Glukosa – Pengertian, Rumus, Fungsi, Struktur dan Metabolisme – DosenPendidikan.Com – Untuk pembahasan kali ini kami akan memberikan ulasan mengenai Glukosa yang dimana dalam hal ini meliputi Pengertian Glukosa, Rumus Glukosa, Peran Glukosa, Penamaan Glukosa dan Fungsi Glukosa. Nah agar lebih dapat memahami dan mengerti simak ulasan selengkapnya dibawah ini.

Pengertian Glukosa

Baca Cepat tampilkan

Glukosa merupakan salah satu gula monosakarida dan salah satu karbohidrat penting yang biasa digunakan sebagai sumber tenaga bagi tumbuhan dan hewan. Juga merupakan salah satu hasil utama fotosintesis. Glukosa sering disebut juga dengan dekstrosa, d-glukosa ataupun gula buah.

Baca Juga Artikel Terkait Tentang: Pengertian Karbohidrat Lengkap Dengan Peran Serta Fungsinya

Glukosa juga menjadi sumber tenaga yang terdapat di mana-mana dalam biologi. Kenapa glukosa ?? dan bukan monosakarida lain itu karena Glukosa dapat dibentuk dari formaldehida dalam keadaan abiotik.

Sehingga mudah tersedia di sistem biokimia primitif. Yang penting untuk organisme tingkat atas adalah glukosa bila dibandingkan dengan gula heksosa lainnya yang tidak mudah bereaksi secara nonspesifik dengan gugus amino protein.

Rumus Kimia Glukosa

Adapun rumus kimia glukosa, antara lain:

C₆H₁₂O₆

Fungsi Glokosa

Ternyata tubuh kita membutuhkan glukosa karena glukosa bisa dijadikan sumber intermediet metabolisme dan juga berperan sebagai sumber energi, proses metabolisme pada tubuh agar lancar dan sempurna, glukosa ikut serta memegang peranan penting dikarenakan tubuh menggunakannya agar proses metabolisme berjalan dengan baik.

Baca Juga Artikel Terkait Tentang: Pengertian 3 Macam Metabolisme Pada Manusia

Aliran glukosa adalah darah dapat terserap langsung ke dalam jaringan dan sel-sel tubuh sebagai sumber tenaga utama. Ada sebagian glukosa tak digunakan tubuh sebagai bahan sumber tenaga dan glukosa yang tidak digunakan itu alirannya akan melaku ke organ hati dan disimpan dalam bentuk lemak di bagian otot dan juga glikogen di dalam tubuh.

Namun sebenarnya hal ini tidak pasti, dikarenakan ada beberapa orang yang tidak ingin mengkonsumsi gula dan justru menghindarinya. Ada pula orang yang santai saja dan bisa mengonsumsi gula dengan tidak khawatir bahwa gula bisa mengganggu kesehatannya.

Untuk jumlah seberapa banyak gula olahan yang bisa dikonsumsi AHA atau American Heart Association menyatakan :

Usia 1-3 tahun membutuhkan 25 gram atau sama dengan 5 sendok teh gula “maksimal”.
Usia 3-6 tahun membutuhkan 38 gram atau sama dengan 8 sendok teh gula “maksimal”.
Usia dewasa membutuhkan 90 gram, menurut rekomendasi British Nutrition Foundation “maksimal”.

Struktur dan Tata Nama Glukosa

Glukosa adalah monosakarida dengan rumus C 6 H 12 O 6 atau H^–(C = O) – (CHOH) 5-H, yang lima hidroksil (OH) kelompok tersebut diatur dalam cara tertentu di sepanjang-nya enam karbon backbone.

Dalam sekilas yang terbuka-rantai bentuk, molekul glukosa memiliki terbuka (sebagai lawan siklik dan tidak bercabang tulang punggung) dari enam atom karbon, C^-1 melalui C^-6, di mana C^-1 merupakan bagian dari kelompok aldehida H (C = O) -, dan masing-masing dari lima karbon lainnya dikenakan satu kelompok hidroksil-OH.

Sisanya obligasi dari karbon tulang punggung dipenuhi oleh hidrogen atom-H. Oleh karena glukosa adalah heksosa dan aldosa , atau aldohexose.

1. NOTASI “D” DAN “L”

Notasi D & L dilakukan karena adanya atom C dengan konfigurasi asimetris seperti pada gliseraldehida.

Masing-masing dari empat karbon C^-2 melalui C^-5 yang kiral , artinya bahwa empat obligasi tersebut terhubung ke empat bagian yang berbeda dari molekul.

