Cellulose versus glycogeen versus glucose
Glucose, cellulose en glycogeen worden gecategoriseerd als koolhydraten. Koolhydraten zijn het meest voorkomende type organische moleculen op aarde. Ze zijn de bron van chemische energie voor levende organismen. Niet alleen dit, ze dienen als belangrijke bestanddelen van weefsels. Koolhydraten kunnen weer worden onderverdeeld in drie: monosachariden, disachariden en polysachariden. Monosachariden zijn het eenvoudigste koolhydraattype. Disacharide is de combinatie van twee monosachariden. Wanneer tien of meer monosachariden zijn verbonden door glycosidische bindingen, staan ze bekend als polysachariden.
Glucose
Glucose is een monosacharide die zes koolstofatomen en een aldehydegroep bevat. Daarom is het een hexose en een aldose. Het heeft vier hydroxylgroepen en heeft de volgende structuur.
Hoewel het wordt weergegeven als een lineaire structuur, kan glucose ook als een cyclische structuur aanwezig zijn. In feite bevinden de meeste moleculen zich in een oplossing in de cyclische structuur. Wanneer zich een cyclische structuur vormt, wordt de -OH op koolstof 5 omgezet in de etherbinding, om de ring met koolstof 1 te sluiten. Dit vormt een zesledige ringstructuur. De ring wordt ook wel een hemiacetale ring genoemd, vanwege de aanwezigheid van koolstof die zowel een etherzuurstof- als een alcoholgroep heeft. Vanwege de vrije aldehydegroep kan glucose worden verlaagd. Daarom wordt het een reducerende suiker genoemd. Verder is glucose ook bekend als dextrose omdat het vlak gepolariseerd licht naar rechts roteert.
Als er zonlicht is, in chloroplasten van planten, wordt glucose gesynthetiseerd met behulp van water en koolstofdioxide. Deze glucose wordt opgeslagen en gebruikt als energiebron. Dieren en mensen halen glucose uit plantaardige bronnen. Het glucosegeh alte in menselijk bloed wordt gereguleerd door het homeostasemechanisme. Insuline- en glucagonhormonen zijn betrokken bij het mechanisme. Wanneer er een hoge glucosespiegel in het bloed is, wordt dit een diabetische aandoening genoemd. De meting van de bloedsuikerspiegel meet de glucosespiegel in het bloed. Er zijn verschillende manieren om de bloedglucosespiegel te meten.
Glycogeen
Glycogeen is een glucosepolymeer, analoog aan zetmeel, maar dit is meer vertakt en complexer dan zetmeel. Glycogeen is het belangrijkste opslagpolysaccharide in ons lichaam en ook in sommige micro-organismen. In ons lichaam wordt het voornamelijk in de lever gesynthetiseerd en opgeslagen. Wanneer een hoog glucosegeh alte in ons bloed is, worden die glucosemoleculen omgezet in glycogeen en dit proces wordt gestimuleerd door glycogeenhormoon. Wanneer de bloedsuikerspiegel lager is dan de standaardwaarde, wordt glycogeen met behulp van insuline weer omgezet in glucose. Dit glycogeen, glucosehomeostase, is belangrijk in ons lichaam. Als er een afwijking is in het handhaven van glycogeenniveaus, kan diabetes, hypoglykemie het gevolg zijn. Glycogeen heeft een vergelijkbare structuur als amylopectine. Glycogeenpolymeer heeft α(1→4)-glycosidebindingen. Op de vertakkingspunten worden 1, 6- glycosdische bindingen gevormd.
Cellulose
Cellulose is een polysacharide die is gemaakt van glucose. Glucose-eenheden zijn aan elkaar gebonden door β(1→4) glycosidebindingen. Cellulose vertakt niet, maar door de waterstofbruggen tussen moleculen kan het zeer stijve vezels vormen. Cellulose is overvloedig aanwezig in de celwanden van groene planten en algen. Daarom is dit het meest voorkomende koolhydraat op aarde. Cellulose wordt gebruikt om papier en andere nuttige derivaten te maken. Het wordt verder gebruikt om biobrandstoffen te produceren.
Wat is het verschil tussen cellulose en glucose en glycogeen?
• Glucose is een monosacharide, maar glycogeen en cellulose zijn polysachariden. In cellulose zijn β(1→4) glycosidebindingen aanwezig tussen glucose en in glycogeen α(1→4)-glycosidebindingen aanwezig.
• Cellulose is een polymeer met een rechte keten, terwijl glycogeen vertakt is. Glucose is een monomeer.
• Van de drie heeft glucose een zeer klein molecuulgewicht.
• Glycogeen is een opslagvorm en cellulose is een bestanddeel in cellen. Glucose is de energieproducerende vorm in cellen.
