Фруктоза может быть фосфорилирована с
образованием фруктозо-6-фосфата в
реакции, катализируемой гексокиназой -
ферментом, который катализирует также реакции фосфорилирования глюкозы и
маннозы ( Метаболизм фруктозы,
сорбитола и аминосахаров: метаболическая карта ). Однако сродство
данного фермента к фруктозе гораздо ниже, чем к глюкозе, поэтому
маловероятно, что это превращение находится на главном пути усвоения
фруктозы.
В печени имеется другой фермент, называемый фруктокиназой,
который катализирует перенос фосфата от
ATP на фруктозу с образованием
фруктозо-1-фосфат а.
Фруктокиназа обнаружена также в почках и кишечнике. Этот фермент не
катализирует фосфорилирование глюкозы, на его активность (в отличие от
активности глюкокиназы) не влияют ни голодание, ни инсулин ; это позволяет понять,
почему у больных диабетом выведение фруктозы из крови происходит с
нормальной скоростью. Значение Km фруктокиназы печени для фруктозы очень
мало, что указывает на чрезвычайно высокое сродство фермента к данному
субстрату. Образование фруктозо-1-фосфата является, по-видимому, главным
путем фосфорилирования фруктозы. При отсутствии в печени фруктокиназы
наблюдается идиопатическая
фруктозурия . Фруктозо-1-фосфат расщепляется на D- глицеральдегид и
дигидроксиацетонфосфат альдолазой B, которая
присутствует в печени и способна также расщеплять
фруктозо-1,6-бисфосфат . Отсутствие этого фермента вызывает
наследственную нетолерантность к фруктозе. D-глицеральдегид может
включаться в гликолиз после фосфорилирования с
образованием глицеральдегид-3-фосфат а. Эта
реакция катализируется другим ферментом печени -
триозокиназой . Два триозофосфата - дигидроксиацетонфосфат и
глицеральдегид-3-фосфат - могут либо трансформироваться далее по
гликолитическому пути, либо конденсироваться под действием альдолазы с
последующим превращением в глюкозу. Метаболизм фруктозы в печени происходит
главным образом по последнему пути. При генетически обусловленных
нетолерантности к фруктозе или недостаточной активности фруктозо-1,6-дифосфатазы наблюдается
индуцируемая фруктозой гипогликемия ,
возникающая несмотря на наличие больших запасов
гликоген а. Вероятно, фруктозо-1-фосфат и
фруктозо-1,6-бисфосфат ингибируют фосфорилазу
печени по аллостерическому механизму. Если у подопытного животного удалить
печень и кишечник, то вводимая в кровь фруктоза не превращается в глюкозу и
животное может погибнуть от гипогликемии, если ему не сделать инъекцию
глюкозы. Имеются данные о том, что у человека фруктоза может превращаться в
почках в глюкозу и лактат . У
человека в отличие от крыс значительное количество фруктозы, образующейся
при расщеплении сахарозы , прежде чем
поступить в систему воротной вены, превращается в глюкозу в клетках стенки
кишечника. Метаболизм фруктозы в печени по гликолитическому пути происходит
гораздо быстрее, чем метаболизм глюкозы. Это объясняется тем, что фруктоза
минует стадию, характерную для метаболизма глюкозы, катализируемую фосфофруктокиназой . На этой стадии осуществляется
метаболический контроль скорости катаболизма глюкозы. Это позволяет
фруктозе интенсифицировать в печени процессы метаболизма, ведущие к
синтезу жирных кислот , их эстерификацию и
секрецию липопротеин ов очень низкой
плотности; в результате может увеличиваться концентрация триацилглицерол ов в плазме крови. Свободная
фруктоза обнаружена в семенной жидкости; она также секретируется в больших
количествах в систему кровообращения плода у копытных и китообразных и
накапливается в околоплодной и аллантоидной жидкостях.