Anda mungkin pernah mendengar soal glukosa, tapi masih bingung dengan penjelasannya. Apakah ini gula dari makanan atau gula dalam darah. Nah, untuk meluruskan pemahaman Anda seputar glukosa, mulai dari proses pembentukannya, struktur, dan fungsinya dalam penjelasan lengkap berikut ini.

Apa itu glukosa?

Agar lebih mudah memahami glukosa (glucose), sebaiknya Anda lebih dulu mengenal karbohidrat. Ya, karbohidrat merupakan salah satu jenis senyawa organik, selain lemak, protein, dan vitamin. Senyawa organik ini terdiri dari atom karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O).

Berdasarkan klasifikasinya, karbohidrat dibagi menjadi empat golongan, yaitu monosakarida, disakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Nah, glucose termasuk dalam golongan monosakarida, yakni jenis karbohidrat yang paling sederhana dan tidak bisa diuraikan atau dipecah lagi menjadi bagian yang lebih kecil. Itulah sebabnya glucose sering disebut sebagai gula sederhana.

Glucose merupakan hasil utama dari fotosintesis, yaitu pembuatan makanan (memasak) oleh tumbuhan hijau di daun. Coba Anda ingat-ingat kembali, pembahasan mengenai fotosintesis ini pasti pernah Anda pelajari di sekolah dasar.

glukosa proses fotosintesis
Sumber: Video Blocks

Proses pembuatan makanan di daun ini mengubah energi matahari, air, klorofil(zat hijau pada daun), dan karbondioksida menjadi oksigen dan gula atau dikenal juga dengan glucose yang ditulis dengan rumus kimia C6H12O6.

Bagaimana bisa terbentuk sedemikian? Perhatikan baik-baik, jika digambarkan maka proses fotosintesis yang menghasilkan glucose akan terlihat seperti berikut:

6 CO2 (Karbodioksida) + 6 H2O (air) + cahaya matahari + klorofil →  C6H12O6 (glucose) + 6 O2 (oksigen)

Setelah melewati proses fotosintesis, hasilnya yang berupa oksigen akan dihembuskan ke udara bebas. Itulah sebabnya tumbuhan hijau merupakan paru bagi dunia karena menyediakan oksigen untuk semua makhluk hidup.

Kemudian, sisa hasil “masakan” yang berupa glucose akan dialirkan ke seluruh jaringan tanaman melalui floem untuk mendukung pertumbuhan, pembentukan bunga, dan pengembangan buah. Nah, glucose inilah yang nantinya akan ada pada daun dari sayur dan buah yang Anda konsumsi setiap hari. Gula yang terkandung pada buah dan sayur ini disebut juga dengan gula alami.

Seperti apa struktur glukosa?

Berdasarkan gugus karbonilnya, karbohidrat dibagi menjadi dua golongan, yaitu aldosa dan ketosa. Nah, glucose masuk golongan aldosa karena memiliki satu gugus karbonil terminal O=CH (aldehid), dengan jumlah atom karbon (C) sebanyak 6 buah (heksosa).

Dari penggolongan tersebut, maka diperoleh struktur kimia dari glucose adalah C6H12O6. Kemudian berdasarkan bayangan cermin (enantiomer), glucose menggunakan konfigurasi struktur di sebelah kiri sehingga nantinya memiliki awalan D dan disebut dengan D-glukosa.

Pengaturan susunan ini pun akan menyebabkan perbedaan aktivitas optik, yaitu kemampuan suatu larutan untuk memutar bidang cahaya yang terpolarisasi.

Pada enantiomer D, susunan akan memutar bidang searah dengan jarum jam dan diberi lambang plus (+). Berikut penggambaran struktur D-glukosa dengan rantai terbuka (lihat gambar 1) dengan struktur cincin anomer α/alpha dan β/beta (lihat gambar 2).

