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2026-04-24T09:58:42Z

Energiestoffwechsel: typo

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Unter '''Fettstoffwechsel''' (oder '''Lipidstoffwechsel''') wird zum einen die Zerlegung von Nahrungsfetten im Verdauungstrakt mitsamt dem Transport zu den Körperzellen sowie zum anderen die Verwertung von Fetten im Stoffwechsel der Körperzellen selbst verstanden. Bei der Verwertung von Fetten und seinen Bestandteilen steht zumeist der [[Katabolismus|Abbau]] zum Zwecke der Energiegewinnung im Vordergrund. Daneben ist aber auch der [[Anabolismus|Um- und Aufbau]] von Fettbestandteilen zu Vitaminen, zu Bausteinen der Zellmembranen, zu Hormonen und weiteren Stoffen bedeutsam.

Die Lehre vom Fettstoffwechsel wird als '''Lipidologie''' bezeichnet, der entsprechende Mediziner als '''Lipidologe'''.

== Fettverdauung ==
Bei der [[Verdauung]] werden [[Fette]] (Lipide) und fettähnliche Substanzen ('''Lipoide''')<ref>Vgl. etwa Ludwig Weissbecker: ''Krankheiten des Lipoid- und Fettstoffwechsels (Lipoidosen).'' In: [[Ludwig Heilmeyer]] (Hrsg.): ''Lehrbuch der Inneren Medizin.'' Springer-Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1955; 2. Auflage ebenda 1961, S. 1119–1121.</ref> durch die Magenmotorik emulgiert und teilweise bereits (durch [[Magenlipase]]) zerlegt. Dieses setzt sich im [[Darm]] fort, bis schließlich durch den [[Gallensaft]] kleinste [[Chylomikronen|Fetttröpfchen]] gebildet werden.

Durch die Nahrung nehmen wir folgende Lipide auf:
* [[Triglyceride]] (pflanzliche Öle, tierische Fette etc.)
* [[Cholesterin]] (Eier, Fleisch etc.)
* [[Fettsäuren]] unterschiedlicher Größe (Kettenlänge des Moleküls) und Sättigung (gesättigte oder ungesättigte Fettsäuren).

''Näheres zu diesem Thema siehe den Spezialartikel [[Fettverdauung]].''

== Transport ==
Die bei der Verdauung freigesetzten Lipide werden zum einen direkt ins [[Blut]] aufgenommen, zum anderen gelangen sie indirekt über den [[Ductus thoracicus]] in das venöse Blut. Im Blut können Lipide dann mit Hilfe von [[Lipoprotein]]en transportiert werden.
Insgesamt ca. 80 % der aus der [[Verdauung]] stammenden Triglyceride werden vom Muskel- und Fettgewebe aufgenommen. Dies geschieht durch Abspaltung freier Fettsäuren von Triglyceriden mittels des endothelständigen [[Enzym]]s [[Lipoproteinlipase]], das durch ein bestimmtes [[Apolipoprotein|Apolipoprotein (ApoCII)]] aktiviert wird.

== Stoffwechselwege ==
=== Unterscheidungsgesichtspunkte ===
Als Gesichtspunkte zur Unterscheidung der Fettstoffwechselprozesse können dienen:
* die '''Funktion''' der Fette und fettähnlichen Substanzen, im folgenden [[Lipide]] genannt;
* die Richtung der '''Stoffumwandlung''', unterschieden nach aufbauenden ('''anabolen''') und abbauenden ('''katabolen''') Vorgängen, in denen die (teilweise) abgebauten Lipide als Synthesevorstufen für andere Substrate dienen.

Da eine der bedeutendsten Funktionen von Fetten, die des Energielieferanten, gleichzeitig den wichtigsten katabolen Vorgang ausmacht und der Aufbau zu Zellmembranen, Hormonen usw. anabol ist, bietet sich die Gliederung nach funktionalen Gesichtspunkten am ehesten an.

=== Funktionen von Lipiden ===
Die wichtigsten Funktionen von Lipiden sind
* Energiespeicher des Organismus für die meisten Energie erfordernden Vorgänge;
* Strukturbausteine: als Lipiddoppelschichten bilden sie die Grundstruktur aller zellulären Membranen;
* Synthesevorstufe einer Vielzahl biologisch aktiver Verbindungen, die als Hormone oder hormonähnlich wirkende Substanzen dienen.

=== Energiestoffwechsel ===
In Bezug auf die [[Energiebereitstellung]] für körperliche Arbeit sowie – eingeschränkt – für strukturerhaltende energieaufwendige Vorgänge und Ionentransporte haben die [[Triglyceride]] eine erhebliche Bedeutung. In Zusammenhang mit dieser energieliefernden Funktion haben sie überragende Bedeutung als ''Massenspeicher'' für Energie. Hierzu können auch andere Substrate, vor allem [[Kohlenhydrate]], in Fett umgewandelt werden.

Um die den Triglyceriden innewohnende Energie freizusetzen, müssen sie zunächst weiter aufgespalten werden. Die fettigen [[Ester]]-Verbindungen werden hierbei durch [[Lipasen]] zerlegt, im Falle der Triglyceride durch ''[[Pankreas|pankreatische]] Triacylglycerasen''. Nachdem diese tätig waren, ergibt sich ein Gemisch aus Fettsäuren, Glycerin und Monoacylglycerinen. Mit Gallensäuren können nun im intestinalen Lumen [[Micellen]] gebildet werden, die von den Mucosazellen v. a. des Duodenums aufgenommen werden.

