Hoe werken de koolhydraten/glucoses?

In de scheikunde is een koolhydraat (ook wel suiker of sacharide genoemd) een bepaald type verbinding van koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen waarbij de waterstof- en zuurstofatomen in een verhouding 2:1 voorkomen. Ook derivaten met andere atoomtypen en andere verhoudingen worden wel tot de suikers gerekend zolang ze dezelfde basisstructuur hebben. Koolhydraten zijn een van de 5 voedingsstoffen die een mens moet binnenkrijgen om gezond te blijven. Suiker is in het dagelijks gebruik de naam van een zoetsmakende chemische verbinding die veel in de keuken wordt gebruikt. Deze verbinding wordt beschreven onder sacharose.

Glucose is één van de verbindingen met brutoformule C6H12O6 en wordt ook wel druivensuiker genoemd. Het is een van de monosachariden. De natuurlijke vorm (D-glucose) wordt ook wel dextrose genoemd, vooral in de levensmiddelenindustrie. Het is een van de belangrijkste brandstoffen voor het menselijk lichaam. Glucose wordt echter niet als zodanig opgeslagen maar wordt omgezet in glycogeen, een polymeer van glucosemonomeren dat in de spieren en de lever wordt opgeslagen (ongeveer 100 gram). Glucose is zelf niet geschikt voor opslag in het lichaam omdat het in de monomere vorm de osmotische waarde van de cel sterker verhoogt dan in de polymere vorm van glycogeen. Bij een tekort aan glucose in het lichaam kan glucose ook gemaakt worden via de gluconeogenese.

Glycogeen is een polymeer van glucose, waarbij de glucose-eenheden aan weerszijden aan elkaar zijn gekoppeld. Uit voedsel opgenomen koolhydraten worden als glycogeen met name opgeslagen in de lever (de hoogste concentratie) en in de spieren (de grootste hoeveelheid), waar het wordt gebruikt als makkelijk aanspreekbare energievoorraad.

Glucagon is een hormoon dat wordt geproduceerd in het pancreas, (meer bepaald in de endocriene α-cellen op de Eilandjes van Langerhans). Glucagonproductie vindt ook plaats in de darm. In tegenstelling tot insuline, dat de bloedsuikerspiegel verlaagt, verhoogt glucagon de bloedsuikerspiegel. Het stimuleert onder andere de glycogenolyse (de afbraak van glycogeen tot glucose).

Cellen in het lichaam gebruiken glucose als energiebron omdat alleen deze suiker in het bloed voorkomt. Het glucosegehalte in het bloed wordt voornamelijk door de lever geregeld. De lever maakt glycogeen aan als het gehalte aan glucose in het bloed te hoog wordt. De meting en de signalering doet de lever echter niet. Geisoleerde groepjes cellen in de pancreas signaleren een te hoog gehalte en gaan insuline produceren. De lever reageert daarop door glycogeen te vormen. Dat is zeg maar een dierlijke vorm van zetmeel. Als het glucosegehalte te laag wordt dan wordt door andere groepjes cellen in de pancreas glucagon gevormd. Dan wordt er door de lever glycogeen afgebroken en komt er meer glucose in het bloed.