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Lexikon der Biologie: Fettsäurestoffwechsel

Fettsäurestoffwechsel, Synthese und Abbau sowie Verdauung und Transport von Fettsäuren in einem Organismus. Synthese und Abbau finden in eukaryotischen Zellen (Eucyte) in unterschiedlichen zellulären Kompartimenten statt, die Synthese im Cytoplasma bzw. in Plastiden, der Abbau in Mitochondrien bzw. in Peroxisomen/Glyoxisomen. Außerdem werden beide Vorgänge streng reziprok kontrolliert. Beispielsweise stimuliert Insulin die Fettsäuresynthese und hemmt die Lipolyse (und damit den Fettsäureabbau), Adrenalin und Glucagon hemmen die Fettsäuresynthese und stimulieren die Lipolyse. Über Acetyl-Coenzym A sind der Fettsäureaufbau und -abbau an den Gesamtstoffwechsel, vor allem den Kohlenhydratstoffwechsel, gekoppelt. So können z.B. überschüssige Kohlenhydrate über Acetyl-Coenzym A zu Fettsäuren umgewandelt werden und umgekehrt. Nur tierische Organismen sind nicht in der Lage, Fettsäuren in Glucose umwandeln. Dies liegt daran, daß zwar 2 C-Atome via Acetyl-Coenzym A in den Citratzyklus eingeschleust werden, jedoch 2 C-Atome durch die darin ablaufenden Decarboxylierungsreaktionen (Decarboxylierung) wieder verlorengehen und daher netto aus dem bei der Beta-Oxidation der Fettsäuren entstehenden Acetyl-Coenzym A kein Oxalacetat bzw. Pyruvat gebildet werden kann. Pflanzen und Mikroorganismen verfügen über 2 weitere Enzyme im sog. Glyoxylatzyklus, mit deren Hilfe 2 Acetyl-Coenzym A in Oxalacetat überführt werden können. Im Hungerzustand (Hunger) oder bei Diabetes mellitus kann wegen Mangels an Oxalacetat Acetyl-CoA nicht in den Citratzyklus eingeschleust werden. Es werden vermehrt Ketonkörper gebildet, die in einigen Geweben Fettsäuren als Energiequelle ersetzen können. Von den Fettsäuren aus der Nahrung können nur einige kurz- und mittelkettige direkt über Diffusionsprozesse (Diffusion) resorbiert werden. Die übrigen in Form von Lipiden bzw. Triglyceriden (Fette) gebundenen Fettsäuren werden nach der Lipolyse als einfache oder gemischte Micellen emulgiert (Emulgatoren), am Mikrovillisaum des Darmepithels aufgenommen, dort wieder in Triglyceride umgewandelt und als Chylomikronen über die Lymphgefäße an das Blut abgegeben. Mit dem Blut werden die Chylomikronen in das Fettgewebe transportiert und in den Fettgewebs-Kapillaren durch die Lipoprotein-Lipase in Fettsäuren und Glycerin gespalten. Die freien Fettsäuren werden in die Fettzellen transportiert und dort wieder in Triglyceride umgewandelt oder in die Leber transportiert. Kürzerkettige Fettsäuren gelangen als Chylomikronen über die Pfortader in die Leber, wo sie abgebaut oder zum Aufbau langkettiger Fettsäuren verwendet werden. Von der Leber oder dem Fettgewebe endogen gebildete Triglyceride werden im Blut durch very low density lipoproteins transportiert. Lipoproteinmetabolismus.

M.B.

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