Glucoză
Glucoza este un carbohidrat și este cel mai important zahăr simplu din metabolismul uman. Glucoza este numită zahăr simplu sau monozaharidă, deoarece este una dintre cele mai mici unități care are caracteristicile acestei clase de carbohidrați. Glucoza se mai numește uneori și dextroză. Siropul de porumb este în primul rând glucoză. Glucoza este una dintre moleculele primare care servesc ca surse de energie pentru plante și animale. Se găsește în seva plantelor și se găsește în fluxul sanguin uman, unde este denumit „zahăr din sânge”. Concentrația normală de glucoză în sânge este de aproximativ 0,1%, dar devine mult mai mare la persoanele care suferă de diabet.
Atunci când este oxidată în organism într-un proces numit metabolism, glucoza produce dioxid de carbon, apă și unii compuși de azot și în acest proces furnizează energie care poate fi utilizată de celule. Randamentul energetic este de aproximativ 686 kilocalorii (2870 kilojoule) pe mol, care poate fi folosit pentru a face lucrări sau pentru a menține corpul cald. Această cifră energetică este schimbarea energiei libere Gibbs ΔG în reacție, măsura cantității maxime de lucru obținute din reacție. Ca sursă primară de energie în organism, nu necesită digestie și este adesea administrată intravenos persoanelor din spitale ca nutrient.
Energia din glucoză se obține din reacția de oxidare
unde un mol de glucoză (aproximativ 180 de grame) reacționează cu șase moli de O2 cu un randament energetic ΔG = 2870 kJ. Cei șase moli de oxigen la STP ar ocupa 6 x 22,4 L = 134 litri. Randamentul energetic din glucoză este adesea declarat ca randamentul pe litru de oxigen, care ar fi 5,1 kcal pe litru sau 21,4 kJ pe litru. Acest randament energetic ar putea fi măsurat prin arderea efectivă a glucozei și măsurarea energiei eliberate într-un calorimetru.
Dar la organismele vii, oxidarea glucozei contribuie la o serie de reacții biochimice complexe care furnizează energia necesară celulelor. Primul pas în descompunerea glucozei în toate celulele este glicoliza, producând piruvatul, care este punctul de plecare pentru toate celelalte procese din respirația celulară. În celulele în care este prezent oxigen (respirație aerobă) aceste procese au fost modelate în ciclul TCA sau Krebs. O parte majoră a utilizării energiei din oxidarea glucozei este conversia ADP în ATP, molecula bogată în energie ATP fiind utilizată ulterior ca monedă energetică a celulei.