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Glukose, auch Traubenzucker, Blutzucker oder Maiszucker genannt, gehört zu den einfachsten und wichtigsten natürlich vorkommenden Zuckern. Von Pflanzen auf natürliche Weise als primäres Photosyntheseprodukt hergestellt, wird es von Lebewesen in hohem Maße als Hauptenergiequelle verwendet und ist für die Zellatmung erforderlich. Chemisch gesehen ist es ein Monosaccharid-Kohlenhydrat und dient als Baustein für komplexe Zucker wie Stärke.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Glukose ist ein Kohlenwasserstoff, also enthält sie - Sie haben es erraten - Kohlenstoff und Wasserstoff. Es enthält auch Sauerstoff.
Kohlenstoff
Kohlenstoff ist das vierthäufigste vorkommende Element im Universum und kommt in allen bekannten Lebewesen vor. Damit ist Kohlenstoff die chemische Grundlage des bekannten Lebens. Jedes Glucosemolekül enthält sechs Kohlenstoffatome. Einer von diesen ist mit jeweils einem Atom Sauerstoff und Wasserstoff gruppiert, um eine Aldehydgruppe zu bilden, die Glucose zu einer Aldohexose macht. Kohlenstoff ist sowohl ein Abfallprodukt als auch eine Energiequelle in der Zellatmung, die mit Glucosemolekülen auftritt, und bildet das Grundelement in den Zellatmungszyklen der Glykolyse und des anschließenden Krebszyklus, in dem Glucose in Energie umgewandelt wird. Glucose kann auch in andere Energieverbindungen wie Galactose umgewandelt werden, indem ein einzelnes Kohlenstoffelement im Glucosemolekül oxidiert wird.
Wasserstoff
Wasserstoff ist das leichteste und am häufigsten vorkommende Element im Universum und macht fast 3/4 der gesamten Masse des Universums aus. In jedem Glucosemolekül befinden sich 12 Wasserstoffatome. Obwohl es sich nicht gut mit Kohlenstoff direkt in seiner elementaren Form verbindet, bilden Reaktionen zwischen den nicht-elementaren Formen der beiden Elemente Moleküle, die die Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindung enthalten, die in den meisten, wenn nicht allen organischen Verbindungen zu finden ist - wie Glucose. Seine hohe Reaktivität gegenüber elektronegativen Elementen, einschließlich Sauerstoff, führt zu starken Bindungen mit Elementen, die als Wasserstoffbindungen bezeichnet werden. Wasserstoffbrückenbindungen und Wasserstoff-Kohlenstoff-Bindungen sind die Basis aller Kohlenhydrate wie Glucose. Die Anordnung von Wasserstoff in einem Glucosemolekül ist ebenfalls wichtig, da in Abhängigkeit von seiner Bindungssequenz mit Kohlenstoff und Sauerstoff die Anordnung von Wasserstoff bestimmt, ob ein Glucosemolekül ein Zucker vom Typ "Dextro" oder "Levo" ist. Dies ist wichtig, da Dextro-Glucosemoleküle metabolisiert werden können und Levo-Moleküle nicht.
Sauerstoff
Sauerstoff ist einer der Bausteine einiger organischer Verbindungen. Es ist nach Wasserstoff und Helium das dritthäufigste Element im Universum und ein wesentlicher Bestandteil fast aller in Lebewesen vorkommenden Strukturverbindungen, einschließlich aller Kohlenhydrate. Kohlenhydrate wie Glucose machen den größten Anteil des Sauerstoffs in organischen Verbindungen aus. Ein einzelnes Glucosemolekül enthält sechs Sauerstoffatome. Der Sauerstoff in Glukose spielt eine wichtige Rolle bei der aeroben Atmung, bei der Glukose oxidiert wird, um Energie freizusetzen (Wasser und Kohlendioxid sind auch Nebenprodukte der Glukoseoxidation).