Nahrungskohlenhydrate werden in zwei primäre Formen für Energieverbrauch und Speicherung verarbeitet:
1. Glukose – Der universelle Brennstoff
- Alle verdaulichen Kohlenhydrate → Monosaccharide (Glukose, Fruktose, Galaktose) im Dünndarm.
- Fruktose/Galaktose → Leber → in Glukose oder glykolytische Zwischenprodukte umgewandelt.
- Glukose = obligatorischer Brennstoff für Gehirn, RBCs, Nierenmark (keine Mitochondrien/oxidative Enzyme für Fettsäuren/Ketonkörper).
- Blutzucker streng reguliert (70–100 mg/dL nüchtern) über Insulin/Glukagon.
2. Glykogen – Die Speicherform
- Glukose → Glukose-6-phosphat → Glykogen (α-1,4/α-1,6-verzweigtes Polymer).
- Leberglykogen (~100 g): Hält Blutzucker aufrecht (Glykogenolyse, Gluconeogenese).
- Muskelglykogen (~400 g): Lokaler Brennstoff für Muskelkontraktion; kann kein freies Glukose abgeben (fehlt Glukose-6-Phosphatase).
- Synthese (Glykogenese) postprandial (insulingetrieben); Abbau (Glykogenolyse) nüchtern/Bewegung (Glukagon/Adrenalin).
Metabolische Schicksale von überschüssiger Glukose
- Glykogen (begrenzte Kapazität ~500 g insgesamt)
- De novo Lipogenese → Triglyceride → VLDL → Fettspeicherung (unbegrenzte Kapazität)
Kohlenhydrate → Glukose (sofortiger Brennstoff, Blutregulation) → Glykogen (kurzfristige Reserve) → Fett (langfristige Speicherung). Die Glukoseabhängigkeit des Gehirns macht diese Hierarchie wesentlich.
