Aufgaben der Kohlenhydrate

Zu den wichtigsten Aufgaben der Kohlenhydrate zählt die Bereitstellung von Energie für den Stoffwechsel. Man kann sagen, dass Kohlenhydrate die wichtigste Energiequelle für den menschlichen Organismus darstellt. 1g Kohlenhydrate liefert 4,2 kcal Energie. Kohlenhydrate, die durch die Nahrungsaufnahme dem Körper zugeführt werden, müssen zunächst erst durch die Verdauung in Glukose umgewandelt bzw. abgebaut werden. Diese Aufgabe übernehmen verschiedene Enzyme im Magen-Darm-Trakt. Ist dieser Prozess beendet, wird die Glukose über das Blut in die Zellen transportiert. Jedoch können manche der Körperzellen gar nur aus Glucose selbst Energie gewinnen. Dazu zählen zum Beispiel die Nervenzellen, die Blutzellen, die Nierenzellen und das Gehirn, welches allein 100 – 140 g Glucose pro Tag benötigt. Wenn die Zellen die zur Verfügung stehende Glucose nicht brauchen, wird sie von den Muskeln und der Leber in das Polysaccharid Glycogen umgewandelt, dies ist die Speicherform der Glucose. Bei einem erhöhten Energiebedarf, welcher nicht durch die Nahrungsaufnahme gedeckt wird, wird das Glycogen wieder in Glucose umgewandelt. Dieser Prozess wird als Gluconeogenese bezeichnet.

Liegt ein Überschuss von Energie aus den Kohlenhydraten vor und sind die Glycogenspeicher komplett aufgefüllt, werden die überschüssigen Kohlenhydrate in Fett umgewandelt und vom Körper im Fettgewebe gespeichert. Während dieser Speicherung von Kohlenhydraten als Körperfett gehen ungefähr 30 % der Energie verloren. Infolgedessen kann es zu Übergewicht kommen, insbesondere dann, wenn dem Körper dauerhaft zu viele Kohlenhydrate zugeführt werden.

Des Weiteren zählen zu den wichtigen Funktionen der Kohlenhydrate die des Reservestoffes. Kohlenhydrate stellen in Form von körpereigenem Glykogen eine schnell verfügbare Reserveenergie dar. Ein Mensch, der 75 Kilo wiegt, hat eine Glykogenreserve von ca. 350-450g, was in etwa 1.600 kcal entspricht. Dieser Glykogenvorrat wird dann zu etwa einem Drittel in der Leber und zu zwei Dritteln in der Muskulatur gespeichert.

Außerdem handelt es sich bei Ballaststoffen ebenfalls um Kohlenhydrate. Enzyme der Mikroorganismen im Dickdarm fermentieren einen Teil der Ballaststoffe. Dadurch entstehen Gase, aber auch kurzkettige Fettsäuren, der der Mensch verwerten kann. Jedoch ist ein Energiegewinn durch Ballaststoffe eher zweitrangig, denn es werden in der Regel nur äußerst geringe Mengen dem Körper zugeführt. Prinzipiell sind Ballaststoffe unverdaulich. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung e.V. empfiehlt eine Aufnahme von 30 g Ballaststoffen pro Tag. Dieser Wert wird häufig nicht erreicht. Wichtiger als zur Energiegewinnung sind die Ballaststoffe daher zum Aufquellen während der Verdauung im Darm, denn dadurch wird die Darmbewegung angeregt und der Transport des Darminhalts gefördert.

Weiterhin werden Kohlenhydrate als Bestandteile der Zellmembran unseres Bindegewebes und zur Biosynthese von zahlreichen Verbindungen verwendet, wie zu Ribose, Glycoproteinen, Lipiden und nicht essentiellen Aminosäuren. Sie sind ein wichtiger Bestandteil verschiedenster Substanzen, so auch der extrazellulären Matrix. Sie füllt den Raum zwischen unseren Zellen und kommt dabei in größeren Mengen in Knochen, Knorpel und Bindegewebe vor. Neben diesen Funktionen arbeiten Kohlenhydrate ebenfalls bei der Regulierung des Wasser- und Elekrolythaushalts des Körpers mit und sind an den Fettstoffwechselprozessen beteiligt.