Біосинтез холестеролу: локалізація, схема реакцій, регуляція. Транспортні форми холестеролу
Биосинтез холестерина, кап и всех изопреноидов, начинается с ацетил-КоА . Биосинтез холестерина можно разделить на четыре этапа. На первом этапе (1) из трех молекул ацетил-КоА образуется мевалонат (С6). На втором этапе (2) мевалонат превращается в «активный изопрен», изопентенилдифосфат. На третьем этапе (3) шесть молекул изопрена полимеризуются с образованием сквалена (С30). Наконец, сквален циклизуется с отщеплением трех атомов углерода и превращается в холестерин (4).
Описанный путь биосинтеза локализован в гладком ЭР. Синтез идет за счет энергии, освобождающейся при расщеплении производных кофермента А и энергетически богатых фосфатов. Восстановителем при образовании мевалоната и сквалена, а также на последних стадиях биосинтеза холестерина является НАДФН + Η+. Для этого пути характерно то, что промежуточные метаболиты можно подразделить на три группы: производные кофермента А, дифосфаты и высоко липофильные соединения (от сквалена до холестерина), связанные с переносчиками стеринов.
Перенос холестерина кровью осуществляется липопротеинами. На схеме показано образование липопротеинов плазмы крови, их циркуляция и роль в переносе холестерина от печени к другим тканям и наоборот. Из печени холестерин выносится вместе с жиром в составе липопротеинов очень низкой плотности. В капиллярах жировой и других тканей липопротеинлипазу катализирует гидролиз жиров ЛДНГ, и жирные кислоты захватываются клетками. После потери значительного количества жира ЛДНГ становятся в плазме крови липопротеинами низкой плотности, поскольку содержание жира в них снижается с 50% до 7%, а холестерина возрастает от 20% до 45 50%. В липопротеинов содержатся в основном эфиры холестерина, а не свободный холестерин.Из печени холестерин выносится вместе с жиром в составе липопротеинов очень низкой плотности. В капиллярах жировой и других тканей липопротеинлипазу катализирует гидролиз жиров ЛПОНП, и жирные кислоты захватываются клетками. После потери значительного количества жира ЛПОНП становятся в плазме крови липопротеинами низкой плотности, поскольку содержание жира в них снижается с 50% до 7%, а холестерина возрастает от 20% до 45 50%. В липопротеинах содержатся в основном эфиры холестерина, а не свободный холестерин. Главная функция липопротеинов низкой плотности (ЛНП) - это транспорт холестерина в внепеченочных органов и тканей, где он используется как структурный компонент мембран или предшественник при синтезе стероидных веществ. ЛНП имеют меньшие размеры, чем хиломикроны и ЛПОНП, и благодаря этому способны проникать во внесосудистое пространство, где связываются со специфическими белками-рецепторами на поверхности клеток. Транспорт холестерина от клеток различных органов и тканей к печени осуществляется с помощью липопротеинов высокой плотности (ЛВГ). Они образуются в печени, поступают в кровь и забирают избыток холестерина с поверхности периферических клеток. Молекулы свободного холестерина из мембран клеток поступают во внешнюю оболочку ЛВГ, где размещаются между гидрофобными цепями фосфолипидов. В плазме крови с ЛВГ связывается фермент лецитин-холестерин-ацилтрансфераза (сокращенно ЛХАТ). Этот фермент катализирует реакцию образования эфиров холестерина за счет переноса остатка жирной кислоты из положения С-2 холинфосфатиду (лецитина) на холестерин.
|
|
|
|
|
|
83. Шляхи біотрансформації холестеролу: етерифікація; утворення жовчних кислот, стероїдних гормонів, вітаміну D3.
Метаболизм холестерина в другие биологически активные соединения стероидной природы осуществляется за счет введения в молекулу стерола дополнительных гидроксильных групп и реакций модификации в боковой цепи.
Холестерол за счёт своей гидроксильной группы может образовывать эфиры с жирными кислотами. Этерифицированный холестерол преобладает в крови и запасается в небольших количествах в некоторых типах клеток, использующих его как субстрат для синтеза других веществ. Холестерол и его эфиры - гидрофобные молекулы, поэтому они транспортируются кровью только в составе разных типов ЛП.
|
|
|
Жёлчные кислоты синтезируются в печени из холестерола. Их образование включает реакции введения гидроксильных групп при участии гидроксилаз и реакции частичного окисления боковой цепи холестерина.
Холестерин является общим предшественником всех стероидных гормонов . В соответствии с этим, обмен холестерина в тканях, секретирующих стероиды, чрезвычайно важен для регуляции биосинтеза стероидных гормонов. Хотя синтез холестерина действительно имеет место в этих клетках, липопротеины плазмы, которые синтезируются в печени , по всей вероятности, являются главным источником холестерина, используемого для стероидогенеза. Первая стадия на пути превращения холестерина в прегненолон является реакцией, которая происходит во всех стероид-продуцирующих тканях и считается, что она является стадией, лимитирующей скорость стероидогенеза . В соответствии с этим, регуляция стероидогенеза во всех тканях осуществляется, главным образом, за счет изменения скорости именно этого ферментативного превращения. Реакция удаляет боковую цепь из молекулы холестерина, поэтому она известна как отщепление боковой цепи холестерина. После образования прегненолона в стероид-продуцирующих клетках, его дальнейшие превращения определяются распределением относительных активностей стероидогенных ферментов внутри клеток. многие стадии стероидогенеза являются реакциями гидроксилирования, хотя и другие типы реакций принимают участие в этом процессе. Каждый фермент имеет тенденцию локализоваться в специфических субклеточных образованиях.Таким образом последовательная модификация стероидной молекулы в ходе стероидогенеза требует ее перемещения от одного субклеточного образования к другому.
|
|
|
Образование витамина Д из холестерина происходит в поверхностных слоях кожи человека и животных при облучении их ультрафиолетовыми лучами солнца, а также при облучении искусственными источниками ультрафиолетовых лучей, например ртутно-кварцевой лампой.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 451; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!