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Fructoseabbau

Englisch: fructolysis

1 Definition

Beim Fructoseabbau wird das Monosaccharid Fructose in Einzelschritten zu zwei Molekülen Glycerinaldehyd-3-phosphat abgebaut, wobei netto 2 Moleküle ATP entstehen. Fructose findet in verschiedenen Stufen einen Weg in die Glykolyse.

2 Hintergrund

Fructose ist u.a. in Früchten und Fruchtsäften enthalten. In Industrieländern überwiegt der Konsum von Zucker in Form von Saccharose (Rohrzucker). Die Saccharose ist ein Disaccharid, das aus Glucose und Fructose besteht. Zwischen Glucose und Fructose befindet sich eine glykosidische Bindung, welche vergleichsweise leicht gespalten werden kann. Das daraus resultierende Spaltungsgemisch von Glucose und Fruchtose wird auch als Invertzucker bezeichnet. Diese Form von Zucker ist neben der Saccharose der Hauptbestandteil von Honig.

Die Saccharose wird während des Verdauungsprozesses im Darm von einer Saccharase gespalten. Die anschließend entstandene Glucose und Fructose wird unabhängig voneinander resorbiert.

3 Reaktionsschritte

Die Fructose wird teilweise bereits in der Darmschleimhaut, zum Teil aber auch erst in der Leber in die Glykolyse eingespeist. Der Fructoseabbau erfolgt in wenigen Schritten im Zytosol:

Aldolase A (zu finden in der Glykolyse) und die Aldolase B (Fructoseabbau) sind nicht identisch! Der Unterschied liegt darin, dass beim Fructoseabbau unphosphoryliertes Glycerinaldehyd entsteht.

  • Das vorher entstandene Dihydroxyacetonphosphat und Glycerinaldehyd wird zu Glycerinaldehyd-3-phosphat ungesetzt:
    • Das bereits aus der Glykolyse als Metabolit auffindbare Dihydroxyacetonphosphat wird von der Triosephosphat-Isomerase zu Glycerinaldehyd-3-phosphat isomerisiert.
    • Durch eine Glycerinaldehydkinase (auch als "Triose-Kinase" bzw. "Triokinase" bekannt) wird das Glycerinaldehyd unter dem Verbrauch von ATP zu Glycerinaldehyd-3-phosphat phosphoryliert und erreicht somit einen Anschluss an die Glykolyse.

4 Energiebilanz

Da man von einem Molekül Fructose ausgeht, werden wie bei der Glykolyse zwei Moleküle Glycerinaldehyd-3-phosphat abgebaut, so dass netto 2 ATP resultieren.

5 Klinik

Der Fructoseabbau kann durch hereditäre Enzymdefekte beinträchtigt sein. Eine verminderte oder aufgehobene Aktivität der Aldolase B führt zur hereditären Fructoseintoleranz (HFI).

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