Gambar 2. Struktur D-Glucose dengan rantai terbuka (Sumber: Uncla)
Gambar 2. Susunan D-glucose dengan struktur cincin (Sumber: Chemistry)

Pentingnya peran glucose bagi tumbuhan dan manusia

Glukosa merupakan sumber energi. Bukan hanya tumbuhan saja tapi juga bagi hewan dan manusia. Hanya saja, hewan dan manusia tidak membuat energi ini sendiri. Mereka mendapatkan energi tersebut dari tumbuhan, yaitu sayur-mayur dan buah-buahan. Agar lebih jelas, mari bahas manfaat glukosa untuk tumbuhan dan manusia lebih jelas di bawah ini.

Peran glucose bagi tumbuhan

Setelah mempelajari fotosintesis, Anda pasti sudah mengerti jika tumbuhan adalah produsen dari glucose. Namun, Anda belum mengetahui apa kegunaan glucose bagi tumbuhan itu sendiri. Glucose yang dihasilkan dari proses fotosintesis, ternyata digunakan oleh tumbuhan sebagai sumber energi. Jadi, tumbuhan bisa menyediakan “makanan” dengan sendirinya supaya bisa bertahan hidup, seperti:

Tumbuh kembang

Sama halnya dengan manusia, tumbuhan pun akan terus berkembang seiring berjalannya waktu. Mulai dari benih yang membentuk tunas, kemudian tumbuh batang, cabang, dan daun di atas permukaan tanah. Hingga tumbuhan semakin berukuran besar, dihiasi dengan bunga (bakal buah). Saat bunga yang kuncup mulai mekar, terjadi penyerbukan, dan buah pun akan terbentuk, misalnya pada tanaman stroberi.

Sumber: Vita Garden

Contoh lainnya, coba Anda perhatikan bunga mawar. Tanaman populer ini memang tidak berbuah, namun akan terus berbunga. Dalam beberapa hari bunga yang sudah mekar akan menua, kering, dan layu. Setelah itu, bunga akan gugur bersama sedikit tangkai di bawahnya. Kemudian, beberapa hari kemudian akan muncul kembali kuncup dari bunga baru.

Proses ini sama halnya terjadi pada bagian daun yang menguning, layu, dan akhirnya gugur. Tak lama, akan muncul kembali daun baru di tempat yang sama. Jika tidak terkena masalah, tanaman tersebut tidak hanya melakukan siklus berbunga dan gugur saja, tapi juga semakin lebat, besar, dan kuat.

Nah, semua proses tersebut tentu membutuhkan energi, bukan? Selain air, zat hara (mineral penting yang ada di tanah), sinar matahari, dan klorofil, ternyata tumbuhan juga membutuhkan glucose untuk melakukan semua hal tersebut.

Bernapas (respirasi)

Jangan salah, tumbuhan juga bernapas seperti halnya manusia. Hanya saja, prosesnya yang berbeda. Tumbuhan membutuhkan karbondioksida (residu dari pernapasan manusia) di pagi dan siang hari, serta oksigen di sore dan malam hari.

Setelah selesai dibuat di pagi hari melalui fotosintesis, glucose akan disalurkan ke seluruh jaringan dan sel tumbuhan. Kemudian, glucose akan disimpan hingga sore dan malam hari untuk proses respirasi.

Beda dengan fotosintesis yang terjadi pada daun, proses respirasi terjadi di semua sel hidup, termasuk akar sekali pun. Proses meliputi penggabungan glucose dengan oksigen dan menghasilkan air, karbondioksida, dan energi. Kemudian, energi yang dihasilkan ini bisa membantu tumbuhan untuk berkembang dan mendukung fungsi sel tetap normal.

Peran glucose bagi manusia

Sama seperti tumbuhan, manusia juga membutuhkan glucose setiap harinya. Ini didapatkan mereka dari makanan dan minuman, seperti nasi, roti, pisang, atau jus mangga. Peran utama dari glucose bagi manusia adalah sebagai sumber energi. Setelah makan, tubuh akan memecah gula sederhana tersebut untuk menghasilkan molekul berenergi tinggi yang disebut dengan adenosine triphosphate (ATP).

