Fructosestoffwechsel

Abbau von Fructose

Fructose: Fructose ist ein Monosaccharid, das entweder direkt aus der Nahrung aufgenommen wird oder durch die Aufspaltung des Disaccharids Saccharose in Glucose und Fructose entsteht
Leberstoffwechsel: Fructose wird hauptsächlich in der Leber metabolisiert
Energieproduktion: Der Fructoseabbau trägt zur Energiegewinnung bei insbesondere in der Leber
Verbindung zur Gluconeogenese: Einige Metabolite des Fructosestoffwechsels können in den Gluconeogeneseweg eingespeist werden
Hereditäre Fructoseintoleranz: Entsteht aufgrund eines Mangels an dem Enzym Aldolase B, wodurch Fructose-1-phosphat vermehrt angereichert wird

1. Fructokinase-Reaktion

Reaktion: Fructose + ATP → Fructose-1-phosphat + ADP
Enzym: Fructokinase
Besonderheit: Nicht insulinabhängig, daher normale Metabolisierung bei Diabetes

2. Aldolase-B-Reaktion

Reaktion: Fructose-1-phosphat → Glycerinaldehyd + Dihydroxyacetonphosphat (DHAP)
Enzym: Aldolase B
Funktion: Spaltung in zwei C3-Körper, die weiterverwertet werden

3. Glycerinaldehydkinase-Reaktion

Reaktion: Glycerinaldehyd + ATP → Glycerinaldehyd-3-phosphat + ADP
Enzym: Glycerinaldehydkinase
Funktion: Einschleusung von Glycerinaldehyd in Glycolyse oder Gluconeogenese.
Alternativen:
- Glycerinaldehyd → Glycerin → Glycerin-3-phosphat → Triacylglycerinsynthese
- Glycerinaldehyd → Glycerat → 3-Phosphoglycerat → Glycolyse oder Gluconeogenese

4. Triosephosphatisomerase-Reaktion

Reaktion: Dihydroxyacetonphosphat ⇌ Glycerinaldehyd-3-phosphat
Enzym: Triosephosphatisomerase
Funktion: Verknüpfung der beiden Metaboliten für Glycolyse (Pyruvatbildung) oder Gluconeogenese (Glucosebildung)

Die Fructosesynthese über den Polyolweg findet insbesondere in insulinunabhängigen Geweben statt (z. B. Linse, Nieren, Nervenzellen), nicht primär in der Leber, da diese Fructose eher abbaut.
Im Verlauf des Polyolwegs wandelt sich Glucose zunächst durch die Wirkung der Aldosereduktase in Sorbitol um. Dabei erfolgt die Oxidation des Coenzyms NADPH + H⁺ zu NADP⁺. Anschließend katalysiert die Sorbitoldehydrogenase die Oxidation von Sorbitol zu Fructose, wobei das Coenzym NAD+ zu NADH + H⁺ reduziert wird
Aus Fructose kann über diesen Weg wieder Glucose gebildet werden, da die Reaktionen reversibel sind