Wie wird Glukose im Kreislaufsystem transportiert?

Einfache Zucker und Stärken sind beide Kohlenhydrate, und beide enthalten das Molekül Glukose, das auch Blutzucker genannt wird. Glukose ist ein sehr wichtiges biologisches Molekül, da es die primäre Energiequelle des Gehirns und eine bedeutende Energiequelle für alle Körperzellen ist. Das Kreislaufsystem hilft, Glukose aus dem Verdauungstrakt in die Körperzellen zu transportieren.

Funktion

Die Hauptfunktion der Glukose des Biomoleküls ist die Energieversorgung der Zellen. Körperzellen nehmen Glukose aus dem Blut auf und verbrennen es chemisch. Dabei entstehen Energiemoleküle, die sie zur Erfüllung zellulärer Funktionen verwenden 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 Kohlenhydratmolekül.

Transportprobleme

Um Glukose aus dem Verdauungstrakt, wo sie sich nach einer Mahlzeit befindet, in die Körperzellen zu transportieren, wo sie verwendet wird, muss die Glukose mehrere Zellmembranen durchqueren. Da Glukose wasserlöslich ist, während Zellmembranen aus Fettmaterial bestehen, kann sich Glukose nicht selbst über Zellmembranen bewegen. Stattdessen, so erklärt Dr. Lauralee Sherwood in ihrem Text "Human Physiology", müssen Transportermoleküle es in Zellen ein- und ausführen. Glukose löst sich jedoch leicht im Blutstrom auf.

Absorption

Glukose gelangt nach Absorption aus dem Darm zuerst in den Blutkreislauf. Spezialisierte zelluläre Transporter, sogenannte Natrium-abhängige Hexose-Transporter, transportieren Glukose durch die Zellen, die den Darmtrakt säumen, erläutern Dr. Campbell und Farrell. Durch die Darmschleimhaut kann sich Glukose im Blut frei auflösen und wandert im 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 im Blutkreislauf alle Körperzellen erreichen kann, kann sie nicht in sie eindringen. Für das Eindringen in Zellen muss eine Zellmembran durchquert werden, was Glukose alleine nicht kann. Glukose aus dem Blutstrom gelangt mit Hilfe von zwei Proteinen in die Zellen. Der erste, erklärt Dr. Sherwood, wird Glukose-Transporter oder GLUT-Protein genannt. Das zweite ist das Hormon Insulin, das von der Bauchspeicheldrüse in den Blutkreislauf freigesetzt wird, um die Glukose aus dem Blut zu zellen.

Expertenwissen

Da Zellen Insulin benötigen, um Glukose aus dem Blutkreislauf aufzunehmen, und da Zellen Glukose benötigen, um ihren Energiebedarf zu decken, besteht die Möglichkeit, dass Zellen selbst bei Vorhandensein 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 Blutkreislauf erhalten, was zu verschiedenen Symptomen wie z. B. Zellschäden und Tod führt.