Hay muchos isómeros de glucosa, incluyendo galactosa y fructosa. ¿Tienen diferentes niveles de energía química y por qué? ¿Qué hace que la galactosa y la fructosa sean útiles en comparación con la glucosa, y serían más o menos eficientes energéticamente para almacenar energía?
Básicamente, ¿los isómeros pueden tener más o menos energía química que otros?
Las hexosas comunes no difieren mucho en el contenido de energía (es decir, la energía de formación de Gibb, ). Pero tienen diferentes estructuras y propiedades químicas. La glucosa y la galactosa son aldehídos cuando están presentes en forma lineal (son tautómeros ), mientras que la fructosa es una cetona, lo que le confiere propiedades algo diferentes. También se utilizan en diferentes macromoléculas y otros productos metabólicos. Por ejemplo, la galactosa es un componente de la hemicelulosa en las plantas, mientras que la glucosa se usa para las glicoproteínas en los humanos.
La glucosa ha evolucionado hasta convertirse en el principal azúcar en la sangre de los animales vertebrados, y otros azúcares de la dieta se convierten rápidamente en glucosa. Este arreglo es útil ya que proporciona una "moneda común" de carbohidratos que se pueden intercambiar entre las células del cuerpo y reduce la cantidad de enzimas necesarias en el metabolismo central. La conversión de fructosa y galactosa en glucosa tiene un pequeño costo bioquímico, por lo que, en este sentido, estos azúcares aportan un poco menos de energía a las células humanas que la glucosa. Pero nuevamente, esto no se debe a una diferencia inherente en el contenido de energía, sino más bien a cómo está estructurada la red metabólica, con la glucosa como un metabolito "central" preferido.
Sin embargo, en general, los isómeros de los compuestos químicos pueden tener diferentes niveles de energía, porque algunas configuraciones son energéticamente más favorables que otras. El ejemplo clásico es la diferencia entre las triosas gliceraldehído/dihidroxiacetona y su isómero lactato, que difieren lo suficiente en energía para apoyar la síntesis de 2 ATP en la glucólisis inferior.