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Katabolismus – Abbauender Stoffwechsel erklärt

Katabolismus bezeichnet den abbauenden Stoffwechsel, bei dem komplexe Moleküle in einfachere Verbindungen zerlegt und Energie freigesetzt wird.

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Wissenswertes über "Katabolismus"

Katabolismus bezeichnet den abbauenden Stoffwechsel, bei dem komplexe Moleküle in einfachere Verbindungen zerlegt und Energie freigesetzt wird.

Was ist Katabolismus?

Der Katabolismus ist ein grundlegender Bestandteil des menschlichen Stoffwechsels (Metabolismus). Er umfasst alle biochemischen Prozesse, bei denen komplexe organische Moleküle – wie Kohlenhydrate, Fette und Proteine – in kleinere, einfachere Verbindungen zerlegt werden. Bei diesen Abbauprozessen wird chemische Energie freigesetzt, die der Körper in Form von ATP (Adenosintriphosphat) speichert und für lebenswichtige Funktionen nutzt. Der Katabolismus steht dem Anabolismus (Aufbaustoffwechsel) gegenüber – zusammen bilden sie den vollständigen Stoffwechselkreislauf.

Ablauf und Mechanismen

Katabole Stoffwechselwege verlaufen in mehreren Stufen. Zunächst werden große Nährstoffmoleküle durch Verdauungsenzyme in Grundbausteine zerlegt:

Kohlenhydrate werden zu Glukose abgebaut (Glykolyse)
Fette (Triglyzeride) werden zu Fettsäuren und Glycerin gespalten (β-Oxidation)
Proteine werden zu Aminosäuren hydrolysiert

Diese Grundbausteine werden anschließend über gemeinsame Stoffwechselwege – insbesondere den Zitratzyklus (Krebszyklus) und die oxidative Phosphorylierung in den Mitochondrien – vollständig zu Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) abgebaut, wobei große Mengen ATP entstehen.

Regulation des Katabolismus

Der Katabolismus wird durch verschiedene Hormone und Signalmoleкüle gesteuert:

Glucagon: Fördert den Abbau von Glykogen in der Leber (Glykogenolyse) und stimuliert die Fettmobilisierung
Cortisol: Ein Stresshormon, das den Proteinabbau in der Muskulatur fördert und die Glukoneogenese anregt
Adrenalin: Aktiviert bei körperlichem oder emotionalem Stress den raschen Energieabbau
Insulin: Hemmt katabole Prozesse und fördert den anabolen Aufbau von Energiespeichern

Katabolismus und Anabolismus im Gleichgewicht

Ein gesunder Stoffwechsel erfordert ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Katabolismus und Anabolismus. In bestimmten Situationen überwiegt der Katabolismus:

Bei längerem Fasten oder Kaloriendefizit
Während intensiver körperlicher Belastung
Bei Erkrankungen wie Sepsis, Krebs oder schwerem Trauma
Im höheren Lebensalter (altersbedingte Sarkopenie)

Ein übermäßiger Katabolismus kann zum Abbau von Muskelgewebe (Muskelschwund / Sarkopenie) und zur Schwächung des Immunsystems führen.

Klinische Bedeutung

In der Medizin spielt der Katabolismus eine wichtige Rolle bei der Beurteilung des Ernährungszustands von Patientinnen und Patienten. Ein erhöhter Katabolismus – auch als katabole Stoffwechsellage bezeichnet – tritt häufig bei schwer kranken Menschen auf und erfordert eine gezielte klinische Ernährungstherapie. Laborparameter wie Harnstoff im Blut, der Stickstoffbilanz und Albumin helfen dabei, den Grad des Katabolismus einzuschätzen.

Quellen

Silbernagl, S. & Despopoulos, A. (2018). Taschenatlas Physiologie. 9. Auflage. Georg Thieme Verlag.
Berg, J. M., Tymoczko, J. L. & Str yer, L. (2018). Stryer Biochemie. 8. Auflage. Springer Spektrum.
World Health Organization (WHO). Nutrition: Macronutrients and Energy Metabolism. Verfügbar unter: https://www.who.int/nutrition

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