Warum kann Ihr Körper Glykogen und nicht Zellulose hydrolysieren?

1. Chemische Zusammensetzung:

- Cellulose:Cellulose ist ein Polysaccharid, das aus β-(1-4)-verknüpften Glucoseeinheiten besteht.

- Glykogen:Glykogen ist ein verzweigtes Polysaccharid, das aus α-(1-4) und α-(1-6) verknüpften Glucoseeinheiten besteht.

2. Enzymspezifität:

- Dem Menschen fehlt Cellulase, ein Enzym, das die β-(1-4)-glykosidischen Bindungen in Cellulose abbauen kann.

- Der Mensch verfügt über mehrere amylolytische Enzyme (z. B. Amylasen und Glucosidasen), die auf die Hydrolyse der α-gebundenen Glucoseeinheiten im Glykogen spezialisiert sind.

3. Strukturelle Komplexität:

- Die β-(1-4)-glycosidischen Bindungen in Cellulose bilden eine starre, kristalline Struktur, die sie resistent gegen enzymatischen Abbau macht.

- Die verzweigte Struktur von Glykogen mit α-(1-6)-Verknüpfungen, die die linearen α-(1-4)-Ketten unterbrechen, ermöglicht einen leichteren Zugang und eine einfachere Hydrolyse durch Enzyme.

4. Diätetische Relevanz:

- Zellulose, die in pflanzlichen Zellwänden vorkommt, ist ein wichtiger Ballaststoffbestandteil für pflanzenfressende Tiere mit spezialisierten Zellulase produzierenden Darmmikroben.

- Glykogen wird hauptsächlich in der Leber und der Skelettmuskulatur von Tieren gespeichert und dient als leicht zugängliche Energiereserve für den menschlichen Stoffwechsel.

5. Glykogenstoffwechsel:

- Glykogen wird durch den Prozess der Glykogenolyse abgebaut, um Glukosemoleküle in den Blutkreislauf freizusetzen, wenn der Körper Energie benötigt.

- Die Glucoseeinheiten im Glykogen werden nacheinander durch Enzyme wie Glykogenphosphorylase und Debranching-Enzyme gespalten, um Glucose-1-phosphat und freie Glucose zu produzieren.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der menschliche Körper Glykogen hydrolysieren kann, Zellulose jedoch nicht, da das notwendige Enzym (Cellulase) zum Abbau der spezifischen β-(1-4)-glykosidischen Bindungen in der Zellulose fehlt. Im Gegensatz dazu kann Glykogen durch amylolytische Enzyme effizient hydrolysiert werden, um Glukose für den Energiestoffwechsel bereitzustellen.