thông qua phloem để hỗ trợ quá trình sinh trưởng, hình thành hoa và phát triển quả. Chà, lượng glucose này sẽ có trong lá rau và trái cây mà bạn tiêu thụ hàng ngày. Đường chứa trong trái cây và rau quả còn được gọi là đường tự nhiên.

Cấu trúc của glucozơ như thế nào?

Dựa trên nhóm cacbonyl, cacbohydrat được chia thành hai nhóm, đó là aldose và ketose. Vâng, glucose được bao gồm trong nhóm aldose vì nó có một nhóm cacbonyl ở đầu cuối là O = CH (aldehyde), với 6 nguyên tử cacbon (C) (hexose).

Từ sự phân loại này, công thức cấu tạo hóa học của glucozơ thu được là C6H12O6. Sau đó dựa vào hình ảnh phản chiếu (enantiomer), glucozơ sử dụng cấu hình bên trái để sau này có tiền tố D và được gọi là D-glucozơ.

Sự sắp xếp của sự sắp xếp này cũng sẽ gây ra sự khác biệt trong hoạt động quang học, cụ thể là khả năng của một dung dịch làm quay trường ánh sáng phân cực.

Trong đồng phân đối tượng D, mảng quay mặt phẳng theo chiều kim đồng hồ và được ký hiệu dấu cộng (+). Sau đây là mô tả cấu trúc của D-glucose với một chuỗi mở (xem Hình 1) với cấu trúc vòng của các anốt α / alpha và β / beta (xem Hình 2).

Hình 2. Cấu trúcD-Glucose với chuỗi mở (Nguồn: Uncla)

Hình 2. Sắp xếp D-glucozơ có cấu trúc vòng (Nguồn: Hóa học)

Vai trò quan trọng của glucose đối với cả thực vật và con người

Glucose là một nguồn năng lượng. Không chỉ thực vật mà còn đối với động vật và con người. Chỉ là động vật và con người không tự tạo ra năng lượng này. Chúng lấy năng lượng này từ thực vật, cụ thể là rau và trái cây. Để rõ ràng hơn, chúng ta hãy thảo luận rõ hơn về lợi ích của glucose đối với thực vật và con người dưới đây.

Vai trò của gluxit đối với thực vật

Sau khi nghiên cứu về quang hợp, bạn chắc hẳn đã hiểu rằng thực vật là nhà sản xuất glucose. Tuy nhiên, bạn vẫn chưa biết glucose được sử dụng cho chính cây trồng. Glucose, được tạo ra từ quá trình quang hợp, thực sự được thực vật sử dụng như một nguồn năng lượng. Vì vậy, thực vật có thể tự cung cấp "thức ăn" để chúng có thể tồn tại, chẳng hạn như:

Tăng trưởng và phát triển

Cũng giống như con người, thực vật sẽ tiếp tục phát triển theo thời gian. Bắt đầu từ hạt hình thành chồi, sau đó phát triển thân, cành, lá trên mặt đất. Cho đến khi cây lớn hơn, nó được trang trí bằng hoa (quả sẽ). Khi nụ hoa bắt đầu nở, quá trình thụ phấn sẽ xảy ra và quả sẽ hình thành, ví dụ như ở cây dâu tây.

Nguồn: Vita Garden

Một ví dụ khác, hãy xem xét hoa hồng. Loại cây phổ biến này không kết trái, nhưng nó sẽ tiếp tục ra hoa. Trong vòng vài ngày, những bông hoa sẽ già đi, khô và héo. Sau đó, hoa sẽ rụng kèm theo một ít cuống bên dưới. Sau đó, vài ngày sau các nụ hoa mới sẽ lại xuất hiện.

Quá trình này giống như xảy ra ở những chiếc lá chuyển sang màu vàng, héo và cuối cùng là rụng. Chẳng bao lâu, những chiếc lá mới sẽ lại xuất hiện ở vị trí cũ. Nếu không có vấn đề gì, cây sẽ không chỉ trải qua chu kỳ ra hoa và rụng xuống mà còn ngày càng dày hơn, to hơn và khỏe hơn.

Tất cả những quá trình này chắc chắn cần năng lượng, phải không? Ngoài nước, chất dinh dưỡng (một khoáng chất quan trọng trong đất), ánh sáng mặt trời và chất diệp lục, hóa ra thực vật cũng cần glucose để thực hiện tất cả những điều này.

Thở (hô hấp)

Không nhầm đâu, thực vật cũng thở như con người. Chỉ là, quy trình là khác nhau. Thực vật cần carbon dioxide (chất cặn bã từ quá trình hô hấp của con người) vào buổi sáng và ban ngày, cũng như oxy vào buổi chiều và buổi tối.

