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2.3.2 Fettsäureabbau (β-Oxidation)
–– Induktion der Fettsäuresynthase, was ebenfalls den Gehalt der Fettzellen an Fettsäuren erhöht.
–– Vermehrter Einbau von Glucose-Transportern (GLUT-4-Transporter) in die Zellmembran der Fettzellen. Dies steigert die Aufnahme von Glucose in die Fettzellen. Innerhalb
der Zellen wird Glucose über die Glykolyse
zu Acetyl-CoA abgebaut, das anschließend
der Fettsäuresynthese dient.
–– Ein Teil der Glucose wird zu Glycerophosphat abgebaut und dient somit der Synthese von Triacylglycerinen.
Fettsäureaktivierung
Sind die Fettsäuren über den Blutweg zur Leber gelangt, werden sie dort zur Energiegewinnung in der β-Oxidation oxidiert. Da Fettsäuren
aber reaktionsträge Verbindungen sind, müssen sie, bevor sie verstoffwechselt werden können, mit Coenzym A aktiviert werden. Dazu bildet das Coenzym A über seine SH-Gruppe mit
der Fettsäure eine energiereiche Thioesterbindung. Diese Kopplung der Fettsäuren erfolgt
in einer zweistufigen Reaktion und wird durch
das im Zytoplasma lokalisierte EnzymThiokinase katalysiert (s. Abb. 17, S. 31):
1. Zunächst reagiert die Fettsäure mit ATP zu
Acyl-AMP (Acyl-Adenylat).
2. Anschließend wird der AMP-Rest des AcylAdenylats durch ein Coenzym A ersetzt, wodurch Acyl-CoA (aktivierte Fettsäure) und
AMP entstehen.
2.3.2 Fettsäureabbau (β-Oxidation)
Der gesamte Fettsäureabbau umfasst drei
Schritte: Zunächst werden die Fettsäuren aktiviert, anschließend über einen speziellen Mechanismus ins Mitochondrium transportiert
und dort durch β-Oxidation abgebaut.
ATP
PPi
CoA–SH
O
H 3C
(CH2)n
C
OH
AMP
O
Thiokinase
H 3C
Fettsäure
(CH2)n
O
C
O
AMP
Thiokinase
H 3C
(CH2)n
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äußere
Mitchondrienmembran
innere
Mitchondrienmembran
Zytoplasma
Mitochondrienmatrix
Acyl-CoA
CoA–SH
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CoA
Acyl-CoA
Abb. 17: Fettsäureaktivierung
Abb. 18: Carnitin-Shuttle
C
S
Acyl-Adenylat
Acyl-CoA
2
Carnitin
Acyl-Carnitin
Acyl-CoA
β-Oxidation
CoA–SH
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