دربیوانرژتیکس، گلوکز مهم‌ترین منبعانرژی در همهٔموجودات زنده است. گلوکز برایمتابولیسم به‌عنوان یکپلیمر، در گیاهان عمدتاً به‌صورتنشاسته وآمیلوپکتین و درجانوران به‌صورتگلیکوژن ذخیره می‌شود. گلوکز به‌عنوانقند خون درخون جانوران، گردش می‌کند. شکل طبیعی گلوکز، دی-گلوکز، است وال-گلوکوز به‌صورت مصنوعی در مقادیر نسبتاً کمی تولید می‌شود و از اهمیت کمتری برخوردار است.[نیازمند منبع] گلوکز یک مونوساکارید حاوی شش اتمکربن و یک گروهآلدهید است و بنابراین یکآلدوهگزوز است.مولکول گلوکز می‌تواند به‌صورت زنجیره‌باز (غیر حلقوی) و همچنین حلقه‌ای وجود داشته باشد. گلوکز به‌طور طبیعی درمیوه‌ها و سایر قسمت‌های گیاهان یافت می‌شود. در جانوران، گلوکز از تجزیهٔ گلیکوژن در فرآیندی به نامگلیکوژنولیز آزاد می‌شود.
در ساختار خطی (در مقابل ساختار حلقوی) گلوکز، یک زنجیرهٔ کربنی با ۶ اتم کربن به چشم می‌خورد که ساختاری کاملاً خطی و بدون انشعاب را تشکیل داده‌اند. در این زنجیره کربن اول بخشی از گروهآلدهید C=O بوده و بقیه کربن‌ها هر یک دارای یک گروه هیدروکسیل هستند. بقیهٔ ظرفیت‌هایکربن توسط پیوند بااتم هیدروژن پر شده‌اند؛ لذا گلوکز یکآلدوز وهگزوز یا یک آلدوهگزوز است.
۴ کربن از کربن‌های گلوکز (کربن ۲ تا ۵) مراکز ایزومری فضایی هستند به این معنی که با چهار بخش متفاوت پیوند برقرار کرده‌اند. برای مثال کربن شماره ۲ با H, OH, -(C=O)H و -(CHOH)4H پیوند بر قرار کرده است. در ایزومری از گلوکز که آن را D-گلوکز می‌نامیم، گروه‌های هیدروکسیل متصل به این کربن‌ها باید جایگیری فضایی خاصی داشته باشند طوری‌که وقتی مدل فیشر آن را رسم می‌کنیم، باید هیدروکسیل‌های مربوط به کربن‌ها ۲ و ۴ و ۵ در سمت راست بوده وهیدروکسیل مربوط به کربن ۳ در سمت چپ قرار گیرد.
جایگاه این ۴ گروههیدروکسیل در مدل فیشر مربوط به L-گلوکز کاملاً برعکس می‌شود. L-گلوکز و D-گلوکز دو مورد از همهٔ ۱۶ مورد آلدوهگزوزها هستند. ۱۴ مورد بعدی عبارتند از آلوز،آلتروز،مانوز، گلوز،ایدوز،گالاکتوز و تالوز که هر یک دارای دو فرم L و D می‌باشند.
در حالت محلول، فرم خطی گلوکز، در تعادل با چندین ایزومر حلقوی قرار دارد. هر یک از این فرم‌های حلقوی متشکل از حلقه‌ای از اتم‌های کربن هستند که توسط یک اتماکسیژن کامل می‌شود (هر حلقهٔ شش ضلعی، یک اتم اکسیژن و پنج اتم کربن دارد). گلوکز در محلول‌ها ۹۹٪ به شکل حلقویپیرانوز دیده می‌شود و ۰٫۲۵٪ به شکل خطی. گلوکز به فرم حلقوی فورانوز (پنج ضلعی) نادر است.
واکنش بین کربن ۱ و کربن ۵ گلوکز باعث تشکیل حلقه‌ای شش ضلعی می‌شود که پیرانوز خوانده می‌شود. به‌طور نادر، واکنش بین کربن ۱ و کربن ۴ می‌تواند باعث تشکیل گلوکز به فرم پنج ضلعی یافوران گردد. تمام کربن‌های حلقه، دارای یک اتم هیدروژن و یک گروه هیدروکسیل هستند به غیر از کربن آخر حلقه (کربن ۴ یا ۵) که به بقیهٔ کربن‌های زنجیرهٔ کربنی متصل شده است و اتصالی به گروه هیدروکسیل ندارد. واکنش حلقوی شدن باعث می‌شود کربن شماره ۱ گلوکز نیزکایرال شود (به ۴ گروه متفاوت اتصال داشته باشد - کایرال = مرکز فضایی) ۴ گروه متفاوت متصل به کربن شماره ۱ در ساختار حلقوی (کربن آنومری) می‌توانند به دو فرم متفاوت آرایش بگیرند که آن دو فرم مختلف را با نام‌های آلفا و بتا از هم تمیز می‌دهند. آنومری آلفا به این معنی است گروه هیدروکسیل روی کربن ۱ و گروه کربن دار روی کربن ۵، در خلاف جهت هم قرار گرفته‌اند و ساختار trans دارند.
