Facharzt des Artikels
Neue Veröffentlichungen
Energiestoffwechsel von Kohlenhydraten, Fetten und Proteinen
Zuletzt überprüft: 04.07.2025
Alle iLive-Inhalte werden medizinisch überprüft oder auf ihre Richtigkeit überprüft.
Wir haben strenge Beschaffungsrichtlinien und verlinken nur zu seriösen Medienseiten, akademischen Forschungseinrichtungen und, wenn möglich, medizinisch begutachteten Studien. Beachten Sie, dass die Zahlen in Klammern ([1], [2] usw.) anklickbare Links zu diesen Studien sind.
Wenn Sie der Meinung sind, dass einer unserer Inhalte ungenau, veraltet oder auf andere Weise bedenklich ist, wählen Sie ihn aus und drücken Sie Strg + Eingabe.
Die Ansammlung energiehaltiger Nährstoffe – Kohlenhydrate (Glukose), Proteine (Aminosäuren) und Fette (Fettsäuren) – erfolgt in einem einzigen Prozess. Überschüssige Mengen dieser Stoffe lagern sich als Fette ab. Glukose kann zur Synthese von Aminosäuren und einige Aminosäuren zur Synthese von Glukose genutzt werden. Diese Prozesse führen jedoch zu Energieverlusten. Beispielsweise gehen 5 % der Energie verloren, wenn Glukose als Glykogen in den Muskeln gespeichert wird, anstatt direkt zur ATP-Produktion verwendet zu werden. Dieser Wert steigt auf 28 %, wenn Glukose zur Speicherung in Fettsäuren umgewandelt wird.
Die Energiesysteme, die diese Nährstoffe nutzen, arbeiten nicht nacheinander (zuerst das ATP-CrP-System, dann das anaerobe Glykolysesystem und schließlich der aerobe Stoffwechsel), sondern werden gleichzeitig aktiviert, und ihre Beiträge ändern sich je nach Akkumulationsgrad, Sauerstoffverfügbarkeit und Grad der motorischen Aktivität.
Beispielsweise beeinflusst die Sauerstoffverfügbarkeit, welches Substrat zur Energiegewinnung genutzt wird. Pro Kohlenstoffatom einer Fettsäure werden 8,2 Moleküle ATP produziert, während pro Kohlenstoffatom eines Glucosemoleküls nur 6,2 Moleküle ATP entstehen. Bei Sauerstoffmangel ist Glucose die bevorzugte Quelle für den aeroben Stoffwechsel und die einzige für die anaerobe Oxidation. Hormonelle Veränderungen infolge von Ernährung und Bewegung beeinflussen den Energiefluss erheblich. Fettsäuren produzieren Energie über das aerobe System. Die Nutzung von Fettsäuren hängt jedoch vom gleichzeitigen Zufluss von Kohlenhydraten in die Energiebahnen ab, um Zwischenprodukte im Krebszyklus zu regenerieren.
Ohne ausreichende Kohlenhydrate in der Nahrung wechseln Fettsäuren den Stoffwechsel. Anstatt ATP zu produzieren, produzieren Fettsäuren Ketone. Nur bestimmte Gewebe, wie beispielsweise das Gehirn, können Ketone zur Energiegewinnung nutzen. Bei niedrigen Kohlenhydratspeichern kann der Ketonspiegel ansteigen und zu Müdigkeit und Stoffwechselstörungen führen.
[