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Gesundheitslexikon: Glucose (Glukose, Traubenzucker)

Glucose, das Energiebündel

Die Glucose gehört zu den Kohlenhydraten. Sie ist ein Einfachzucker (Monosaccharid), der hauptsächlich von Pflanzen in der Fotosynthese produziert wird. Bei diesem Prozess werden sechs Wassermoleküle und sechs Kohlenstoffdioxidverbindungen unter Verwendung von Lichtenergie zu Traubenzucker und sechs Sauerstoffmolekülen umgewandelt. Anschließend werden die Glukoseeinheiten zu Ketten vereinigt und entweder in den Pflanzenzellen als Reservestoff gespeichert oder für das Zellgerüst verwendet. In dieser Form sind sie in pflanzlichen Nahrungsmitteln enthalten.

Verdauung/Aufspaltung

Kohlenhydrathaltige Nahrung wie Brot, Kartoffeln oder Nudeln wird zunächst beim Kauen mechanisch zerkleinert und für die chemische Aufspaltung vorbereitet. Schon im Mund beginnt die Zerlegung der Zuckerketten und Mehrfachzucker durch Enzyme, wenn der Kauvorgang lange genug dauert. Dieser Prozess kann auch sensorisch als süßer Geschmack wahrgenommen werden.

Der Großteil der chemischen Aufspaltung findet aber im Dünndarm statt. In der Bauchspeicheldrüse wird unter anderem das Enzym α-Amylase produziert, das für die Zerlegung der Kohlenhydrate zuständig ist. Bei Bedarf wird es in so großer Menge ausgeschüttet und zum Dünndarm transportiert, sodass alle Kohlenhydrate in Glucosemoleküle zerlegt werden können. Diese werden dann über die Dünndarmschleimhaut ins Blut aufgenommen und zu den Zellen transportiert, wo sie unter Mithilfe von Insulin ins Zellinnere gelangen. Lediglich an den Nervenzellen erfolgt die Aufnahme insulinunabhängig.

Aufgabe/Funktion

Glucose ist der wichtigste Energieträger für den Stoffwechsel vor allem der Muskel, Hirn- und Nervenzellen. Der direkte Energielieferant ist ATP (Adenosintriphosphat), das auf verschiedenen Wegen durch die Aufspaltung des Traubenzuckers hergestellt werden kann. Bei länger andauernden körperlichen Aktivitäten müssen besonders die Muskelzellen ständig genügend Energie nachgeliefert bekommen. Abhängig von der Intensität erfolgt die Energiebereitstellung durch Stoffwechselprozesse, bei denen die Glucose unter Sauerstoffverbrauch (aerob) oder ohne (anaerob) verbrannt wird. Dabei entsteht ATP in unterschiedlichen Mengen mit oder ohne Bildung von Laktat. Je schneller die Energie zur Verfügung stehen muss, desto ineffektiver wird der Stoffwechselvorgang. Es wird relativ wenig ATP pro Glucoseeinheit gewonnen und Laktat fällt an. Übersteigt die Laktatkonzentration im Muskel eine bestimmte Schwelle, führt dies zum Abbruch der Aktivität. Die Energiebereitstellung in Nervenzellen erfolgt dagegen ausschließlich aerob im sogenannten Zitronensäurezyklus. Glucose, die nicht gebraucht wird, wird in die Speicherform Glykogen umgewandelt und im Muskel und der Leber gelagert. Bei Bedarf kann sie wieder aktiviert werden.

Störungen/Erkrankungen

Es gibt seltene genetisch bedingte Erkrankungen, die den Glucosestoffwechsel beeinträchtigen. Bei den mitochondralen Formen verursachen die Gendefekte Störungen, die den aeroben Abbau der Glucose einschränken oder komplett verhindern. Der daraus resultierende Mangel an ATP verursacht schwerwiegende Muskelschwächen und degenerative Nervenschäden. Bei den verschiedenen Formen der Glykogenspeichererkrankung ist die Umwandlung von Glykogen in Glucose gestört. Es gibt verschiedene Verlaufsformen mit einer zum Teil erheblichen Minderung der Lebenserwartung.

Die am weitesten verbreitete Erkrankung, die im Zusammenhang mit der Glucose auftritt, ist der Diabetes, der durch eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels gekennzeichnet ist. Ursache dafür ist eine Insulinresistenz der Zellen, die dazu führt, dass die Aufnahme von Traubenzucker in die Zellen reduziert ist. Eine dauerhafte Erhöhung der Blutzuckerkonzentration kann viele Folgeerkrankungen nach sich ziehen.

Wichtiger Hinweis: Dieser Artikel kann einen Besuch beim Arzt nicht ersetzen. Er enthält nur allgemeine Hinweise und darf daher keinesfalls zu einer Selbstdiagnose oder Selbstbehandlung herangezogen werden.

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