گلوکز خطی به فرم L-گلوکز نیز می‌تواند تبدیل به ۴ ایزومر حلقوی مختلف شود که همه تصویر آینه‌ای ایزومرهای حلقوی D-گلوکز خواهند بود.
ساختارهای حلقوی گلوکز، صفحه‌ای و دو بعدی نیستند و در شکل‌های مختلف سه بعدی قرار می‌گیرند. این مولکول‌های می‌توانند در شکل‌های سه‌بعدی هم‌سان با ساختارهای قایق و صندلی درسیکلوهگزان‌ها باشند. همچنین ساختار سه بعدیگلوکوفورانوز نیز می‌تواند هم‌سان با ساختار پاکت درسیکلوپنتان‌ها باشد.
فرم گلوکوپیرانوز، فرم غالب در محلول‌های گلوکز بوده و تنها فرم در حالت جامد است. این مولکول به شکل کریستالی، بدون رنگ، جامد و به شدت محلول در آب و اسید استیک می‌باشد. حلالیت دراتانول ومتانول برای این فرم گلوکز بسیار کم است. فرم آلفا در ۱۴۶ درجه سانتیگراد و فرم بتا در ۱۵۰درجه سانتی گراد ذوب می‌شوند. در دماهای بسیار بالا، در اثر اکسایش (سوختن) کربن و آب حاصل می‌شود.
تمام فرم‌های گلوکز، بدون رنگ بوده و به راحتی در آب،استیک اسید و چند حلال دیگر حل می‌شوند. گلوکزها به‌طور بسیار اندک در اتانول و متانول حل می‌شوند.
فرم باز و خطی گلوکز از لحاظ ترمودینامیک، نا پایدار است و بلافاصله به فرم حلقوی در می‌آید. در یک محلول گلوکز در دمای اتاق، گلوکزهای موجود در محلول، با گذشت زمان، بین فرم‌ها و ایزومرهای مختلف حلقوی، تغییر شکل می‌دهند. به این فرایند موتاروتاسیون گفته می‌شود.
چه در حالت محلول و چه در حالت جامد، D-گلوکز یک مادهٔ دکستراروتاتور هست به این معنی که نور پلاریزه را در جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌چرخاند. این فعالیت به دلیل کایرال بودن مولکول است. مولکول L-گلوکز نیز به همان میزان، نور را در خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت می‌چرخاند.
غلظت گلوکزخون در محدودهٔ معمولاً بین ۹۰–۸۰ میلی‌گرم در دسیلیتر هر روز صبح در شخص ناشتا کنترل می‌شود. این غلظت در حدود ساعت اول بعد از صرف یک وعده غذا به ۱۴۰–۱۲۰ میلی‌گرم در دسیلیتر خون افزایش می‌یابد. اما سیستم‌های فیدبکی برای کنترل گلوگز خون غلظت گلوکز را به سرعت (معمولاً در ظرف ۲ ساعت بعد از آخرین جذب کربوهیدرات‌ها) به حد طبیعی بازمی‌گردانند. برعکس، در حالت بی‌غذایی، به وسیلهگلوکونئوژنز درکبد گلوکز مورد نیاز برای حفظ غلظت گلوکز در حد ناشتا را تأمین می‌کند. این مقادیر برایبیماران دیابتی قدری بالاتر است.
کبد به عنوان یک سیستمبافری مهم برای گلوکزخون عمل می‌کند به این معنی که هنگامی که گلوکز خون بعد از صرف یک وعده غذا تا غلظت زیادی بالا می‌رود میزان
ترشحانسولین نیز افزایش می‌یابد و در حدود ۳/۲ گلوکز جذب شده از روده بلافاصله بهگلیکوژن تبدیل شده و درکبد ذخیره می‌شود.در طی ساعات بعد که غلظت گلوکزخون و نیز در این ترشحانسولین کاهش می‌یابد،کبدگلیکوژن را تجزیه و به گلوکز تبدیل می‌کند.
این تنظیم در بیماران با اختلالات کبدی تقریباً غیرممکن است.
مقدار زیاد گلوکزفشار اسمزی را در مایع خارج سلولی اعمال می‌کند.
اگر مقدار گلوکز افزایش یابد فشار اسمزی خارج سلول هم افزایش می‌یابد و همین موجب بهم خوردن قدرت ترابری غشایسیتوپلاسمی گردیده و همین خود به نتایج ناخوشایندی چون از دست دادن آب سلول و… می‌گردد.