Erst nach dieser Zerlegung und Passage des Darmendothels können die Triglyceride resynthetisiert und „verpackt“ in [[Chylomikronen]] in die Lymphe sezerniert werden, von wo sie über den [[Ductus thoracicus]] ins Blut gelangen.

Außerdem können Triglyceride und Cholesterin in der Leber auch aus z. B. [[Glucose]] synthetisiert werden.

In Zellen werden [[Neutralfette]] in [[Lipid Droplet]]s gespeichert. Bevor Triglyceride in den Zellen Energie freisetzen können, müssen sie wiederum von [[Lipasen]]
* aus ihren Transport-„Paketen“, den Chylomikronen, „befreit“
* sowie erneut in Glycerin und Fettsäuren gespalten werden.
Die wichtigste Funktion nimmt dabei die [[hormonsensitive Lipase]] (HSL) wahr, die schrittweise Fettsäuren durch [[Hydrolyse]] vom Glycerin abspaltet. Zur weiteren Verarbeitung müssen die Fettsäuren in die [[Mitochondrium|Mitochondrien]] transportiert werden. Mitochondrien sind die Kraftwerke einer Zelle, denn in ihnen werden die Fettsäuren in Energie umgewandelt. L-Carnitin bindet beim Energiestoffwechsel langkettige Fettsäuren, die beim Fettabbau entstehen, an sich und transportiert sie in die Mitochondrien. Die Bindung und Trennung erfolgt mithilfe von [[Carnitin-Acyltransferase-System|Carnitin-Acyltransferasen]] an der Mitochondrienmembran. Den eigentlichen Membrantransport besorgt der [[Carnitin-Acylcarnitin-Transporter]].

Im Mitochondrium müssen die Fettsäuren zunächst aktiviert werden, bevor sie schließlich auf dem Wege der β-Oxidation zu [[Acetyl-CoA]] zerlegt und in den [[Citratzyklus]] eingeschleust werden können. Hierzu werden die Fettsäuren mit der Summenformel CH3–(CH2)n–COOH in zwei Schritten zum Thioester CH3–(CH2)n–CO–S–CoA verestert.

==== β-Oxidation ====
Als ''β-Oxidation'' bezeichnet man die Reaktion am β-C-Atom der Fettsäure, also am insgesamt dritten C-Atom, wenn man von der Seite zählt, an der die [[Carboxygruppe]] steht (das C-Atom der Carboxygruppe wird bei dieser Zählweise nicht mitgezählt, da es kein Stereozentrum ist).

Der Abbau der Fettsäuren erfolgt schrittweise. Dies geschieht in einer sich wiederholenden Abfolge von vier Einzelreaktionen.

Die Reaktionen finden in der [[Mitochondrium|Mitochondrienmatrix]] statt. Langkettige Fettsäuren können nicht selbständig vom Cytoplasma durch die Mitochondrienmembranen diffundieren und werden daher an [[Carnitin]] gebunden, in Form von Acyl-Carnitin, dorthin transportiert.

''Näheres zu diesem Thema siehe den Spezialartikel [[β-Oxidation]].''

Im Ergebnis der β-Oxidation können die [[Acetyl-CoA]]-Moleküle in den Citratzyklus eingeschleust und der sogenannten Endoxidation zugeführt werden, d. h., unter Sauerstoffverbrauch wird die gesamte freisetzbare Energie in ATP bzw. GTP umgesetzt und steht damit dem Körper, bspw. der Muskelzelle, als kurzfristig verwertbare Energie zur Verfügung.

==== Synthese der Lipide und Lipoproteine ====
Werden die bei der [[Glykolyse]] anfallenden [[Acetyl-CoA]]-Moleküle nicht anderweitig verbraucht, können damit Fettreserven angelegt werden. Diese sind überall im Körper anzutreffen, als [[Lipoproteine]] im Blut oder als [[Lipide]] in den jeweiligen Zellen oder spezialisierten [[Fettzelle]]n. Bei Überschuss von Acetyl-CoA und unter [[Nahrungskarenz]] können auch [[Ketonkörper]] gebildet werden, die nach einer Anpassungsphase als Energieträger für das Gehirn fungieren können.

Nach dem Aufbau der [[Fettsäuren]] (siehe [[Fettsäuresynthese]]) werden sie in [[Triglyceride]]n zu dritt zusammengeführt. Danach erfolgt der Einbau in die [[Lipoproteine]] (siehe dort).

=== Aufbau von Zellmembranen ===
''Siehe hierzu den Hauptartikel [[Zellmembran]].''

=== Steroid- und andere Hormone ===
''Siehe hierzu den Hauptartikel [[Steroidhormon]].''

== Krankheiten des Fettstoffwechsels ==
Zu den Krankheiten des Fettstoffwechsels gehören unter anderem [[Morbus Gaucher]], [[Niemann-Pick-Krankheit]], [[Tay-Sachs-Syndrom]], [[Xanthom]] und [[Hypercholesterinämie]].

== Weblinks ==
{{Wikibooks|Biochemie_und_Pathobiochemie: Lipid-Stoffwechsel}}
* Jassal/Gillespie/Gopinathrao/D’Eustachio/reactome.org: ''[https://reactome.org/content/detail/R-HSA-556833 Metabolism of lipids]''
* Moosburger: ''[https://www.dr-moosburger.at/wp-content/uploads/pub031.pdf „Fettverbrennung“ im Sport – Mythos und Wahrheit]''

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Stoffwechsel]]
[[Kategorie:Biologischer Prozess]]
[[Kategorie:Öle und Fette]]

Fettstoffwechsel - Versionsgeschichte

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