Węglowodany
WĘGLOWODANY
_______ (CUKRY, SACHARYDY) _ ___________
PROSTE ______ ZŁOŻONE___
(MONOSACHARYDY) /
glukoza , fruktoza DWUCUKRY WIELOCUKRY
C6H12O6 (DISACHARYDY) (POLISACHARYDY)
Sacharoza, maltoza, skrobia (C6H10O5)n
Laktoza n=300-400
C12H22O11 celuloza (C6H10O5)m
m=100-10000
Węglowodany, zwane też cukrami lub sacharydami są to związki chemiczne występujące we wszystkich organizmach żywych, zbudowane z węgla, wodoru i tlenu. Rozróżnia się wśród nich cukry proste, zawierające od 3 do 10 atomów węgla w cząsteczce oraz cukry złożone, zbudowane z połączonych ze sobą cukrów prostych. Glukoza zalicza się do cukrów prostych. W skład jej cząsteczek wchodzi 6 atomów węgla, 12 atomów wodoru i 6 atomów tlenu. Podobną strukturę ma fruktoza (cukier owocowy) występująca w miodzie i wielu owocach oraz galaktoza wchodząca w skład cukru występującego w mleku. Do kategorii cukrów złożonych należą dwucukry, takie jak np. sacharoza czyli cukier spożywczy otrzymywany z buraków lub trzciny cukrowej, zbudowany z glukozy i fruktozy, laktoza występująca w mleku, złożona z glukozy i galaktozy oraz wielocukry utworzone z wielu cząsteczek glukozy, np. skrobia występująca w ziarnach zbóż, bulwach ziemniaka i innych częściach roślin, celuloza będąca składnikiem drewna, włókien lnu, bawełny i innych oraz glikogen - zwany też skrobią zwierzęcą, występujący u zwierząt, głównie w mięśniach i wątrobie.
Węglowodany powstają w roślinach w procesie fotosyntezy z dwutlenku węgla (pochłanianego z powietrza) i wody. W procesie tym źródłem energii do tworzenia związków chemicznych jest światło słoneczne.
6CO2 + 6H2O e n e r g i a s ł o n e c z n a >C6H12O6 + 6 O2
W organizmach zwierzęcych głównym źródłem węglowodanów są pokarmy pochodzenia roślinnego, glukoza jest jednak również wytwarzana z innych związków organicznych (np. z tłuszczów, białek i in.).
Cukry proste występują w naturze w stosunkowo niewielkiej ilości. Zarówno w organizmach roślinnych jak i zwierzęcych węglowodany są "magazynowane" w postaci cukrów złożonych, zwłaszcza wielocukrów.
.STARY PODZIAŁ CUKRÓW!
Przez długi czas dzieliliśmy cukry na dwie różne grupy, ponieważ sądziliśmy, że ich przyswajalność przez organizm nie jest taka sama.
Rozróżnialiśmy mianowicie cukry szybko przyswajalne i cukry wolno przyswajalne.
Pod hasłem „cukry szybko przyswajalne" figurowały cukry proste i dwucząsteczkowe, takie jak glukoza i sacharoza, które znajdują się w cukrze rafinowanym (z trzciny cukrowej lub buraków cukrowych), miodzie i owocach.
Określenie „cukry szybko przyswajalne" oparte było na przekonaniu, iż w związku z prostą budową cząsteczki węglowodanów ich przyswajanie przez organizm następuje bardzo prędko, krótko po spożyciu pokarmu.
Natomiast pod kategorią „cukrów wolno przyswajalnych" rozumieliśmy wszystkie węglowodany, których złożona cząsteczka musiała podlegać chemicznej przemianie na cukry proste (glukozę) podczas procesu trawienia. Dzieje się tak w wypadku produktów zawierających skrobię, ponieważ jej transformacja w glukozę przebiega, jak sądzono, powoli i stopniowo.
Podział ten jest już dzisiaj nieaktualny, gdyż opiera się na błędnych założeniach.
NOWY PODZIAŁ CUKRÓW!
Ostatnie eksperymenty dowodzą, że złożoność cząsteczki karbohydratu nie warunkuje szybkości, z jaką glukoza jest uwalniana i przyswajana przez organizm. Obecnie stwierdzono, iż maksimum zawartości cukru we krwi po spożyciu każdego rodzaju węglowodanów (to znaczy ich maksymalna przyswajalność), przyjmowanych przez organizm osobno i na czczo, osiągane jest w takim samym czasie (mniej więcej pół godziny po spożyciu).