Hampir semua sel di dalam tubuh mengandalkan glucose sebagai bahan bakarnya. Mulai dari sel otak dan saraf, sel darah merah, sel dalam ginjal, otot, dan beberapa sel retina dan lensa mata.

Selain sebagai sumber energi, glukosa juga diperlukan bagi sel-sel tubuh untuk dapat bekerja secara normal. Pada jalur pentosa, gula sederhana ini akan digunakan untuk menghasilkan ribosa, yang nantinya digunakan untuk pembentukan ribonucleic acid (RNA), deoxyribonucleic acid (DNA), dan nicotinamide adenine dinucleotide acid (NADPH).

RNA dan DNA ini merupakan komponen penting untuk sintesis protein. Sementara NADPH adalah komponen penting untuk sintesis asam lemak.

Di jaringan otak, glukosa adalah sumber energi utama. Gula sederhana ini juga merupakan bahan baku untuk sintesis senyawa alfa ketoglutarat yang penting untuk proses eliminasi racun amoniak yang sangat berbahaya bagi sel saraf. Selain itu, glukosa juga penting sebagai dasar untuk sintesis neurotransmitter yang penting untuk komunikasi antarsel saraf.

Peran penting glukosa tidak hanya itu saja. Bagi sel darah merah, gula alami ini juga diperlukan untuk sintesis senyawa biphosphogliserat. Senyawa ini ternyata amat penting untuk proses pelepasan oksigen dari hemoglobin ke jaringan tubuh.

Sel darah merah pun memerlukan gula sederhana ini sebagai pelindung dari serangan radikal bebas yang merusak kesehatan jaringan dan organ tubuh.

Deretan sayur dan buah yang mengandung glukosa

buah untuk diet keto

Karena glucose merupakan hasil dari fotosintesis, senyawa ini tentunya terdapat juga pada buah dan sayur. Biasanya kandungan glucose pada buah dan sayur lebih dikenal dengan sebutan gula alami. Gula alami pada sayur biasanya akan lebih banyak terkandung saat kondisinya masih segar. Sementara pada buah, akan mengandung lebih banyak gula alami ketika kondisinya semakin ranum.

Kira-kira, apa saja, ya? Cermati deretan makanan berikut ini yang ternyata memiliki gula alami, seperti:

1. Sayuran

Sayur yang segar mengandung gula alami. Namun, tidak hanya terdiri dari glukosa saja tapi juga fruktosa. Fruktosa merupakan jenis gula sederhana lainnya yang juga termasuk dalam jenis karbohidrat golongan monosakarida. Sebelum diolah biasanya, sayuran memiliki kandungan glukosa dan fruktosa antara 0, 1 hingga 1,5 gram per porsi (100 gram).

Kandungan gula alami yang paling rendah, yaitu sekitar 0,1 gram ada pada brokoli segar. Sementara, kubis putih mengandung 1,5 hingga 1,9 gram gula alami setelah direbus.

2. Pisang

Buah kuning ini sering dijadikan andalan untuk menunda atau mengganjal rasa lapar. Pasalnya, pada buah pisang terkandung serat sekaligus gula alami dengan sejumlah kecil protein dan vitamin. Pisang mengandung 5,82 gram glukosa per persi (100 gram).

3. Apel

Selain pisang, buah apel juga menjadi andalan bagi orang-orang yang ingin menurunkan berat badan. Ya, buah ini mengandung sekitar 1,7 hingga 2,2 gram gula alami per 100 gram. Banyak tidaknya kandungan gula pada apel bergantung jenis dan kematangan buah apel yang dimakan.

4. Anggur

Seperti namanya, gula memang terasa manis sehingga sebagian besar makanan yang manis memiliki kandungan gula yang tinggi. Sama halnya dengan anggur. Buah ini mengandung 7, 1 gram gula alami per porsi.

