Stoffwechsel der Fettsäuren und Lipide

Zusammenfassung

Die Fettsäuren sind Bausteine der Triacylglycerole im Reservefett und der polaren Lipide in den Membranen. Freie Fettsäuren sind eine Transportform chemischer Energie; das Fettgewebe versorgt damit die Muskulatur und weitere Organe. Die biologischen Fettsäuren sind unverzweigt und besitzen meist eine gerade Anzahl von C-Atomen, häufig sind C₁₆- und C₁₈-Fettsäuren; etwa die Hälfte der Fettsäuren ist ungesättigt mit 1 bis 3 cis-Doppelbindungen. Die Fettsäuren werden in den Mitochondrien durch β-Oxidation schrittweise zu Acetyl-CoA abgebaut. Die Synthese der Fettsäuren aus Acetyl-CoA läuft im Cytosol ab und entspricht formal einer Umkehr der β-Oxidation; als Reduktionsmittel dient, wie meist bei reduktiven Biosynthesen, NADPH.

Die Ketonkörper (Hauptvertreter β-Hydroxybutyrat) werden in der Leber vermehrt gebildet, wenn im Hungerzustand durch verstärkten Fettsäureabbau mehr Acetyl-CoA anfällt, als der Citratzyklus aufnehmen kann. Die wasserlöslichen Ketonkörper gelangen von der Leber zu peripheren Organen, die sie zur Energiegewinnung abbauen.

Die Lipide sind durch ihre Löslichkeit in organischen Lösungsmitteln definiert und daher nicht nur strukturell, sondern auch funktionell sehr vielfältig: Triacylglycerole dienen als Hauptreserve chemischer Energie, polare Lipide und Cholesterol sind Membranbestandteile, und Cholesterol ist zudem Vorstufe für Steroidhormone, Vitamin D und Gallensäuren.