Einfache Zucker und Stärken sind beide Kohlenhydrate und enthalten das Molekül Glucose, das auch als Blutzucker bezeichnet wird. Glukose ist ein sehr wichtiges biologisches Molekül, da es die primäre Energiequelle des Gehirns und eine signifikante Energiequelle für alle Körperzellen ist. Das Kreislaufsystem hilft dabei, Glukose aus dem Verdauungstrakt in die Körperzellen zu befördern.
Funktion
Die Hauptfunktion des Biomoleküls Glucose besteht darin, Zellen mit Energie zu versorgen. Körperzellen nehmen Glukose aus dem Blut auf und verbrennen sie chemisch. Dabei entstehen Energiemoleküle, mit denen sie Zellfunktionen erfüllen können. Einige Zellen, wie die der Leber und der Muskeln, speichern Glukose und setzen sie unter Fastenbedingungen frei. In ihrem Buch "Biochemistry" haben Drs. Mary Campbell und Shawn Farrell beschreiben Glukose als das allgegenwärtigste der Kohlenhydratmoleküle.
Transportprobleme
Um Glukose aus dem Verdauungstrakt, wo sie sich nach einer Mahlzeit befindet, in die Körperzellen zu befördern, wo sie verwendet wird, muss die Glukose mehrere Zellmembranen durchqueren. Da Glucose wasserlöslich ist, während Zellmembranen aus Fett bestehen, kann sich Glucose nicht von alleine über Zellmembranen bewegen. Stattdessen, erklärt Dr. Lauralee Sherwood in ihrem Text "Human Physiology", müssen Transportermoleküle es in und aus Zellen befördern. Glucose löst sich jedoch leicht in der Blutbahn.
Absorption
Glukose wandert beim Absorbieren aus dem Darm zuerst in den Blutkreislauf. Spezialisierte zelluläre Transporter, sogenannte natriumabhängige Hexosetransporter, transportieren Glucose durch die Zellen, die den Darmtrakt auskleiden, erklären Dr. Campbell und Farrell. Durch die Darmschleimhaut gelangt Glukose frei in das Blut und wandert durch den Körper. Die Darmtransporter wirken schnell, so dass der Blutzucker nach einer kohlenhydrathaltigen Mahlzeit schnell ansteigt. Die Pumpwirkung des Herzens verteilt dann den im Darm absorbierten Blutzucker auf jeden Teil des Körpers.
Zelluläre Aufnahme
Während Glukose in der Blutbahn alle Körperzellen erreichen kann, kann sie nicht in sie eindringen - das Eindringen in Zellen erfordert das Überqueren einer Zellmembran, was Glukose allein nicht kann. Glukose aus dem Blutstrom gelangt mit Hilfe von zwei Proteinen in die Zellen. Der erste, erklärt Dr. Sherwood, wird als Glukosetransporter oder GLUT-Protein bezeichnet. Das zweite ist das Hormon Insulin, das die Bauchspeicheldrüse in den Blutkreislauf abgibt, damit die Zellen Glukose aus dem Blut aufnehmen können.
Expertenwissen
Da Zellen Insulin benötigen, um Glukose aus der Blutbahn aufzunehmen, und Zellen Glukose benötigen, um ihren Energiebedarf zu decken, ist es möglich, dass Zellen auch in Gegenwart von viel Glukose chemisch "hungern", wenn Insulin fehlt. Dies, erklärt Dr. Gary Thibodeau in seinem Buch "Anatomie und Physiologie", ist die medizinische Grundlage für Typ-1-Diabetes oder Diabetes mellitus. Wenn die Bauchspeicheldrüse kein Insulin produziert, können die Zellen keinen Zugang zu Glukose im Blut erhalten, was zu verschiedenen Symptomen wie Zellschaden und Tod führt.