Dalam D-glukosa, keempat bagian harus dalam tiga dimensi tertentu pengaturan. Yakni, ketika molekul ditarik dalam proyeksi Fischer , yang hydroxyls pada C^-2, C^-4, dan C^-5 harus berada di sisi kanan, sementara pada C^-3 harus berada di sisi kiri.

2. PENAMAAN

Untuk gula dengan atom C asimetrik lebih dari 1, notasi D atau L ditentukan oleh atom C asimetrik terjauh dari gugus aldehida atau keto. Gula yang ditemui di alam adalah dalam bentuk isomer D.

Gula dalam bentuk D merupakan bayangan cermin dari gula dalam bentuk L. Kedua gula tersebut memiliki nama yang sama, misalnya D-glukosa & L-glukosa.

Posisi keempat hydroxyls yang terbalik dalam diagram Fischer L-Glukosa; D^– dan L^– glukosa adalah dua dari 16 kemungkinan aldoheksosa 14 lainnya allose , altrose , mannose , gulose , idose , galaktosa , dan talose , masing-masing dengan dua isomer, ‘D -‘ dan ‘L -‘.

Pada gula yang lebih panjang, bentuk L^– atau D^– ditentukan dari atom karbon kiral yang paling jauh dari gugus karbonil

Bentuk kiral yang berbeda dari suatu gula, disebut isomer optik atau stereoisomer.

3. BENTUK SIKLIK

Pentosa dan heksosa dapat membentuk struktur siklik melalui reaksi gugus keton atau aldehida dengan gugus OH dari atom C asimetrik terjauh. Glukosa membentuk hemiasetal intra-molekular sebagai hasil reaksi aldehida dari C₁ & OH dari atom C₅, dinamakan cincin piranosa.

Pembentukan hemiasetal & hemiketal

Aldehida dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiasetal. Keton dapat bereaksi dengan alkohol membentuk hemiketal.

Fruktosa dapat membentuk :

Cincin piranosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C₂ dengan OH dari C₆.w
Cincin furanosa, melalui reaksi antara gugus keto atom C₂ dengan OH dari C₅.w

Siklisasi D-glukosa

Cincin beranggota enam = PIRANOSA

Pembentukan cincin siklik glukosa menghasilkan pusat asimetrik baru pada atom C₁. Kedua stereoisomer disebut anomer, a & b.

Proyeksi Haworth menunjukkan bentuk cincin dari gula dengan perbedaan pada posisi OH di C₁ anomerik :

a (OH di bawah struktur cincin).
b (OH di atas struktur cincin).

Dalam solusi, rantai-bentuk terbuka glukosa (‘baik’ D – atau ‘L -‘) ada dalam keseimbangan dengan beberapa isomer siklik , masing-masing berisi sebuah cincin karbon ditutup dengan satu atom oksigen. Dalam larutan air, bagaimanapun, glukosa ada sebagai pyranose selama lebih dari 99%.

Bentuk rantai terbuka terbatas sekitar 0,25% dan furanose ada dalam jumlah diabaikan. Istilah “glukosa” dan “D-glukosa” biasanya digunakan untuk bentuk-bentuk siklik juga.

Cincin ini berasal dari bentuk rantai terbuka oleh adisi nukleofilik reaksi antara kelompok aldehid – (C = O) H pada C^-1 dan kelompok hidroksil-OH pada C^-4 atau C^-5, menghasilkan hemiacetal kelompok-C (OH) HO^–.

Hemiasetal siklik dapat terbentuk sebagai hasil reaksi antara gugus hidroksil dan karbonil pada rantai yang sama.

Reaksi antara C^-1 dan C^-5 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota enam, disebut pyranose , setelah eter siklik pyran , molekul sederhana dengan cincin karbon-oksigen yang sama. Reaksi antara C^-1 dan C^-4 menciptakan sebuah molekul dengan cincin beranggota lima, yang disebut furanose , setelah eter siklik furan.

Dalam kedua kasus, setiap karbon di atas ring memiliki satu hidrogen dan satu hidroksil terpasang, kecuali untuk karbon terakhir (C^-4 atau C^-5) dimana hidroksil diganti oleh sisa molekul terbuka (yang – (CHOH) 2-H atau – (CHOH)-H, masing-masing).

Reaksi cincin-penutupan membuat karbon C^-1 kiral juga, karena empat obligasi menyebabkan-H, ke-OH, untuk karbon C^-2, dan oksigen cincin. Keempat bagian dari molekul dapat diatur sekitar C^-1 ( karbon anomeric ) dalam dua cara yang berbeda, yang ditunjuk oleh prefiks ‘α-‘ dan ‘β-‘.

