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Cuando se oxida en el cuerpo en el proceso llamado metabolismo, la glucosa produce dióxido de carbono, agua, y algunos compuestos de nitrógeno, y en el proceso, proporciona energía que puede ser utilizada por las células. El rendimiento energético es de aproximadamente 686 kilocalorías (2.870 kilojulios) por mol, que se puede usar para hacer trabajo o ayudar a mantener el cuerpo caliente. Esta cifra de energía es el cambio en la energía libre de Gibbs ΔG en la reacción, la medida de la cantidad máxima de trabajo obtenible a partir de la reacción. Como fuente de energía primaria en el cuerpo, no requiere digestión y, a menudo se proporciona a las personas en hospitales como nutriente, por vía intravenosa.
La energía a partir de la glucosa se obtiene por medio de la reacción de oxidación
C6H12O6 + 6O2 --> 6CO2 + 6H2Odonde un mol de glucosa (alrededor de 180 gramos) reacciona con seis moles de O2 con un rendimiento energético ΔG = 2870 kJ. Los seis moles de oxígeno a STP ocuparían 6 x 22,4L = 134 litros. El rendimiento de energía de la glucosa se expresa a menudo, como rendimiento por litro de oxígeno, lo que daría 5,1 kcal por litro o 21,4 kJ por litro. Este rendimiento de energía puede medirse por un proceso de quemado de la glucosa, y la posterior medición de la energía liberada en un calorímetro.
Sin embargo, en los organismos vivos, la oxidación de la glucosa contribuye a una serie de reacciones bioquímicas complejas que proporcionan la energía necesaria para las células. El primer paso en la descomposición de la glucosa en todas las células es la glucólisis, la producción de piruvato que es el punto de partida de todos los demás procesos en la respiración celular. En las células donde está presente el oxígeno (respiración aeróbica), estos procesos han sido modelados en el ciclo TCA o Krebs. Una parte importante en la utilización de la energía de oxidación de la glucosa, es la conversión de ADP en ATP, con la molécula ATP rica en energía, utilizándose posteriormente como la moneda de energía en la célula.
La glucosa es elaborada por las plantas con la ayuda de la energía del Sol, en un proceso llamado fotosíntesis. Esta síntesis se lleva a cabo en las pequeñas fábricas de energía llamadas cloroplastos en las hojas de las plantas. Los cloroplastos capturan la energía de la luz y fabrican moléculas de glucosa a partir del dióxido de carbono del aire y el agua del suelo.
La glucosa también se puede encontrar en forma lineal. El extremo derecho de esta molécula muestra la forma de un aldehído.