Glucose ist ein Monosaccharidmolekül, was bedeutet, dass es ein Zucker ist. Monosaccharide wie Glucose können in der Natur auf zwei Arten gefunden werden - sie können mit anderen Zuckereinheiten kombiniert werden, oder sie können alleine gefunden werden. Menschen konsumieren am häufigsten Glucose, entweder in Kombination mit dem Monosaccharid Fructose - dies bildet die Verbindung Saccharose, die Haushaltszucker ist - oder kombiniert mit vielen anderen Glucosemolekülen, um Cellulose herzustellen, die Ballaststoffe oder Stärke ist. Verdauungsprozesse befreien Glukose von anderen Zuckereinheiten, und der Verdauungstrakt absorbiert Glukose in den Blutstrom zur Verwendung durch die Zellen. Es gibt drei Formen von freier Glukose.
D-Glucose
Eine Form von Glukose wird einfach D-Glukose genannt. Das "D" bezieht sich auf die Anordnung von Alkohol- oder OH-Gruppen am Kohlenstoffgerüst des Zuckers. D-Glucose ist ein offenkettiges Molekül, das aus sechs Kohlenstoffatomen besteht, die in einem molekularen Rückgrat angeordnet sind. An dieses Kohlenstoffgerüst sind fünf OH-Gruppen gebunden, die "Arme" bilden oder vom Kohlenstoffgerüst abzweigen. Diese Form der Glucose hat auch eine Aldehydgruppe an der Spitze des Kohlenstoffgerüsts, das aus einem Kohlenstoffatom mit einer Doppelbindung an ein Sauerstoffatom und einer Einfachbindung an ein Wasserstoffatom besteht.
In ihrem Buch 2007 "Biochemistry" Drs. Reginald Garrett und Charles Grisham bemerken, dass geradkettige D-Glucose nur dann existiert, wenn Glucose in Lösung frei ist, wie im Blutkreislauf - Glucose, die an andere Zuckermoleküle gebunden ist, wird nicht als geradkettige D-Glucose gefunden.
Beta-D-Glucopyranose
Eine zweite Form von Glucose wird Beta-D-Glucopyranose genannt. Wie bei geradkettiger D-Glucose bezieht sich das "D" auf die Anordnung von Alkoholgruppen am Kohlenstoffgerüst. Im Gegensatz zu D-Glucose weist Beta-D-Glucopyranose ein cyclisches Kohlenstoffgerüst auf. Die Ringstruktur, die das Rückgrat des Moleküls bildet, besteht aus fünf Kohlenstoffatomen und einem Sauerstoffatom.
Garrett und Grisham erklären, dass Ringe, die aus diesen sechs Atomen bestehen, Pyranoseringe genannt werden, was die Modifikation des Wortes "Glucose" mit dem Suffix "-pyranose" erklärt. Beta-D-Glucopyranose tritt sowohl in Lösung, wie im Blutstrom, als auch in Glucose in Kombination mit anderen Zuckereinheiten in einigen Fällen auf. Ballaststoffe oder Zellulose bestehen aus vielen Einheiten chemisch gebundener Beta-D-Glucopyranose.
Alpha-D-Glucopyranose
Die endgültige Form von Glucose im Körper und in der Natur ist Alpha-D-Glucopyranose. Drs. Mary Campbell und Shawn Farrell, Autoren des 2005er Textes "Biochemistry", erklären, dass der Unterschied zwischen Alpha- und Beta-D-Glucopyranose in der Orientierung einer einzelnen Alkoholgruppe um das zyklische Kohlenstoffgerüst liegt. Dieser Unterschied, obwohl er klein erscheint, ist tatsächlich sehr signifikant. Alpha-D-Glucopyranose kann in Lösung oder in Kombination mit anderen Zuckermolekülen gefunden werden. Verdaubare Stärke besteht beispielsweise aus vielen hundert verbundenen alpha-D-Glucopyranose-Einheiten. Menschen können eine Alpha-Bindung spalten, aber keine Beta-Bindung, was erklärt, warum Stärke verdaulich ist, aber Ballaststoffe nicht.