افزایش دراز مدت سطح گلوکز خون، موجب آسیب بسیاری ازبافت‌ها و به ویژهرگهای خونی آن‌ها می‌گردد و همین ممکن است به نتایجی چون حملهقلبی،سکته مغزی، بیماری‌هایکلیوی منجر گردد. گلوکز اضافی از طریقادرار دفع می‌گردد.
دیابت قندی، یک سندرم اختلالدگرگشتکربوهیدرات،چربی وپروتئین است که در اثر فقدان ترشحانسولین یا کاهش حساسیت بافت‌ها بهانسولین به وجود می‌آید.دیابت به دو نوع دیده می‌شود: وابسته بهانسولین که بر اثر فقدان انسولین است و غیر وابسته به انسولین (مقاوم به انسولین)، بر اثر کاهش حساسیت بافت‌های هدف به انسولین به وجود می‌آید.
این بیماری سوخت و ساز گلوکز را در همه انواع سلول‌ها به غیر از سلولهای مغز را مختل می‌کند. از علایمدیابت به این موارد می‌توان اشاره کرد: تشنگی بیش از اندازه،ادرار کردن زیاد،خارش بدن، خستگی،گزگز دست‌ها و پاها،کاهش وزن و ایجاد زخم‌هایی در پاها که به راحتی التیام نمی‌پذیرند. در اغلب مبتلایان به دیابت نوع دوم (مقاوم به انسولین) چاقی دیده می‌شود و بنابراین نیاز به رژیم غذایی مناسبی دارند.[۵]
میزان انرژی مورد نیاز در طول ۲۴ ساعت از ۱۶۰۰ کیلوکالری در حالت استراحت تا ۶۰۰۰ کیلوکالری بسته به شدت فعالیت تغییر می‌کند و مقدار ذخایر سوختی یک فرد ۷۰ کیلویی، معادل ۱۶۰۰ کیلوکالریگلیکوژن، ۲۴۰۰۰ کیلو کالری ازپروتئین، ۳۵۰۰۰ کیلو کالری تری‌اسیل گلیسرول می‌باشد؛ بنابراین، مقدار مواد سوختی این فرد نیازهایش را برای ۱ الی ۳ ماه گرسنگی تأمین می‌کند. اما ذخایر گلوسیدی بدن، در عرض یک روز به مصرف می‌رسدو و مقدار آن به سرعت کاهش پیدا کرده و نیاز به تأمین مجدد دارد.اسیدهای چرب نمی‌توانند به گلوکز تبدیل شوند البته قسمتگلیسرول ساختمان تری‌اسیل گلیسرول‌ها، می‌تواند به گلوکز تبدیل گردد، اما مقدارگلیسرول کم است. یک منبع عمده دیگر برای گلوکز،اسیدهای آمینه هستند که از تجزیهپروتئین‌ها به دست می‌آیند.
دکستروز-۵۰ به صورت تزریقی استفاده می‌شود. این ماده محلول در آب برای تزریق داخل وریدی و به عنوان یک مایع و ماده مغذی استفاده می‌شود و ممکن است حاویهیدروکسید سدیم یااسید هیدروکلریک برای تنظیم pH باشد. این محلول حاوی هیچ گونهباکتریواستات، عاملضد میکروبی یا بافر اضافه (به جز تنظیم pH) نیست و تنها برای استفاده به عنوان یک تزریق تک دوز مورد استفاده قرار می‌گیرد. هنگامی که دوزهای کوچکتر مورد نیاز است، بخش استفاده نشده باید با کل واحد رد شود. هنگامی که به صورت داخل وریدی تجویز می‌شود، این محلول سطحقند خون درهیپوگلیسمی را تنظیم می‌کند و منبع کالری کربوهیدراتی را فراهم می‌کند.
تزریق دکستروز-۵۰ با اکسیده شدن بهدی‌اکسید کربن و آب انجام می‌شود. آب یکی از اجزای ضروری تمام بافت‌های بدن است و تقریباً ۷۰ درصد وزن بدن را تشکیل می‌دهد. میانگین نیاز عادی بزرگسالان بین دو تا سه لیتر (۱٫۰ تا ۱٫۵ لیتر در هر بار برای از دست دادن آب غیر ضروری بوسیله تنفس و تولیدادرار) است. تعادل آب توسط مکانیزم‌های مختلف نظارتی حفظ می‌شود. توزیع آب عمدتاً به غلظت الکترولیت‌ها در بخش‌های بدن بستگی دارد و سدیم (Na +) در حفظ تعادل فیزیولوژیک نقش مهمی ایفا می‌کند. دگزواستروز غلیظ باید از طریق ورید مرکزی با دقت استفاده شود.
↑World Health Organization (2019).World Health Organization model list of essential medicines: 21st list 2019. Geneva: World Health Organization.hdl:10665/325771. WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. License: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
