グルコースは、脳や赤血球を含む多くの細胞にとって重要なエネルギー源です。また、一部の肝細胞や脂肪組織でもエネルギーを貯蔵するために使用されます。
グルコースは植物の光合成中に生成され、ヒトでは肝臓の糖新生によって生成されます。体内では解糖から始まる一連の細胞反応によって分解されます。
エネルギー
グルコースは、ほとんどの生物にとって主なエネルギー源です。これは、デンプン、セルロース、グリコーゲン（およびオリゴ糖）を含むいくつかの重要な化合物の前駆体です。
いくつかの酵素は、リン酸化グルコースを使用して、グリコシル化と呼ばれる有機化学プロセスで他の分子に糖基を付加します。これはタンパク質や脂質の機能にとって非常に重要です。
グルコースは、L-グルコースと D-グルコースという 2 つの天然形態で存在します。どちらも同一のグルコース分子を含んでいますが、鏡面反射で配置されています。 D-グルコース型は光を時計回りに偏光させ、L-グルコース型は光を反時計回りに偏光させます。
炭水化物
ブドウ糖は生物の主なエネルギー源です。また、多くの細胞プロセスの基礎でもあります。最も重要なのは、デンプン、セルロース、グリコーゲンなどのグルコースポリマー（多糖類）の生成です。脂質;グルコースと他の糖からなるオリゴ糖。
さらに、グリコシル化と呼ばれるプロセスでグルコースがタンパク質や脂質に付加され、構造が与えられます。また、アルコールの一種であるエタノールを生成する発酵プロセスの基質としても使用されます。
炭水化物は幅広い食品に含まれており、さまざまな形や種類があります。全粒穀物、野菜、果物、豆などの健康的な供給源から炭水化物を摂取することが、良い食事の鍵です。
炭水化物は中枢神経系に燃料を供給し、一日を通して筋肉を動かすためのエネルギーを提供します。ただし、過剰に摂取すると有害になる可能性があります。高血糖の食事は、心臓病、糖尿病、肥満のリスクを高める可能性があります。
グリコーゲン
グリコーゲンは体の主要なエネルギー貯蔵機構です。それは主に肝臓と筋肉に貯蔵され、遊離グルコースとして他の組織に分配されます。
グリコーゲンは、α-1,4 グリコシド結合によって結合されたグルコース残基の長い直鎖を含むポリマー構造を持っています。これらのグルコース単位は、約 10 残基ごとに別のグルコース残基鎖との分岐を形成するらせん状ポリマーを形成します。
これらの分岐は、2 つのアルコキシ基が同じ炭素原子 (C-1 と C-4 または C-5) に結合するときに発生するアルファ アセタール結合、-C(OH)H-O- で結合されています。溶液中では、開鎖型のグルコースがいくつかの環状異性体と平衡状態で存在しており、それぞれが 1 つの酸素原子で閉じられたヒドロキシルの環を含んでいます。
筋肉グリコーゲンは筋肉重量の約 1 ～ 2% を占め、主に筋原線維間領域に存在します。筋グリコーゲンが枯渇すると、ヘキソキナーゼと呼ばれる輸送タンパク質がそれを分解し、血流中にグルコースを放出します。
多糖類
多糖類は、単糖類または二糖類がグリコシド結合によって結合したときに形成される複雑な分岐炭水化物です。これらの結合は、2 つの炭素環間の酸素原子によって形成されます。
多糖鎖は、その組成、結合、分岐度、分子量など、互いに異なる独特の特性を持っています。これらの構造的特徴は、それらの物理化学的および生物学的活性を理解する上で重要です。
ほぼすべての多糖類はグリコシド結合によって結合されています。これらの結合は、水分子が糖残基から除去され、炭素からヒドロキシル基が失われる脱水反応中に形成されます。
多糖類は、植物、昆虫、菌類の細胞壁および細胞外構造の構造成分として使用されます。それらのいくつかはエネルギー貯蔵としても機能します。これらの例としては、セルロースやキチンが挙げられます。これらは、関節液や結合組織にとって重要な物質であるヒアルロン酸にも含まれています。
