Übersicht:
- 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
Ablauf:
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)
Abbau von Fructose:
- 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