Khi hoàn thành vào buổi sáng thông qua quá trình quang hợp, glucose sẽ được phân phối đến tất cả các mô và tế bào thực vật. Sau đó, glucose sẽ được dự trữ đến chiều và tối để phục vụ cho quá trình hô hấp.

Không giống như quá trình quang hợp xảy ra ở lá, quá trình hô hấp xảy ra ở tất cả các tế bào sống, kể cả rễ. Quá trình này bao gồm việc kết hợp glucose với oxy để tạo ra nước, carbon dioxide và năng lượng. Sau đó, năng lượng được tạo ra có thể giúp thực vật phát triển và hỗ trợ chức năng bình thường của tế bào.

Vai trò của glucose đối với con người

Cũng giống như thực vật, con người cũng cần glucose mỗi ngày. Chúng có được từ thức ăn và đồ uống, chẳng hạn như cơm, bánh mì, chuối hoặc nước ép xoài. Vai trò chính của glucose đối với con người là nguồn năng lượng. Sau khi ăn, cơ thể sẽ phân hủy các loại đường đơn này để tạo ra một phân tử năng lượng cao gọi là adenosine triphosphate (ATP).

Hầu hết tất cả các tế bào trong cơ thể đều dựa vào glucose làm nhiên liệu của chúng. Bắt đầu từ tế bào não và tế bào thần kinh, tế bào hồng cầu, tế bào ở thận, cơ và một số tế bào ở võng mạc và thủy tinh thể của mắt.

Ngoài việc là một nguồn năng lượng, glucose cũng cần thiết cho các tế bào cơ thể hoạt động bình thường. Trong con đường pentose, đường đơn này sẽ được sử dụng để sản xuất ribose, sau đó được sử dụng để hình thành axit ribonucleic (RNA), axit deoxyribonucleic (DNA) và axit nicotinamide adenin dinucleotide (NADPH).

RNA và DNA là thành phần quan trọng để tổng hợp protein. Trong khi đó NADPH là thành phần quan trọng để tổng hợp axit béo.

Trong mô não, glucose là nguồn năng lượng chính. Loại đường đơn này còn là nguyên liệu để tổng hợp các hợp chất alpha ketoglutarate rất quan trọng cho quá trình đào thải độc tố amoniac rất có hại cho tế bào thần kinh. Ngoài ra, glucose cũng rất quan trọng là cơ sở để tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh rất quan trọng cho sự liên lạc giữa các tế bào thần kinh.

Vai trò quan trọng của glucose không chỉ có vậy. Đối với các tế bào hồng cầu, lượng đường tự nhiên này cũng cần thiết cho quá trình tổng hợp các hợp chất biphosphoglycerate. Hợp chất này hóa ra lại rất quan trọng đối với quá trình giải phóng oxy từ hemoglobin đến các mô cơ thể.

Các tế bào hồng cầu cũng cần loại đường đơn giản này để bảo vệ khỏi sự tấn công của các gốc tự do gây tổn hại đến sức khỏe của các mô và cơ quan.

Hàng rau và trái cây có chứa glucose

Vì glucose là sản phẩm của quá trình quang hợp, nên tất nhiên nó cũng được tìm thấy trong trái cây và rau quả. Thông thường hàm lượng glucose trong trái cây và rau quả được gọi là đường tự nhiên. Đường tự nhiên trong rau thường dồi dào hơn khi chúng còn tươi. Trong khi đó, trái cây sẽ chứa nhiều đường tự nhiên hơn khi điều kiện chín.

Tôi tự hỏi cái gì, hả? Hãy xem các loại thực phẩm sau đây thực sự có đường tự nhiên, chẳng hạn như:

1. Rau

Rau tươi chứa đường tự nhiên. Tuy nhiên, nó không chỉ bao gồm glucose mà còn bao gồm cả fructose. Fructose là một loại đường đơn khác cũng được bao gồm trong lớp monosaccharide của carbohydrate. Trước khi được chế biến thông thường, rau chứa glucose và fructose từ 0,1 đến 1,5 gam cho mỗi khẩu phần (100 gam).

Hàm lượng đường tự nhiên thấp nhất, khoảng 0,1 gam, có trong bông cải xanh tươi. Trong khi đó, bắp cải trắng chứa 1,5 - 1,9 gam đường tự nhiên sau khi luộc.

2. Chuối

Loại quả màu vàng này thường được sử dụng như một loại quả chính để trì hoãn hoặc ngăn chặn cơn đói. Lý do là, chuối có chứa chất xơ cũng như đường tự nhiên với một lượng nhỏ protein và vitamin. Chuối chứa 5,82 gam glucose trên mỗi quả (100 gam).

