Fettsäureoxidation

Fettsäureoxidation, auch bekannt als Beta-Oxidation, ist ein fundamentaler metabolischer Prozess im Körper von Lebewesen. Er dient der Energiegewinnung durch den Abbau von Fettsäuren. Dieser Prozess findet hauptsächlich in den Mitochondrien der Zellen statt. Fettsäuren sind langkettige Kohlenwasserstoffmoleküle, die als effiziente Energiespeicher dienen.

Der Prozess der Fettsäureoxidation beginnt mit der Aktivierung der Fettsäure im Zytosol, wobei sie in Fettsäure-CoA umgewandelt wird. Anschließend wird diese aktivierte Fettsäure unter ATP-Verbrauch in die Mitochondrien transportiert. Innerhalb der Mitochondrien durchläuft die Fettsäure eine Reihe von vier wiederholenden Schritten: Dehydrierung, Hydratisierung, weitere Dehydrierung und Spaltung.

Jede Runde der Beta-Oxidation verkürzt die Fettsäurekette um zwei Kohlenstoffatome. Diese abgespaltenen zwei Kohlenstoffatome werden als Acetyl-CoA freigesetzt. Acetyl-CoA ist ein zentrales Molekül im Stoffwechsel, das entweder in den Citratzyklus (Krebs-Zyklus) eingeschleust wird, um weiter Energie in Form von ATP, NADH und FADH2 zu gewinnen, oder für andere Synthesewege verwendet wird.

Die bei der Fettsäureoxidation entstehenden Reduktionsäquivalente NADH und FADH2 werden anschließend in der Atmungskette der Mitochondrien zur Produktion von ATP genutzt. Die Effizienz der Fettsäureoxidation ist hoch, da sie eine große Menge an Energie pro Gramm Fett liefert. Dieser Abbauweg ist besonders wichtig in Phasen, in denen Kohlenhydrate knapp sind, wie z.B. während des Fastens oder bei längerer körperlicher Anstrengung. Genetische Defekte in den Enzymen der Fettsäureoxidation können zu verschiedenen Stoffwechselerkrankungen führen.