Fructose-Stoffwechsel

Fructose-Stoffwechsel, Efructose metabolism, in der Leber ablaufende Reaktionen, die die Einschleusung des Monosaccharids Fructose in die Glycolyse bzw. die Gluconeogenese (Abb.) und somit in den Kohlenhydratstoffwechsel bewirken. Aus dem Pfortaderblut in die Leberzellen aufgenommene Fructose wird durch Fructokinase zu Fructose-1-phosphat umgesetzt und hierdurch für die weiteren Stoffwechselschritte aktiviert. Fructose-1-Phosphat wird durch die leberspezifische Fructose-1,6-diphosphat-Aldolase (Aldolase B) in D-Glycerinaldehyd und Dihydroxyacetonphosphat gespalten. Letzteres kann über die entsprechende Reaktion der Glycolyse weiter abgebaut oder zur Gluconeogenese genutzt werden.
D-Glycerinaldehyd wird
1) durch Triosekinase zu Glycerinaldehyd-3-phosphat phosphoryliert (Hauptweg zur Einschleusung in die Glycolyse),
2) durch Alkohol-Dehydrogenase zu Glycerin reduziert und dann durch Glycerokinase zu α-Glycerophosphat phosphoryliert, welches durch die Glycerophosphat-Dehydrogenase zu Dihydroxyacetonphosphat dehydriert wird,
3) durch Aldehyd-Dehydrogenase zu D-Glycerat dehydriert und dieses – nach Phosphorylierung durch Glyceratkinase – als 2-Phosphoglycerat in die Glycolyse eingeschleust.
Als Folge aller drei Reaktionen kann Fructose schneller zu Pyruvat abgebaut werden als Glucose, da die geschwindigkeitsbestimmenden Reaktionen der Glycolyse (Glucokinase- und Phosphofructokinase-Reaktion) umgangen werden.
Fehlen der leberspezifischen Fructose-1,6-diphosphat-Aldolase (Aldolase B) führt zur hereditären Fructose-Intoleranz, der wichtigsten Störung des F. Dies legt den Schluss nahe, dass alternative Abbauwege für Fructose (durch Aldolase A, über Phosphorylierung durch 1-Phosphofructokinase oder durch Hexokinase zu Fructose-6-phosphat) kaum Bedeutung in der Leber haben.
In Insulin-unabhängigen Geweben kann – im Gegensatz zur Leber – Fructose aus Glucose synthetisiert werden: Aldose-Reduktase reduziert Glucose zu Sorbit, welches durch Sorbit-Dehydrogenase zu Fructose dehydriert wird. Dieser Reaktionsweg hat u. a. Bedeutung für die Energiebereitstellung in den Leydig-Zwischenzellen des Hodens im Rahmen der Spermatozoen-Bildung.

Fructosestoffwechsel: Erläuterungen im Text. [aus G. Rehner u. H. Daniel, Biochemie der Ernährung, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 1999] Fructosestoffwechsel