Ketika molekul glukopiranosa ditarik dalam proyeksi Haworth , penunjukan ‘α-‘ berarti bahwa kelompok hidroksil yang melekat pada C^-1 dan-CH 2 OH pada C^-5 terletak di sisi berlawanan dari ring pesawat (a trans pengaturan ), ‘sedangkan’ β-berarti bahwa mereka berada di sisi yang sama dari pesawat (a cis pengaturan).

Oleh karena itu, terbuka isomer D-glukosa menimbulkan empat isomer siklik yang berbeda: α-D-glukopiranosa, β-D-glukopiranosa, α-D-glucofuranose, dan β-D-glucofuranose_, α-D – Glucopyranose Glukopiranosa, β-D – Glucopyranose Glukopiranosa_, α-D – Glucofuranose Glucofuranose, β-D – Glucofuranose Glucofuranose.

Rantai lainnya terbuka-isomer L-glukosa juga menimbulkan empat bentuk siklik berbeda L-glukosa, masing-masing cermin gambar dari D-glukosa yang sesuai.

Cincin glukopiranosa (α atau β) dapat mengasumsikan bentuk non-planar beberapa, analog dengan ‘kursi’ dan ‘perahu’ konformasi dari sikloheksana. Demikian pula, cincin glucofuranose mungkin beranggapan beberapa bentuk, analog dengan ‘amplop’ konformasi dari cyclopentane .

Glukopiranosa bentuk glukosa yang mendominasi dalam larutan, dan merupakan bentuk yang diamati dalam keadaan padat. Mereka adalah padatan kristal berwarna, sangat larut dalam air dan asam asetat , buruk larut dalam metanol dan etanol . Mereka meleleh pada 146 ° C (α) dan 150 ° C (β), dan terurai pada suhu tinggi ke karbon dan air.

Karena sifat ikatan karbon yang berbentuk tetrahedral, gula piranosa membentuk konfigurasi “kursi” atau “perahu”, tergantung dari gulanya. Penggambaran konfigurasi kursi dari glukopiranosa di atas lebih tepat dibandingkan dengan proyeksi Haworth.

4. BANDINGAN ALPA DAN GLUKOSA BETA

Posisi gugus-OH pada karbon anomeric merupakan perbedaan penting untuk kimia karbohidrat.

Posisi Beta didefinisikan sebagai-OH berada di sisi yang sama dari cincin sebagai # C 6. Dalam struktur kursi ini menghasilkan proyeksi horisontal.
Posisi Alpha didefinisikan sebagai-OH berada di sisi berlawanan dari cincin sebagai # C 6. Dalam struktur kursi ini menghasilkan proyeksi ke bawah.

Metabolisme Glukosa

Semua sel dengan tiada hentinya mendapat glukosa ; tubuh mempertahankan kadar glukosa dalam darah yang konstan, yaitu sekitar 80-100 mg/dl bagi dewasa dan 80-90 mg/dl bagi anak, walaupun pasokan makanan dan kebutuhan jaringan berubah-ubah sewaktu kita tidur, makan, dan bekerja.

Proses ini disebut homeostasis glukosa. Kadar glukosa yang rendah, yaitu hipoglikemia dicegah dengan pelepasan glukosa dari simpanan glikogen hati yang besar melalui jalur glikogenolisis dan sintesis glukosa dari laktat, gliserol, dan asam amino di hati melalui jalur glukonoegenesis dan melalui pelepasan asam lemak dari simpanan jaringan adiposa apabila pasokan glukosa tidak mencukupi.

Kadar glukosa darah yang tinggi yaitu hiperglikemia dicegah oleh perubahan glukosa menjadi glikogen dan perubahan glukosa menjadi triasilgliserol di jaringan adiposa. Keseimbangan antar jaringan dalam menggunakan dan menyimpan glukosa selama puasa dan makan terutama dilakukan melalui kerja hormon homeostasis metabolik yaitu insulin dan glukagon.

Metabolisme glukosa di hati

Jaringan pertama yang dilewati melalui vena hepatika adalah hati.Di dalam hati, glukosa dioksidasi dalam jalur-jalur yang menghasilkan ATP untuk memenuhi kebutuhan energi segera sel-sel hati dan sisanya diubah menjadi glikogen dan triasilgliserol. Insulin meningkatkan penyerapan dan penggunaan glukosa sebagai bahan bakar, dan penyimpanannya sebagai glikogen serta triasilgliserol.