5. Jeruk

Selain menjadi sumber vitamin C, jeruk juga mengandung gula alami yang cukup banyak, yaitu 8,51 gram gula alami per 100 gram. Selain glukosa, jeruk juga mengandung jenis gula lain yang berguna bagi tubuh, seperti sukrosa. Meski mengandung gula alami, jeruk justru rendah lemak sehingga sangat direkomendasikan untuk menurunkan asupan lemak.

6. Kurma

Siapa yang tidak kenal makanan manis yang populer untuk buka puasa yang satu ini? Ya, kurma memang dinobatkan sebagai buah yang mengandung paling banyak gula alami dibanding dengan buah lainnya. Satu porsi buah kurma (100 gram) mengandung 32 gram glukosa.

Itu artinya, Anda harus memperhatikan betul-betul seberapa banyak kurma yang Anda makan supaya asupan gula per hari tidak berlebihan.

Proses metabolisme glukosa dalam tubuh manusia

pisang mencegah stroke

Selain perannya yang cukup kompleks, proses metabolisme glukosa dan jenis karbohidrat lainnya dalam tubuh juga cukup rumit. Ada berbagai jalur reaksi biokimia saat tubuh memetabolisme jenis makanan ini, yakni glikolisis, oksidasi piruvat, dan siklus asam sitrat,

Awalnya, makanan karbohidrat akan dipecah oleh enzim pencernaan yang ada di mulut menjadi bagian yang lebih sederhana, yaitu glukosa. Kemudian, gula sederhana ini akan diserap dan masuk ke dalam darah. Ketika gula alami dari makanan ini sudah berada di dalam aliran darah, inilah yang dikenal dengan sebutan gula darah. Jadi, Anda sudah bisa membedakan glucose pada makanan dengan yang ada di dalam darah, bukan?

Selanjutnya, gula ini akan didistribusikan ke seluruh tubuh, terutama otak, hati, otot, sel darah merah, ginjal, jaringan lemak, dan ke jaringan lainnya. Banyaknya organ dan jaringan tubuh yang memerlukan oksigen mengakibatkan asupan tubuh terhadap gula cukup besar. Itulah sebabnya senyawa ini masuk dalam makronutrien (nutrisi yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar).

Sebagian besar glukosa yang masuk ke dalam hati dan otot akan diubah menjadi glikogen dengan melalui proses glikogenesis. Glikogen ini adalah cadangan energi yang bisa Anda gunakan ketika tidak ada asupan makanan. Saat diperlukan, maka glikogen akan dipecah kembali menjadi gula sederhana sebagai sumber energi.

Metabolisme glukosa pada tubuh juga bisa bermasalah

cara mengatasi kelelahan

Walaupun karbohidrat dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah besar, bukan berarti Anda bisa mengonsumsi makanan yang mengandung gula sesuka hati. Sekalipun itu buah atau sayur yang mengandung gula alami, bukan pemanis buatan.

Proses metabolisme karbohidrat ini diatur oleh hormon insulin yang diproduksi oleh sel beta pankreas. Tujuannya, agar kadar gula alami dari makanan yang masuk ke dalam darah tetap stabil.

Salah satu masalah kesehatan yang menyerang kerja insulin adalah diabetes. Penyakit ini bisa menyebabkan proses metabolisme makanan bergula jadi terganggu, sehingga akan menimbulkan berbagai gejala, seperti tubuh kelelahan, mudah lapar, sering buang air kecil, tubuh mudah terluka dan sulit sembuh, kulit gatal, serta gejala tidak menyenangkan lainnya.

Jika kadar gula darah tidak terkendali, maka diabetes akan semakin parah. Bahkan dapat menyebabkan komplikasi, seperti gagal ginjal, gangren (luka di bagian tubuh yang menyebabkan jaringan rusak), penyakit jantung, dan retinopati (kerusakan mata).

Baca Juga:

Sumber
Ingin hidup lebih sehat dan bahagia?
Dapatkan update terbaru dari Hello Sehat seputar tips dan info kesehatan
Yang juga perlu Anda baca