Tak więc zamiast mówić o szybkości przyswajania należy raczej zająć się zbadaniem węglowodanów pod kątem powodowanego przez nie wzrostu zawartości cukru we krwi. Innymi słowy, chodzi o reakcję naszego organizmu a nie reakcję w probówce.
Klasyfikacja węglowodanów powinna przebiegać w zależności od ich możliwości podwyższenia poziomu cukru we krwi, co określa tzw. indeks glikemiczny (IG).
W celu uproszczenia sprawy proponuję więc podzielić węglowodany na dwie kategorie: ,, dobre" węglowodany o niskim IG i „złe" węglowodany o wysokim IG. Odróżnianie jednych od drugich pozwoli odkryć przyczyny zbyt obfitej tuszy.
„Złe” węglowodany
Są to związki, których przyswajanie powoduje silny wzrost poziomu glukozy we krwi (przecukrzenie).
Chodzi tu między innymi o zwykły cukier pod wszelkimi postaciami (czysty lub połączony z innymi produktami, jak na przykład w wyrobach cukierniczych), jak również o wszelkie węglowodany oczyszczane przemysłowo, takie jak biała mąka, biały(oczyszczony) ryż, alkohole (z wódką na czele), ziemniaki i kukurydza,.
„Dobre” węglowodany
Należą do nich te, których przyswajalność przez organizm jest słaba. W efekcie powodują one niewielki wzrost poziomu glukozy we krwi (stężenie cukru we krwi).
Wymienić tutaj można pełnoziarniste produkty zbożowe, brązowy nieoczyszczony ryż, niektóre produkty bogate w skrobię (soczewica, fasola), oraz warzywa i owoce zawierające dużo błonnika i niewiele glukozy (por, rzepa, sałata, zielona fasolka).
JAKĄ ROLĘ PEŁNIĄ CUKRY W ORGANIZMIE CZŁOWIEKA?
Węglowodany mają kluczowe znaczenie w dostarczaniu energii niezbędnej do wszelkiego rodzaju procesów biologicznych i utrzymywania temperatury ciała na poziomie wyższym od temperatury otoczenia. Powinny one stanowić w przybliżeniu 60% zapotrzebowania kalorycznego. Dlatego ,przeliczając to na 3000 kalorii dziennego zapotrzebowania, równa się to 1800 kaloriom otrzymanym z węglowodanów. Spalenie 1g węglowodanów dostarcza około 17kJ( 4 kcal -coraz częściej stężenie glukozy we krwi wyrażane jest w milimolach na litr
Węglowodany nie są idealną formą magazynowania energii (paliwa) w organizmie. Utlenianie 1g tłuszczu dostarcza dwukrotnie więcej energii niż utlenianie glukozy. Tempo uwalniania energii przy utlenianiu węglowodanów jest jednak większe niż w przypadku tłuszczów i tylko węglowodany mogą dostarczać energii bez udziału tlenu. Co więcej, tłuszcze nie mogą być wykorzystywane przez wszystkie tkanki. Komórki niektórych tkanek, np. krwinki czerwone, mogą używać jedynie glukozę dla pokrycia swojego zapotrzebowania energetycznego. W warunkach normalnego żywienia mózg jest także takim narządem, którego zapotrzebowanie energetyczne niemal w całości pokrywane jest przez utlenianie glukozy.
Węglowodany w organizmie człowieka pełnią nie tylko rolę "paliwa". Glukoza i produkty pośrednie jej utleniania wykorzystywane są do wytwarzania innych związków chemicznych, np. związki powstające w wyniku połączenia glukozy z białkami mają ważne znaczenie w budowaniu struktury komórek i regulacji procesów biochemicznych. Fundamentalną rolę w organizmie ogrywa też ryboza, będąca jednym z cukrów prostych. Ryboza jest składnikiem kwasów nukleinowych, stanowiących podstawę aparatu genetycznego komórek.
CIEKAWOSTKA !
Dieta uboga w węglowodany jest jak chemioterapia!!!