Simpanan glikogen dalam hati bisa mencapai maksimum sekitar 200-300 g setelah makan makanan yang mengandung karbohidrat. Sewaktu simpanan glikogen mulai penuh, glukosa akan mulai diubah oleh hati menjadi triasilgliserol.

Metabolisme glukosa di jaringan lain

Glukosa dari usus, yang tidak dimobilisis oleh hati, akan mengalir dalam darah menuju ke jaringan perifer. Glukosa akan dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air. Banyak jaringan misalnya otot menyimpan glukosa dalam jumlah kecil dalam bentuk glikogen

Metabolisme glukosa di otak dan jaringan saraf

Otak dan jaringan saraf sangat bergantung kepada glukosa untuk memenuhi kebutuhan energi. Jaringan saraf mengoksidasi glukosa menjadi karbon dioksida dan air sehingga dihasilkan ATP. Apabila glukosa turun di ambang di bawah normal, kepala akan merasa pusing dan kepala terasa ringan. Pada keadaan normal, otak dan susunan saraf memerlukan sekitar 150 g glukosa setiap hari.

Metabolisme glukosa di sel darah merah

Sel darah merah hanya dapat menggunakan glukosa sebagai bahan bakar. Ini kerana sel darah merah tidak memiliki mitokondria, tempat berlangsungnya sebagian besar reaksi oksidasi bahan seperti asam lemak dan bahan bakar lain. Sel darah merah memperoleh energi melalui proses glikolisis yaitu pengubahan glukosa menjadi piruvat.

Piruvat akan dibebaskan ke dalam darah secara langsung atau diubah menjadi laktat kemudian dilepaskan. Sel darah merah tidak dapat bertahan hidup tanpa glukosa. Tanpa sel darah merah, sebagian besar jaringan tubuh akan menderita kekurangan energi karena jaringan memerlukan oksigen agar dapat sempurna mengubah bahan bakar menjadi CO₂dan H₂O.

Baca Juga Artikel Terkait Tentang : Penjelasan Sel Darah Merah ( Eritrosit ) Beserta Fungsi, Ciri Dan Proses Terbentuknya

Metabolisme glukosa di otot

Otot rangka yang sedang bekerja menggunakan glukosa dari darah atau dari simpanan glikogennya sendiri, untuk diubah menjadi laktat melalui glikosis atau menjadi CO₂dan H₂O.

Setelah makan, glukosa digunakan oleh otot untuk memulihkan simpanan glikogen yang berkurang selama otot bekerja melalui proses yang dirangsang oleh insulin. Otot yang sedang bekerja juga menggunakan bahan bakar lain dari darah, misalnya asam-asam lemak.

Metabolisme glukosa di jaringan adiposa

Insulin merangsang penyaluran glukosa ke dalam sel-sel adiposa. Glukosa dioksidasi menjadi energi oleh adiposit. Selain itu, glukosa digunakan sebagai sumber untuk membentuk gugus gliserol pada triasilgliserol yang disimpan di jaringan adiposa.

Peran Glukosa Dalam Metabolisme

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh manusia, yang menyediakan 4 kalori (17 kilojoule) energi pangan per gram. Pemecahan karbohidrat (misalnya pati) menghasilkan mono^– dan disakarida, terutama glukosa.

Melalui glikolisis, glukosa segera terlibat dalam produksi ATP, pembawa energi sel. Di sisi lain, glukosa sangat penting dalam produksi protein dan dalam metabolisme lipid. Karena pada sistem saraf pusat tidak ada metabolisme lipid, jaringan ini sangat tergantung pada glukosa.

Glukosa diserap ke dalam peredaran darah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa ini kemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak, sedangkan yang lainnya menuju hati dan otot, yang menyimpannya sebagai glikogen (“pati hewan”) dan sel lemak, yang menyimpannya sebagai lemak.

Glikogen merupakan sumber energi cadangan yang akan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat dibutuhkan lebih banyak energi. Meskipun lemak simpanan dapat juga menjadi sumber energi cadangan, Lemak tak pernah secara langsung dikonversi menjadi glukosa. Fruktosa dan galaktosa, gula lain yang dihasilkan dari pemecahan karbohidrat, langsung diangkut ke hati, yang mengkonversinya menjadi glukosa.

Demikianlah pembahasan mengenai Glukosa – Pengertian, Rumus, Fungsi, Struktur dan Metabolisme semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian semua,, terima kasih banyak atas kunjungannya.