3. Táo

Ngoài chuối, táo cũng là thực phẩm chính cho những người muốn giảm cân. Đúng vậy, loại quả này chứa khoảng 1,7 đến 2,2 gam đường tự nhiên trên 100 gam. Hàm lượng đường trong táo có nhiều hay không phụ thuộc vào loại và độ chín của táo được ăn.

4. Rượu

Như tên cho thấy, đường có vị ngọt nên hầu hết các loại thực phẩm ngọt đều có hàm lượng đường cao. Với rượu vang cũng vậy. Loại trái cây này chứa 7,1 gam đường tự nhiên trong mỗi khẩu phần ăn.

5. Cam

Ngoài là một nguồn cung cấp vitamin C, cam còn chứa khá nhiều đường tự nhiên, cụ thể là 8,51 gam đường tự nhiên trên 100 gam. Ngoài đường glucose, cam còn chứa các loại đường khác có ích cho cơ thể như đường sucrose. Mặc dù chứa đường tự nhiên, nhưng thực tế cam lại ít chất béo, vì vậy chúng rất được khuyến khích để giảm lượng chất béo.

6. Ngày tháng

Ai không biết món ăn ngọt phổ biến này để phá vỡ sự nhanh chóng trên này? Đúng vậy, chà là được mệnh danh là loại trái cây chứa nhiều đường tự nhiên nhất so với các loại trái cây khác. Một khẩu phần quả chà là (100 gram) chứa 32 gram glucose.

Điều đó có nghĩa là, bạn phải chú ý xem mình ăn bao nhiêu quả chà là để lượng đường nạp vào cơ thể hàng ngày không bị dư thừa.

Quá trình chuyển hóa glucose trong cơ thể con người

Ngoài vai trò phức tạp, quá trình chuyển hóa glucose và các loại carbohydrate khác trong cơ thể cũng diễn ra khá phức tạp. Có nhiều con đường phản ứng sinh hóa khác nhau khi cơ thể chuyển hóa các loại thực phẩm này, cụ thể là đường phân, quá trình oxy hóa pyruvate và chu trình axit xitric.

Ban đầu, thức ăn chứa carbohydrate sẽ được các enzym tiêu hóa trong miệng phân hủy thành các phần đơn giản hơn, đó là glucose. Sau đó, lượng đường đơn này sẽ được hấp thụ và đi vào máu. Khi đường tự nhiên từ những thực phẩm này đã có trong máu, đây được gọi là đường huyết. Như vậy, bạn có thể phân biệt được glucose trong thực phẩm với glucose trong máu rồi phải không?

Hơn nữa, lượng đường này sẽ được phân phối khắp cơ thể, đặc biệt là não, gan, cơ, hồng cầu, thận, mô mỡ và đến các mô khác. Số lượng lớn các cơ quan và mô cần oxy dẫn đến lượng đường hấp thụ lớn vào cơ thể. Đó là lý do tại sao các hợp chất này được bao gồm trong các chất dinh dưỡng đa lượng (chất dinh dưỡng mà cơ thể cần với số lượng lớn).

Hầu hết glucose đi vào gan và cơ được chuyển hóa thành glycogen thông qua quá trình glycogenesis. Glycogen này là nguồn dự trữ năng lượng mà bạn có thể sử dụng khi không có thức ăn. Khi cần, glycogen sẽ được chia nhỏ trở lại thành đường đơn để làm nguồn năng lượng.

Chuyển hóa glucose trong cơ thể cũng có thể có vấn đề

Mặc dù cơ thể cần carbohydrate với số lượng lớn, nhưng điều này không có nghĩa là bạn có thể tùy ý ăn các loại thực phẩm có chứa đường. Ngay cả khi đó là một loại trái cây hoặc rau quả có chứa đường tự nhiên, không phải chất làm ngọt nhân tạo.

Quá trình chuyển hóa carbohydrate được điều chỉnh bởi hormone insulin, được sản xuất bởi các tế bào beta tuyến tụy. Mục đích là để lượng đường tự nhiên từ thức ăn đi vào máu được duy trì ở mức ổn định.

Một trong những vấn đề sức khỏe tấn công insulin là bệnh tiểu đường. Căn bệnh này có thể khiến quá trình trao đổi chất của thức ăn có đường bị gián đoạn, dẫn đến các triệu chứng khác nhau, chẳng hạn như mệt mỏi, đói, đi tiểu thường xuyên, cơ thể bị thương và khó lành, ngứa da và các triệu chứng khó chịu khác.

Nếu lượng đường trong máu không được kiểm soát, bệnh tiểu đường sẽ ngày càng trầm trọng hơn. Nó thậm chí có thể dẫn đến các biến chứng, chẳng hạn như suy thận, hoại thư (tổn thương một phần cơ thể gây tổn thương mô), bệnh tim và bệnh võng mạc (tổn thương mắt).