Tłusta, uboga w węglowodany dieta (taka jak Atkinsa czy Kwaśniewskiego) pozwala schudnąć na podobnej zasadzie, co leczenie onkologiczne - twierdzą specjaliści na łamach "Mayo Clinic Proceedings". Jak pisze dr John Mc Dougall z Physicians Committee for Responsible Medicine, dieta z przewagą tłuszczów wprowadza stosujące ją osoby w stan zwany ketozą - spotykany również w ciężkich chorobach. Przypomina to uboczne efekty leczenia raka chemioterapią - zmęczenie, wymioty i utratę apetytu. To właśnie utrata apetytu pozwala schudnąć i obniżyć poziom cholesterolu - ponieważ osoba na diecie ubogiej w węglowodany je mniej. Podobnie jest w przypadku chorych na raka, jednak żaden onkolog nie chwali się, że dzięki toksycznym lekom odchudził pacjenta. Wiele prac dowodzi, że dieta wysokotłuszczowa zwiększa ryzyko miażdżycy, zawału serca, raka jelita grubego i niewydolności nerek. Nawet jeden wysokotłuszczowy posiłek podnosi ryzyko zawału tuż po nim. Zdaniem dr. Mc Dougalla, lepszym podejściem jest zachęcanie do diety bogatej w złożone węglowodany i ubogiej w tłuszcze. Jej słuszności dowodzi przykład miliardów mieszkańców Azji - jedzą dużo ryżu i warzyw, mało tłuszczów, są szczupli i rzadko chorują na choroby serca, cukrzycę czy pospolite na Zachodzie nowotwory
PRZEBIEG TRAWIENIA I MAGAZYNOWANIE NADMIERNEJ ILOŚCI CUKRÓW
Enzymy trawiące w jelicie cienkim rozbijają węglowodany na cząsteczki glukozy. Glukoza może zostać wykorzystana od razu, albo przechowywana pod postacią glikogenu w mięśniach, albo w wątrobie. Mięśnie mogą zmagazynować tyle glikogenu, ile starczyłoby na 20-minutowy wydatek energetyczny. We krwi znajduje się wystarczająca ilość glukozy na 1 godzinę pracy. Jeżeli stężenie glukozy osiąga poziom maksymalny, a wszystkie miejsca gromadzenia glikogenu są pełne, wtedy nadmiar cukru jest w wątrobie przekształcany w tłuszcz i przechowywany w tkance i komórkach tłuszczowych. Tak naprawdę, nie istnieją jakiekolwiek granice ilości tłuszczu, które ciało może zmagazynować. Według badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Massachusetts, węglowodany są zwykle przekształcane w tłuszcz w 75%, przy czym około 25% z nich jest wykorzystywane w samym procesie transformacji. Cukier jest wchłaniany do krwiobiegu w przeciągu minut. Spożycie dużej ilości cukru zaraz przed wysiłkiem może nawet uniemożliwić jego wykonanie. Dochodzi wtedy do ogromnego wzrost stężenia cukru we krwi. To z kolei zmusza trzustkę do wydzielenia dużych ilości insuliny, która jest potrzebna do metabolizmu cukru. Cała ta insulina hamuje metabolizm tłuszczu w mięśniach. Dlatego mięśnie zaczynają wykorzystywać glikogen, który jest w ograniczonym zapasie. Insulina prowadzi do zmniejszenia poziomu cukru we krwi, który i tak został już obniżony poprzez mięśnie wykorzystujące glikogen do produkcji energii. W końcu dochodzi do sytuacji, kiedy stężenie cukru we krwi jest na tyle niskie, że powoduje nie tylko zmęczenie, ale nawet zawroty głowy.
.STĘŻENIE GLUKOZY WE KRWI
Stężenie glukozy we krwi na czczo wynosi 90 - 120 mg/100ml (a po posiłku zawierającym węglowodany wzrasta do około 160 mg/100 ml). Po 2 godz od zakończenia posiłku stężenie glukozy we krwi powraca do wartości występujących na czczo. Czasem w tym okresie stężenie glukozy przejściowo obniża się do wartości jeszcze niższych niż na czczo.
Warto zwrócić uwagę na to, że stężenie glukozy we krwi tętniczej jest nieco wyższe (o ok. 10%) niż we krwi żylnej, ponieważ glukoza znajdująca się w naczyniach włosowatych przenika do przestrzeni międzykomórkowej, skąd wychwytywana jest przez komórki. Stężenie glukozy mierzone w kropli krwi pobranej z opuszki palca jest więc wyższe niż we krwi pobranej z żyły, ponieważ krew z palca zawiera sporą domieszkę krwi tętniczej.
