Der Zuckerstoffwechsel (chemische Reaktionen) ist ein klassisches Beispiel für die vielen zellulären Prozesse, die Energie verbrauchen und produzieren. Lebewesen konsumieren Zucker als Hauptenergiequelle, da Zuckermoleküle beträchtliche Energie in ihren Bindungen gespeichert haben. Verzehrte Kohlenhydrate haben ihren Ursprung in photosynthetisierenden Organismen wie Pflanzen. Während der Photosynthese nutzen Pflanzen die Energie des Sonnenlichts, um Kohlendioxidgas in Zuckermoleküle wie Glukose umzuwandeln. Da bei diesem Prozess ein größeres, energiespeicherndes Molekül synthetisiert wird, ist ein Energieaufwand erforderlich, um ablaufen zu können.

Stärke und Glykogen sind die Speicherformen von Glukose in Pflanzen bzw. Tieren. Diese langen Polysaccharidketten können verzweigt oder unverzweigt sein. Solche Speicherformen machen Glukose für den Stoffwechsel etwas weniger zugänglich; Dies verhindert jedoch, dass die Glukose aus der Zelle austritt oder einen hohen osmotischen Druck erzeugt, der dazu führen könnte, dass die Zelle überschüssiges Wasser aufnimmt. Als Energiereserven werden sowohl Glykogen als auch Stärke verwendet, die zur Versorgung der ATP-Moleküle in Glukose aufgespalten werden können.

Die Prozesse der Herstellung und des Abbaus von Zuckermolekülen veranschaulichen zwei Arten von Stoffwechselwegen. Ein Stoffwechselweg ist eine Reihe miteinander verbundener biochemischer Reaktionen, die ein Substratmolekül oder Moleküle Schritt für Schritt durch eine Reihe von Stoffwechselzwischenprodukten umwandeln und schließlich ein Endprodukt oder Endprodukte ergeben. Im Falle des Zuckerstoffwechsels synthetisiert der erste Stoffwechselweg Zucker aus kleineren Molekülen, und der andere Weg zerlegt Zucker in kleinere Moleküle. Wissenschaftler nennen diese beiden gegensätzlichen Prozesse – der erste benötigt Energie und der zweite erzeugt Energie – anabole (aufbauende) bzw. katabole (abbauende) Wege. Folglich bilden Aufbau (Anabolismus) und Abbau (Katabolismus) den Stoffwechsel

Dieser Text wurde übernommen von Openstax, Biologie 2e, Abschnitt 6.1: Energie und Stoffwechsel