Биосинтез холестерина и его биохимия

Синтез холестерина является одним из важнейших метаболических процессов, осуществляемых в организме человека.

Биосинтез холестерина осуществляется клетками печени – выработка этого химического соединения является одной из важнейших функций осуществляемых печенью.От биохимического процесса синтеза холестерола во многом зависят процессы синтеза стероидных гормонов, витамина Д и соединений, осуществляющих транспортировку некоторых веществ.

Как происходит физиологический процесс синтеза холестерина в организме и что происходит в случае нарушения биологических процессов синтеза этого соединения?

Стадии процесса биосинтеза холестерина в организме человека

Большое количество продуктов потребляемых человеком содержат в своем составе холестерин. Такие продукты присутствуют практически в ежедневном рационе питания любого человека.

Холестерин, находящийся в составе продуктов, в результате распада имеет низкую плотность и носит название плохого холестерола. Организм не способен такой тип соединения использовать для реакций синтеза. Плохой холестерин присутствует в организме в виде липопротеинов низкой плотности.

При их избытке происходит выпадение этого компонента плазмы крови в осадок, который формирует на стенках кровеносных сосудов холестериновые бляшки, приводящие к развитию атеросклероза.

На печень возложена функция синтезирования хорошего холестерина, который представлен липопротеинами высокой плотности. Одновременно с этим клетками печени осуществляется отфильтровывание ЛПНП и постепенное выведение этого компонента из организма в виде желчи. Эта функция печени препятствует быстрому прогрессированию атеросклеротических изменений.

Образование молекул холестерина в печени осуществляется специфическими клетками печеночной ткани – гепатоцитами.

Особенностью этих клеток является наличие хорошо развитого эндоплазматического ретикулума. Эта клеточная органелла является ответственной за продуцирование соединений относящихся к классу углеводов и жиров.

Синтез ЛПНП осуществляется поэтапно.

Кратко схему биосинтеза ЛПНП можно описать следующими этапами:

  • продуцирование мевалоната;
  • синтез изопентенилпирофосфата;
  • образование сквалена;
  • синтезирование ланостерина;
  • синтез холестерина.

Всего в процессе биосинтеза холестерола насчитывается порядка 30 химических реакций. Все эти реакции группируются по стадиям.

Синтезируется конечное соединение в человеческой печени со скоростью 0,5-0,8 г/сут. Из этого количества около 50% соединения образуется в печени и порядка 15 % в кишечнике.

Ключевым основным ферментом синтеза холестерина является гидроксиметилглутарил-SKoA-редуктаза, активность фермента способна изменяться в 100 и более раз.

Такая высокая изменяемость активности позволяет поддерживать содержание холестерола во внутриклеточном объеме на постоянном уровне.

Анализ значения скорости биосинтеза свидетельствует о том, что ее может тормозить специфический белок-переносчик, обеспечивающий транспорт промежуточных метаболитических соединений, образующихся в процессе синтезирования холестерина.

Единственным способом выведения этого вещества из организма является желчь.

Реакции биосинтеза холестерола

Уровень сахара
Мужчина
Женщина
Укажите Ваш сахар или выберите пол для получения рекомендаций
Уровень
0.58
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст мужчины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст женщины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать

Синтез холестерина начинается с образования мевалоната, для этой цели требуется большое наличие глюкозы, которая в огромном объеме содержится в сладких продуктах и злаках.

Сахар под воздействием специфических ферментов расщепляется на две молекулы ацетил-КоА. С получившимся соединением вступает в реакцию ацетоацетилтрансфераза – фермент превращающий ацетил-КоА в ацетоил-КоА. Из последнего вещества путем последовательного осуществления ряда химических реакций образуется мевалонат.

При продуцировании достаточного количества мевалоната. накоплении его в эндоплазматическом ретикулуме клеток ткани печени, начинается следующая стадия синтеза, в результате которой происходит продуцирование изопентенилпирофосфата.

На этом этапе осуществляется фосфорилирование мевалоната. Фосфат для этой цели отдает АТФ, являющийся универсальным источником энергии для клетки.

Следующая стадия заключается в синтезе из изопентенилпирофосфата сквалена. Эта стадия осуществляется за счет ряда последовательных конденсаций, в результате чего происходит выделение воды.

На этапе образования изопентенилпирофосфата в качестве источника энергии в клетке используется АТФ, а на стадии образования сквалена клеточные структуры используют в качестве источника, обеспечивающего весь процесс энергией НАДН.

Предпоследним этапом цепочки превращений в синтезе холестерола является образование ланостерина. Этот процесс заключается в удалении воды. Результатом превращений является превращение молекулы ланостерина из развернутой в циклическую. В качестве источника энергии на этом этапе выступает НАДФН.

Превращение циклической формы ланостерина в холестерин происходит в мембранных структурах эндоплазматического ретикулума гепатоцитов.

Молекула ланостерина путем превращений приобретает двойную связь в углеродной цепочке. Этот комплекс химических превращений требует затрат большого количества энергии. Энергетическое обеспечение этого этапа биосинтеза обеспечивается молекулами НАДФН.

Из модифицированного ланосстерина, путем воздействия на него разных ферментов-трансформаторов, происходит образование холестерола.

Все этапы синтеза контролируются разнообразными ферментами и энергетическими донорами.

Примером такого влияния может быть воздействие на процессы биосинтеза гормонов щитовидной железы и инсулина.

Недостаток и избыток холестерина в организме

Недостаток холестерина в организме может возникать в результате развития в организме некоторых заболеваний.

При недостатке холестерина у человека развиваются нарушения связанные с недостаточностью выработки половых гормонов и витамина Д.

Помимо этого наблюдается ускорение процессов старения и гибель клеток в результате разрушения мембранных структур. Также наблюдается снижение иммунитета и снижение веса тела из-за недостаточного расщепления жиров.

Заболеваниями, при которых наблюдается повышение холестерина, являются:

  1. Сахарный диабет 2 типа.
  2. Патологии в работе щитовидной железы.
  3. Сердечная недостаточность.
  4. Генетические патологии, развитие которых способствует снижению уровня холестерола в плазме крови.

Проблема низкого холестерина решается путем соблюдения специального диетического рациона питания, способного поднять холестерин в крови.

Чаще всего возникают ситуации, когда происходит повышение холестерола и в организме возникает избыток этого компонента.

Причинами такого нарушения могут являться:

  • гепатит и цирроз;
  • наличие лишнего веса тела;
  • нарушение холестеринового обмена;
  • процессы воспаления, развивающиеся в организме.

Для снижения уровня холестерина в организме применяются специализированные препараты, действие этих медикаментов направлено на то чтобы холестерин выводился из организма.

Избыток холестерина приводит к образованию холестериновых отложений и развитию атеросклероза, способного привести к инсульту или инфаркту.

Вся основная информация о холестерине предоставлена в видео в этой статье.

Уровень сахара
Мужчина
Женщина
Укажите Ваш сахар или выберите пол для получения рекомендаций
Уровень
0.58
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст мужчины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать
Укажите возраст женщины
Возраст
45
Идет поискНе найденоПоказать
Последние обсуждения:
Фильтр:ВсеОткрытРешеноЗакрытЖдет ответа
Что такое инсулиновый пластырь?
РешеноСергей спросил (-а) 1 год назад
332 просм.1 ответ.0 голос.
Можно ли заменить инсулин на таблетки при диабете 2 типа?
ОтвеченоНаталья спросил (-а) 1 год назад
781 просм.1 ответ.0 голос.
Диагноз ребенка
ОткрытЛюдмила спросил (-а) 1 год назад
416 просм.1 ответ.0 голос.
Adblock detector