Energimetabolismen av karbohydrater, fett og proteiner

Akkumulering av energiholdige næringsstoffer – karbohydrater (glukose), proteiner (aminosyrer) og fett (fettsyrer) – er én enkelt prosess. Overskudd av disse stoffene akkumuleres som fett. Glukose kan brukes til å syntetisere aminosyrer, og noen aminosyrer – til å syntetisere glukose. Imidlertid fører disse prosessene til energikostnader. For eksempel går 5 % av energien tapt når glukose lagres i muskler som glykogen i stedet for å brukes direkte til å produsere ATP. Dette tallet øker til 28 % når glukose omdannes til fettsyrer for lagring.

Energisystemene som bruker disse næringsstoffene opererer ikke etter hverandre (først ATP-CrP-systemet, deretter det anaerobe glykolysesystemet og til slutt aerob metabolisme), men aktiveres samtidig, og bidragene deres endres avhengig av akkumuleringsnivået, tilgjengeligheten av oksygen og nivået av motorisk aktivitet.

For eksempel påvirker tilgjengeligheten av oksygen hvilket substrat som brukes til energiproduksjon. For hvert karbonatom i en fettsyre produseres 8,2 ATP-molekyler, mens for hvert karbonatom i et glukosemolekyl produseres bare 6,2 ATP-molekyler. Når oksygen er begrenset, er glukose den foretrukne kilden for aerob metabolisme og den eneste for anaerob oksidasjon. Hormonelle endringer som følge av kosthold og trening påvirker energistrømmen betydelig. Fettsyrer produserer energi via det aerobe systemet. Bruken av fettsyrer avhenger imidlertid av den samtidige strømmen av karbohydrater inn i energibanene for å regenerere mellomprodukter i Krebs-syklusen.

Uten tilstrekkelig med karbohydrater i kosten, går fettsyrene over til en annen metabolsk vei. Så i stedet for å føre til ATP-produksjon, produserer fettsyrer ketoner. Bare visse vev, som hjernen, kan bruke ketoner til energi. Hvis karbohydratlagrene er lave, kan ketonnivåene øke og forårsake tretthet og metabolsk ubalanse.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]