U człowieka pozostającego w spoczynku, w czasie 1 minuty wychwytywane jest z krwi przez tkanki około 100 mg glukozy. W czasie wysiłku fizycznego tempo zużycia glukozy może zwiększyć się nawet kilkakrotnie. Pomimo wahań w tempie dopływu glukozy z przewodu pokarmowego i zmiennego jej zużycia, stężenie glukozy we krwi utrzymywane jest w granicach i na ogół nie wzrasta powyżej 160 mg/100 ml i nie obniża się poniżej 70 mg/100 ml. Sytuacja taka możliwa jest dzięki działaniu mechanizmów regulacyjnych, które po posiłku powodują szybkie usuwanie glukozy z krwi i magazynowanie jej w postaci glikogenu, a w okresie między posiłkami powodują uwalnianie glukozy z wątroby. Około 80% uwalnianej glukozy pochodzi z glikogenu zgromadzonego w wątrobie a 20 % wytwarzane jest w tym narządzie z innych związków. Glikogen zmagazynowany w mięśniach nie jest bezpośrednim źródłem glukozy, jego rozkład nie prowadzi bowiem do wytwarzania glukozy lecz kwasu pirogronowego, który dalej jest utleniany w komórkach mięśniowych dostarczając im energii do skurczów lub podlega przemianie w kwas mlekowy. Kwas mlekowy przedostaje się do krwi i może być wykorzystywany do wytwarzania glukozy.
Jeśli przerwa między posiłkami wydłuża się zawartość glikogenu w wątrobie szybko zmniejsza się. Po 24 godzinach głodu glikogen wątrobowy ulega niemal całkowitemu wyczerpaniu, a jedynym źródłem glukozy staje się wówczas wytwarzanie jej de novo, głównie z aminokwasów pochodzących z białek, glicerolu powstającego przy rozkładzie tłuszczów oraz kwasu mlekowego. Stężenie glukozy nawet przy dłuższym okresie głodu nie obniża się drastycznie, ponieważ dochodzi w tej sytuacji do ograniczenia zużycia glukozy przez tkanki.
W regulacji stężenia glukozy uczestniczy kilka hormonów. Dominującą rolę wśród nich odgrywa insulina - hormon wytwarzany w trzustce. Wydzielanie insuliny zwiększa się podczas i bezpośrednio po spożyciu posiłku, a maleje w czasie głodu i podczas wysiłków fizycznych. Pobudza ona wychwytywanie glukozy przez tkanki i syntezę glikogenu, a hamuje wytwarzanie glukozy w wątrobie. Insulina jest więc hormonem, który nie dopuszcza do nadmiernego wzrostu stężenia glukozy po posiłku.
Działanie przeciwne do insuliny wywiera kilka hormonów, przede wszystkim glukagon, który podobnie jak insulina wydzielany jest w trzustce, adrenalina produkowana w rdzeniu nadnerczy, kortyzol wytwarzany w korze nadnerczy i hormon wzrostu wydzielany przez przysadkę mózgową. Wszystkie te hormony stymulują uwalnianie glukozy z wątroby i wytwarzanie jej z innych związków, zapobiegając w ten sposób obniżeniu się stężenia glukozy we krwi. W regulacji stężenia glukozy bierze też udział układ nerwowy, który wpływa bezpośrednio na uwalnianie glukozy z wątroby i pośrednio poprzez działanie hamujące i/lub pobudzające wydzielanie hormonów.
Jakie znaczenie ma regulacja stężenia glukozy we krwi?
W przypadku zaburzeń funkcjonowania regulacji poziomu glukozy dochodzi do poważnych zagrożeń stanu zdrowia. Może to spowodować pojawienie się chorób. Najczęstsze z nich to:
HIPOGLIKEMIA
Jak wspomniano wyżej, utlenianie glukozy jest niezbędne dla dostarczania energii komórkom niektórych narządów, przede wszystkim komórkom nerwowym. Obniżenie się stężenia glukozy we krwi poniżej poziomu 50 mg/100ml, czyli hipoglikemia powoduje upośledzenie funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego. Stan ten spowodować może utratę świadomości a nawet doprowadzić do śmierci. Utratę świadomości zwykle poprzedzają bardzo przykre objawy takie jak niepokój, drżenie mięśniowe, kołatanie serca, uczucie słabości i obfite pocenie się. Do typowych objawów hipoglikemii, zwłaszcza w początkowej jej fazie należy też bardzo silne odczucie głodu. Objawy hipoglikemii, jeśli nie dojdzie do nieodwracalnego uszkodzenia mózgu, ustępują szybko po spożyciu łatwo przyswajalnych węglowodanów (np. cukru), wstrzyknięciu dożylnym glukozy lub podskórnym glukagonu. Dzięki mechanizmom regulującym stężenie glukozy we krwi hipoglikemia u ludzi zdrowych zdarza się bardzo rzadko. Może wywołać ją ciężki długotrwały wysiłek, zwłaszcza poprzedzony okresem głodu. Opisano przypadki utraty świadomości spowodowane hipoglikemią u zdrowych sportowców podczas biegu maratońskiego. Najczęściej jednak hipoglikemia zdarza się u ludzi chorych na cukrzycę, którzy leczeni są insuliną lub lekami doustnymi stymulującymi wydzielanie insuliny. Czynnikami prowadzącymi do hipoglikemii może być w tym przypadku nieregularne spożywanie posiłków (głód) lub wysiłek fizyczny.
