Glucose: functie en ziekten

Glucose is in de volksmond bekend als dextrose en behoort tot de koolhydraten. Glucose vertegenwoordigt de belangrijkste energiebron voor het lichaam. Ziekten van de lever, endocriene systeem, of nieren kunnen leiden naar glucose stofwisselingsstoornissen.

Wat is glucose?

Glucose is een zogenaamd monosaccharide, een simpel suiker​ Het is een onderdeel van een normaal huishouden suiker en ook een bouwsteen van een langere keten koolhydraten zoals zetmeel of glycogeen. Glucose is ook aanwezig in de meeste vruchten naast fructose​ Glucose behoort tot de aldose-familie. Dit zijn suiker moleculen die een aldehydefunctie hebben. Er zijn twee verschillende vormen van glucose, D-glucose en L-glucose. Maar alleen D-glucose is van natuurlijke oorsprong. Het wordt ook wel glucose genoemd. In het verleden werd het dextrose genoemd. In de kristallijne toestand verschijnt glucose als een wit water-oplosbaar poeder met een snoepje smaak​ Chemisch gezien is glucose een polyalcohol met een moleculair skelet van zes carbon atomen. De exacte chemische formule van glucose is C6H12O6.

Functie, effect en taken

Glucose is de belangrijkste energieleverancier van het menselijk lichaam. Gemiddeld heeft een volwassen mens in rust ongeveer 200 g glucose per dag nodig. Het merendeel, ongeveer 75 procent, van de ingenomen glucose wordt geconsumeerd door de hersenen. De hersenen en het rood bloed cellen voorzien in hun energiebehoefte uitsluitend door middel van glucose. Energie komt vrij in de mitochondria van de lichaamscellen door afbraak van glucose. Het proces van glucose-afbraak wordt ook wel glycolyse genoemd. Glycolyse produceert onder meer twee ATP moleculen​ ATP is een afkorting van adenosine trifosfaat. Het molecuul dient als energieopslag in cellen en is nodig bij tal van stofwisselingsprocessen. Een man die ongeveer 80 kilo weegt, verbruikt naar schatting 40 kilo ATP per dag. Glycolyse produceert echter niet alleen deze twee ATP moleculen, maar ook andere producten. Deze worden verder verwerkt in de zogenaamde citraatcyclus. De citraatcyclus combineert de afbraakroutes van koolhydraten, eiwitten en dik. De eindproducten van de citraatcyclus zijn op hun beurt weer nodig voor de ademhalingsketen in de mitochondria, de energiecentrales van de cel. Tijdens het proces van cellulaire ademhaling worden nog eens 38 ATP-moleculen geproduceerd.

Vorming, voorkomen, eigenschappen en optimale niveaus

Glucose wordt aangetroffen als bouwsteen in dubbele suikers zoals lactose (melk suiker) en rietsuiker of bietsuiker (sucrose). Glucose wordt ook aangetroffen in polysacchariden zoals raffinose en in polysacchariden zoals glycogeen, zetmeel of cellulose. Glucose is dus een onderdeel van tal van voedingsmiddelen. Het wordt industrieel geproduceerd door enzymatische splitsing van maïs or aardappelzetmeel​ Daarom werd glucose vroeger zetmeelsuiker genoemd. Vanuit biochemisch oogpunt wordt glucose voornamelijk in planten geproduceerd door fotosynthese uit water, zonlicht en carbon dioxide. Normaal gesproken is glucose echter niet in vrije vorm aanwezig in planten, maar is het ingebed in celstructuren. Pas tijdens de spijsvertering worden deze celstructuren afgebroken en afgebroken tot glucose. Enzymen zijn hiervoor nodig. De vertering van koolhydraten bij mensen begint in de mond. Het enzym amylase is gevonden in speeksel, dat koolhydraten afbreekt om glucose vrij te maken. In de dunne darm, de vertering van koolhydraten gaat dan verder met enzymen van de alvleesklier. Omdat glucose van vitaal belang is voor het menselijk lichaam, is er een noodmechanisme voor periodes van voedselgebrek. De lever en nieren zijn in staat glucose te synthetiseren. Dit proces wordt ook wel gluconeogenese genoemd. Vanuit chemisch perspectief is gluconeogenese een omkering van glycolyse, en gluconeogenese heeft een hoge energiebehoefte. Zes moleculen ATP worden verbruikt om één molecuul glucose te produceren. Als er meer glucose wordt opgenomen dan het lichaam nodig heeft, vindt er omzetting in glycogeen plaats. Glycogeensynthese vindt plaats in de lever en spieren. Daar wordt het glycogeen opgeslagen en vervolgens weer omgezet wanneer de behoefte aan glucose toeneemt. Dit proces wordt glycogenolyse genoemd. Een deel van de glucose circuleert echter altijd in de bloed​ Alleen zo kan de energieleverancier de cellen bereiken. Insuline is nodig voor opname in de cellen. Het glucosegehalte in de bloed staat ook bekend als bloedglucose. Normaal vastend bloedglucose moet lager zijn dan 110 mg / dl of lager dan 6.1 mmol / l Waarden van 126 mg / dl of 7.0 mmol / l en hoger vertegenwoordigen duidelijk suikerziekte mellitus.

Ziekten en aandoeningen

Diabetes mellitus is een stofwisselingsziekte die gepaard gaat met verhoogde bloedglucosespiegels. Er wordt onderscheid gemaakt tussen type 1 suikerziekte mellitus en type 2 diabetes mellitus​ Bij type 1 is er een absoluut gebrek aan insuline door een aandoening van de alvleesklier. Bij type 2 daarentegen voldoende insuline wordt meestal nog steeds geproduceerd, maar vanwege insuline-resistentiewordt de glucose niet meer goed opgenomen door de lichaamscellen. Diabetes mellitus wordt gekenmerkt door een sterk drang om te plassen, verhoogde dorst, droge huid en vatbaarheid voor infecties. Er wordt gevreesd voor de gevolgen op lange termijn van verhoogde bloedglucosespiegels. Een verhoogde bloedglucosespiegel wordt ook wel hyperglycemie​ Schade aan de kleine en grote slagaders en de zenuwen leidt tot oog en nier ziekten. Hypoglykemie kan ook optreden als onderdeel van diabetes, maar ook door andere ziekten of stofwisselingsprocessen. Hypoglykemie wordt gedefinieerd als een te lage bloedglucosespiegel. Als de bloedglucosespiegel lager is dan 50 mg / dl, symptomen zoals zweten, bewustzijnsverlies of coma optreden. Hypoglykemie treedt vaak op na een overdosis insuline of orale antidiabetica drugs.