글루코스
[ glucose ]
- 요약
대표적인 알도헥소스(탄소 6개를 가지며 알데하이드기를 가지는 단당류)이며 D-글루코스를 포도당이라 한다. 탄수화물 대사의 중심적 화합물로서 한 분자당 38개의 ATP를 합성할 수 있다.
| 화학식 | C6H12O6 |
|---|---|
| 분자량 | 180.16 g·mol−1 |
| 밀도 | 1.54 g/cm3 |
분자식은 C6H12O6이다. D형·L형 2종의 광학이성질체가 있는데, 천연으로는 D형만이 존재하며 이 D-글루코스를 포도당이라 한다. 달콤한 과즙, 동물의 혈액·림프액 등에 유리 상태로 존재하는 외에, 글리코젠·녹말·셀룰로스 등의 다당류, 설탕 등의 소당류 및 여러 배당체의 구성성분으로서, 또한 세포벽의 구성성분으로서 자연계에 널리 존재한다.
글루코스는 탄수화물 대사의 중심적 화합물로서 그 이용 경로는 매우 복잡하며, 에너지원으로서 분해되는 경로는 특히 중요하다. 글루코스는 먼저 헥소키나아제의 작용으로 글루코스-6-인산이 되고, 해당과정을 거쳐서 피루브산으로 분해된다. 또한 호기적 조건에서는 TCA회로를 거쳐서 이산화탄소와 물로 분해된다.
글루코스는 이러한 세포호흡을 통해 분해되어 에너지를 생산하고, 그 에너지는 ATP의 형태로 저장된다. 이 에너지는 발효·호흡 등에 사용된다. 한편, 필요할 때까지 글루코스를 저장해 두는 경로도 존재한다. 동물에서는 글루코스가 우리딘삼인산과 반응하여 우리딘이인산글루코스가 되고, 글리코젠 합성효소의 작용으로 글리코젠에 흡수되어 저장된다.
식물에서도 우리딘이인산글루코스를 거쳐 슈크로스·녹말로서 저장된다. 식물에서의 글루코스 생합성은 다음과 같다. 광합성의 명반응에서 생기는 에너지와 이산화탄소 및 물에서 트리오스가 합성되고, 이것을 바탕으로 헥소스인 글루코스가 합성되어 녹말로서 저장된다.
동물에서는 간에서 옥살로아세트산으로부터 포스포에놀피루브산을 생성하고, 해당 경로를 거의 역행하여 재합성된다. 대부분의 아미노산이 글루코스로 변환되는 경우는 이 경로를 따른다. 공업적으로는 녹말의 가수분해에 의해 얻을 수 있다. 글루코스는 영양제·강장제·해독제 외에, 감미제로도 사용된다. L-글루코스는 D-글루코스의 이성질체이며, 인공적으로 합성된다.