To jest rzeczywiście bardziej skomplikowane niż się wydaje na początku. Jak już wspomniano w innych odpowiedziach, glukoza jest cząsteczką polarną z powodu wszystkich grup OH, które posiada. Te grupy będą tworzyć wiązania wodorowe z wodą, które ogólnie rzecz biorąc są korzystnymi interakcjami.

Jak się jednak okazuje, entalpia roztworu glukozy, a w zasadzie każdego beta-glukanu, jest dodatnia. Oznacza to, że rozpuszczanie glukozy w wodzie nie jest w rzeczywistości korzystne z energetycznego punktu widzenia, co jest zaskakujące w świetle powyższej dyskusji na temat wiązania wodorowego. Wyjaśnienie jest takie, że podczas gdy wiązania wodorowe glukoza-woda są rzeczywiście energetycznie korzystne, energetyka ogólnej interakcji woda-glukoza jest mniej korzystna niż pierwotna interakcja glukoza-glukoza w stanie stałym i woda-woda w stanie ciekłym. To z kolei wynika zarówno z amfifilowej (w przeciwieństwie do czysto hydrofilowej lub czysto hydrofobowej) natury glukozy i specyficznych oddziaływań glukoza-glukoza dostępnych dla cukru, gdy w jego strukturze krystalicznej.

Więc dlaczego glukoza rozpuszcza się w wodzie? Cóż, odpowiedź jest inna termodynamiczna siła napędowa, entropia. System składający się z glukozy rozpuszczonej w wodzie posiada wyższą entropię niż stały sześcian glukozy w ciekłej wodzie. Entropia jest zwykle wyjaśniana w kategoriach nieuporządkowania, że wyższy nieuporządkowanie = wysoka entropia, co ma sens w tym przypadku (ale zauważ, że nie zawsze tak jest). I z powodów wykraczających poza zakres tego postu, wszechświat ma tendencję do makrostanów o wyższej entropii.

Jedna ostatnia rzecz, fakt, że rozpuszczanie beta-glukanów jest sprzeczne z intuicją energetycznie niekorzystne faktycznie ma pewne dość ważne implikacje. Celuloza, główny składnik ścian komórkowych roślin, jest beta-glukanem o stopniu polimeryzacji w setkach do dziesiątek tysięcy. Ponieważ jest o wiele większa od glukozy, jej rozpuszczanie się w wodzie jest również entropicznie niekorzystne, a zatem nie ma żadnej termodynamicznej siły napędowej do rozpuszczania się w wodzie. Jest to dobre dla roślin (więc nie topią się, gdy pada deszcz), ale złe dla nas, ponieważ jest to duży problem, gdy próbuje się przetwarzać biomasę roślinną do produkcji biopaliw lub innych celów.