Glukoz 

Basit bir şeker (veya monosakkarit)  olan glukoz (veya glikozveya glükoz) yaşa m için en önemli karbonhidratlardan biridir. Hücreler onu bir enerji kaynağı ve metabolik reaksiyonlarda bir ara ürün olarak kullanırlar. Glukoz fotosentezin ana ürünlerinden biridir ve hücresel solunum onunla başlar.

Adı Yunanca "tatlı" anlamına gelen glukus (γλυκύς) ve kimyada şekerlere verilen "-oz" son ekinden türetilmiştir. Türkçede glikoz, glukoz 'dan daha yaygın kullanılmakla beraber kimyasal adlandırma sistemleri bakımından bu hatalıdır. Uluslararası Temel ve Uygulamalı Kimya Birliği (IUPAC)'ın önerdiği adlandırma kurallarına göre "glikoz", monosakkarit yerine kullanılan bir sözcüktür. glukoz ise burada söz konusu olan şeker türüdür

Kimyada gliko- öneki ile başlayan isimler şekerli bileşiklere aittir^. gluko- öneki ile başlayan isimler ise glukozlu bileşiklere aittir^. Örneğin glukozitler, glikozitlerin bir alt grubudur. Bu nedenle, bu metinde 'glukoz' kullanılacaktır.

Yapısı

Glukoz altı karbon atomu ve bir aldehit grubuna sahip olduğu için aldoheksoz olarak sınıflandırılır. Glukoz molekülü açık halkalı (asiklik) veya halkalı (siklik) biçimli olabilir. Halkalı hali aldehitli C atomu ile C-5 hidroksil grubu arasında molekül içi bir reaksiyon ile bir hemiasetal  oluşumunun sonucudur. Suda her iki biçim birbiriyle dengededir ve pH 7'de halkalı biçim coğunluktadır. Beş karbon ve bir oksijenden oluşan halka piran yapısına benzediği için glukozun halkalı biçimine glukopiranoz olarak da değinilir. Halkadaki karbonlardan dördü bir hidroksil grubuna bağlı, beşincisi ise halkanın dışında yer alan ve CH₂OH grubu oluşturan altıncı bir karbona bağlıdır.

Glukoz Üretimi

Glukoz gıda sanayisinde nişastanın  enzimatik  hidrolizi ile üretilir. Nişasta kaynağı olarak pek çok tarım mahsul kullanılabilir. Mısır, pirinç, buğday, patates, manyok, ararot, sagu dünyanın çeşitli yörelerinde kullanılır. Bu enzimatik işlem iki aşamalıdır. Yaklaşık 100 °C'de 1-2 saat boyunca enzim nişastayı 5-10 glukoz birimli küçük karbonhidratlara parçalar. Bu işlemin bazı çeşitlemelerinde nişasta karışımı bir veya birkaç kere 130 °C veya üstünde kısaca ısıtılır. Bu ısıtma nişastanın suda çözünürlüğüne yardım eder, ama enzimi de çalışmaz hale getirdiği için her ısıtmadan sonra yeniden enzim eklenmesi gerekir.

Şekerleşme (sakkarifikasyon) diye adlandırılan ikinci adımda kısmen hidroliz olmuş nişasta Aspergillus niger mantarından elde edilen glukoamilaz  enzimi aracılığıyla tamamen glukoza parçalanır.

Tipik reaksiyon şartları pH 4,0-4,5, 60 °C ve %30-35 oranında karbonhidrat konsantrasyonudur. Bu şartlarda 1-4 gün içinde nişastanın %96'dan fazlası glikoza dönüşür. Daha sulandırılmış reaksiyonlarda daha yüksek verim elde etmek mümkündür ama daha büyük bir reaktör ve daha çok su gerektiğiden genelde ekonomik değildir. Elde edilen glukoz süzülerek saflaştırılır ve çok kademeli evaporator  ile yoğunlaştırılır. Katı D-Glukoz tekrarlanan kristelleştirmelerle üretilir.

Glukoz Ne İşe Yarar ?

Canlıların neden fruktoz gibi başka bir monosakkarit değil de glukozu bu kadar yaygın bir şekilde kullandıkları konusunda ancak tahmin yürütülebilir.

Glukoz, abiyotik şartlarda formaldehitten oluşabilir, dolayısıyla ilkel biyokimyasal sistemler için kullanıma hazırdı. Gelişmiş organizmalar için daha önemli olan bir özelliği glukozun proteinlerin amino grupları ile reaksiyona girme eğiliminin diğer heksoz şekerlere kıyasla çok daha düşük olmasıdır. Glikasyon adı verilen bu reaksiyon pek çok enzimi ya yavaşlatır ya da tamamen durdurur. Glikasyon reaksiyonunun yavaş olmasının nedeni, glukozun daha az reaktif olan halkasal izomerini tercih etmesidir. Buna rağmen diabetin uzun dönemli komplikasyonlarının çoğu (örneğin körlük, böbrek yetmezliği, periferal nöropati) protein ve lipitlerin glikasyonundan kaynaklanır.Glikozilasyon, glukozun katıldığı önemli reaksiyonlardan bir diğeridir.

Enerji Kaynağı Olarak

Glukoz canlılarda çok yaygın bulunan bir yakıttır. Karbonhidratlar insan vücudunun başlıca enerji kaynağıdır, gram başına 4 kilo kalori (16 736 Joule) (1 kalori = 4.184 Joule)gıda enerjisi sağlarlar. Karbonhidratların (örneğin nişastanın) yıkımı mono ve disakkaritler sağlar ve bunların çoğu glukozdur. Glikoliz ve bunu izleyen sitrik asit döngüsü yoluyla glukoz sonunda CO2 ve suya oksitlenir ve başlıca ATP şeklinde olmak üzere enerji sağlar. İnsülin ve glukagon hormonları kandaki glukoz seviyesini düzenler. İnsülin hormonu kan şekerini düşürürken glukagon hormonu kan şekerini yükseltir. Diyabet hastalarının pankreası insülin hormonunu yeterince salgılamamaktadır. Aç karnına kanda glukoz seviyesinin yüksek olması diyabet öncesi veya diyabetik bir durumun göstergesidir.

Glukoz proteinlerin üretiminde ve lipit metabolizmasında önemli bir rol oynar. Bitkilerde ve çoğu hayvanda C vitamini (askorbik asit) üretiminin bir öncülüdür.

Glukoz çeşitli önemli bileşiğin sentezinde bir öncül olarak kullanılır. Nişasta, selüloz ve glikojen ("hayvan nişastası") glukoz polimerleri yani polisakkarit lerdir. Sütün başlıca şekeri olan laktoz, bir glukoz-galaktoz disakkaritidir. Önemli bir diğer disakkarit olan sükroz da fruktoza bağlı glukozdur.