CUKRZYCA
Nadmierny wzrost stężenia glukozy we krwi (hiperglikemia) nie wywołuje tak gwałtownych skutków jak obniżenie się jej poziomu. Jeśli jednak stan ten utrzymuje się długo, dochodzi do ujawnienia się toksycznego działnia glukozy. Hiperglikemia występuje w cukrzycy. Chorobę tę rozpoznaje się wtedy kiedy stężenie glukozy badane na czczo przekracza 126 mg/100 ml (7 mmol/l) (przy dwukrotnym badaniu) i po 2 godz. po spożyciu standardowej dawki glukozy przekracza 140 mg/100 ml. Stan w którym stężenie glukozy na czczo jest prawidłowe, ale po spożyciu posiłku (lub glukozy) utrzymuje się długo na podwyższonym poziomie określa się mianem upośledzenia tolerancji glukozy.
Toksyczne działanie prowadzi przede wszystkim do uszkodzenia ścian naczyń krwionośnych, sprzyjając rozwojowi powikłań naczyniowych cukrzycy oraz miażdżycy naczyń. Hipergllikemia powoduje także uszkodzenie komórek układu odpornościowego, uszkodzenie komórek nerwowych, zmętnienie soczewki oka i inne. Przypuszczalnie najważniejsze znaczenie w działaniu toksycznym glukozy ma uszkodzenie struktury białek, zwane glikacją białek. Na uwagę zasługuje także to, że hiperglikemia może nasilać defekty w wydzielaniu insuliny występujące w cukrzycy i zmniejszać wrażliwość tkanek na działanie tego hormonu sprzyjając upośledzeniu tolerancji węglowodanów.
CUKROMOCZ
Wzrost stężenia glukozy we krwi powyżej 180 - 200mg/100 ml, czyli przekroczenie tzw. progu nerkowego powoduje pojawienie się glukozy w moczu (cukromocz).
Cukromocz wiąże się ze zwiększonym wydalaniem moczu, co prowadzi do zagęszczenia krwi i wzmożonego odczucia pragnienia. Wydalanie dużej ilości moczu i utrzymujące się pragnienie należą do objawów cukrzycy.
Tak więc w przypadku zaburzeń funkcjonowania regulacji stężenia glukozy dochodzi do poważnych zagrożeń stanu zdrowia. Normalizacja stężenia glukozy we krwi należy do głównych zadań leczenia farmakologicznego cukrzycy. Okresowe stany hiperglikemii występujące u ludzi z upośledzeniem tolerancji węglowodanów powinny być także eliminowane, ponieważ jest ono czynnikiem sprzyjającym rozwojowi miażdżycy i w konsekwencji choroby niedokrwiennej serca. Upośledzenie tolerancji glukozy występuje często przed rozwinięciem się cukrzycy. Nie zawsze jednak stan ten musi prowadzić do cukrzycy. Upośledzenie tolerancji glukozy występuje często u ludzi w starszym wieku, osób z nadwagą lub otyłością oraz u osób prowadzących siedzący, mało aktywny tryb życia. Na uwagę zasługuje to, że unieruchomienie w łóżku z powodu różnych chorób może prowadzić bardzo szybko, w ciągu zaledwie kilku dni, do upośledzenia tolerancji węglowodanów. U ludzi z upośledzoną tolerancją węglowodanów na ogół wydzielanie insuliny jest prawidłowe lub nawet zwiększone, główną przyczyną tego stanu jest zmniejszenie wrażliwości na insulinę. Najważniejszymi metodami zapobiegania i leczenia upośledzenia tolerancji glukozy jest zwiększenie aktywności ruchowej dostosowane do możliwości człowieka, a więc spacery w przypadku osób w starszym wieku lub mało sprawnych a bardziej intensywne formy ruchu (bieg, jazda na rowerze, pływanie, trening siłowy) u osób młodszych i sprawniejszych. Ważne znaczenie dla poprawy tolerancji glukozy ma także redukcja nadwagi i ograniczenie spożycia cukru.
