Kohlenhydratstoffwechsel

Kohlenhydratstoffwechsel bezeichnet die Gesamtheit der biochemischen Prozesse, durch die Kohlenhydrate in Energie, Zwischenprodukte und Speicherformen umgewandelt werden. Bei Menschen beginnt die Verdauung im Mund durch Amylase und setzt sich im Dünndarm fort, wo Monosaccharide aufgenommen werden. Glukose dient als primäre Energiequelle, kann aber auch in Form von Glykogen gespeichert werden (Glykogenese) oder in Fett umgewandelt werden.

Im Zytosol laufen zentrale Stoffwechselwege ab: Die Glykolyse wandelt Glukose zu Pyruvat um und liefert ATP; bei aerober Atmung wird Pyruvat durch den Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex zu Acetyl-CoA verzweigt, der in den Citratzyklus eintritt und Energie durch die Atmungskette gewinnt. In Abwesenheit von Sauerstoff kann Pyruvat zu Laktat reduziert werden. Die Gluconeogenese baut Glukose aus Nicht-Kohlenhydraten in Leber und Niere auf. Die Glykogenolyse zerlegt Glykogen, um Glukose freizusetzen, während die Glycogensynthese Glukose in Glykogen speichert.

Hormone regulieren den Stoffwechsel: Insulin fördert Glukoseaufnahme und Glykogenspeicherung, Glukagon und Adrenalin erhöhen Glukoneogenese und Glykogenolyse. Die Kohlenhydrate liefern etwa 4 Kilokalorien pro Gramm; der Anteil der Energiezufuhr aus Kohlenhydraten variiert je nach Ernährungsrichtlinie.

Stoffwechselstörungen umfassen Glykogen-Speicherkrankheiten und metabolische Störungen wie Diabetes mellitus, die den Kohlenhydratstoffwechsel beeinflussen. Neben der Energieversorgung tragen Bakterienfermentation unverdaulicher Kohlenhydrate im Darm zur Produktion kurzkettiger Fettsäuren bei.