.Szczegółowe informacje chemiczne
Glukoza
Inne nazwy: dekstroza, cukier gronowy, cukier skrobiowy. Jest monosacharydem, należy do aldoheksoz. Występuje w płynach ustrojowych wielu gatunków roślin i zwierząt; we krwi człowieka jej zawartość wynosi od 0,01 do 0,08%. Jest składnikiem wielu oligo- i polisacharydów, np. cukru trzcinowego, skrobi i większości glikozydów. Występuje w postaci bezbarwnych (postać drobnokrystaliczna ma kolor biały) kryształów o słodkim smaku, rozpuszczalnych w wodzie, trudno rozpuszczalnych w alkoholach a nierozpuszczalnych w eterze. Prawoskrętna D(+)-glukoza występuje w dwóch odmianach izomerycznych: -D(+)-glukoza; krystalizuje zwykle w postaci monohydratu topiącego się w temp. 85oC, bezwodna topi się w temp. 147oC, wykazuje mutorotację, []D20 + 113 52,5o (24h, c=10, woda); -D(+)-glukoza, topi się w temp. 148oC, []D20 + 19,7 52,5o (24h, c=10, woda).Otrzymywana przez hydrolizę cukrów złożonych, np. skrobi lub celulozy za pomocą kwasów mineralnych lub enzymów. Glukoza znajduje zastosowanie głównie w przemyśle spożywczym do produkcji wyrobów cukierniczych, jako składnik sztucznych miodów, niekiedy do wyrobu piwa zamiast słodu, w lecznictwie jako środek wzmacniający serce i w schorzeniach wątroby.
Sacharoza
Cukier trzcinowy, cukier buraczany; disacharyd nieredukujący, ulega fermentacji. Słupki, krystalizuje w dwóch postaciach: a - temp. topnienia 184-185oC, b - temp. topnienia 169-170oC, prawoskrętna, []D20 = +66,5o, rozpuszczalna w wodzie, trudno rozpuszczalna w
alkoholu, smak słodki. Nie wykazuje mutarotacji. Hydroliza (+)-sacharozy pod wpływem wodnego roztworu kwasu lub enzymu inwertazy powoduje utworzenie cukru inwertowanego. Występuje w wielu roślinach i owocach. Otrzymywana z trzciny cukrowej Sacharum officinarum lub z buraków Beta vulgaris. W celu uzyskania cukru pokrajane buraki ługuje się wodą w temp. 75-85oC metodą dyfuzyjną. Otrzymany sok, zawierający około 15% cukru poddaje się (w celu oczyszczenia) defekacji, a następnie saturacji. Po odfiltrowaniu
wytrąconych zanieczyszczeń sok zagęszcza się w wyparnicach aż do wykrystalizowania cukru surowego. W celu oczyszczenia cukier surowy poddaje się rafinacji, polegającej na rozpuszczeniu go w wodzie, odbarwieniu za pomocą węgla aktywnego i powtórnym
odparowaniu, następnie odwirowaniu i suszeniu. Cukier znajduje zastosowanie w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym Produktami końcowymi tego procesu są dwutlenek węgla i woda. W komórkach organizmów żywych utlenianie węglowodanów stanowi ciąg reakcji chemicznych kontrolowanych przez swoiste enzymy. W przebiegu tych reakcji energia uwalniana jest w małych porcjach i w znacznej części (ok. 30%) zużywana na wykonanie pracy użytecznej, takiej jak np. skurcze mięśni, wysyłanie i odbieranie impulsów przez komórki nerwowe, synteza różnych związków chemicznych itp. Pozostała część uwolnionej energii rozpraszana jest w postaci ciepła. Całkowite utlenianie 1g glukozy (lub glikogenu) w toku reakcji enzymatycznych dostarcza takiej samej ilości energii, jak spalenie 1g tych substancji poza organizmem i wymaga takiej samej ilości tlenu. Możliwe jest jednak również uzyskanie pewnej ilości energii z rozkładu węglowodanów bez udziału tlenu, w procesie tzw. glikolizy beztlenowej. W tym przypadku rozkład glukozy jest niekompletny a produktem procesu jest kwas mlekowy, który może być z powrotem zamieniony w glukozę lub podlegać utlenieniu, jeśli zaopatrzenie tlenowe ulegnie poprawie.