Меню
Меню

Холестерин какие вещества из него синтезируются

5 циклов синтеза холестерола — от чего зависит и почему нарушается процесс холестеринового обмена?

Постоянный синтез холестерина в организме обеспечивает работа печени. Но, кроме этого, источником соединение выступает кишечник, где обрабатывается и синтезируется липид. Реакция также происходит в коже человека. Важная роль холестерина и его функции значительна. Он позволяет вырабатывать витамин Д и гормоны. Но избыток приводит к накоплению холестерола, что опасно для работы сердца.

Общая характеристика

Холестерин получил название в 1769 году от французского химика Пулетье де ла Саль. Первоначально слово обозначало выработку вещества, которую выделяли желчные камни. В буквальном смысле его стоит переводить как «твердая желчь». Но со временем ученые доказали, что вещество — это природный спирт, поэтому корректнее его называть холестерол. Экзогенный холестерин необходим организму для выработки витамина Д, он обеспечивает энтерогепатический оборот желчных кислот, для создания клеточных мембран и транспортировки эйкозаноидов. Схема создания липида сложная и включает несколько этапов.

Где синтезируется?

Синтез холестерина происходит в таких частях тела:

Биосинтез холестерина — один из важнейших процессов, который происходит в теле человека. Большую часть (выше 50%) экзогенного холестерина синтезирует печень, потому что это регуляторный источник цитозоли и эндоплазматического ретикулюма. В этом же органе начинается производство гликогена. Ресинтез происходит в кишечнике: жирные кислоты соединяются со спиртами и поступают в кровь, что позволяют уменьшить их дегенеративное влияние на мембраны. Активность выработки зависит от наличия в организме сериодов, витамина D и некоторых соединений, которые отвечают за транспортировку веществ. Основные этапы метаболизма и пути использования — это производство мевалоновой кислоты, изопентенилпирофосфата, сквалена, ланостерина, холестерина.

Цикл создания

Особенности обмена холестерина в организме человека заключаются в сложности его создания. Последовательность всегда строго одинакова. В этом процессе участвуют ферменты, которые проходят несколько биохимических действий. Нарушение цикла грозит недостатком или избытком липида, что приводит к серьезным заболеваниям.

Синтез мевалоновой кислоты

Обмен холестерина начинается с создания этого соединения с помощью ГМГ-КоА-редуктаза. На первом этапе ключевой фермент ацетил-CoA-ацетилтрасфераза при слиянии двух молекул влияет на производство коэнзима А. В этом процессе превращения также участвует гидроксиметил, который позволяет из ацетила и ацетоацетила получить 3-гидрокси-3-метилглутарил-CoA. После от этого соединения отходит кофермент А, чье молекулярная формула выглядит как HS-CoA. Это приводит к синтезу мевалоната.

Производство изопентенилпирофосфата

На этой стадии синтез протекает в 4 реакции. Сначала мевалонат вместе с мевалоткиназом путем фосфорилирования становится 5-фосфомевалонатом. Затем на второй операции в обмене веществ участвует формула фосфомевалоната, которая превращается в 5-пирофосфомевалонат. После на него влияет гормон кеназ, что позволяет синтезировать 3-фосфо-5-пирофосфомевалонатом. На последнем этапе происходит декарбоксирование и дефосфорилирование, в результате чего синтезируются изопентинилпирофосфат.

Выработка сквалена

Это коротки этап в формировании спирта. Регуляторным ферментов является гидроксиметилглутарил. Скваленовый путь начинается с того, что на выработанный фермент путем изомеризации влияет диметилаллилпирофосфат. После синтез липидов обеспечивает появление электрной свези между ферментами, что приводит к конденсированию и производству геранилпирофосфата. Но при этом от связи отходит часть пирофосфата, которая появилась при биосинтезе холестерина на втором этапе.

Производство ланостерина

На этом этапе образование эфиров в печени С5 изопентенилпирофосфата соединяется с 10 геранилпирофосфата. Затем происходит конденсация и образуется фарнезилпирофосфат. От него отходит часть, которая называется пирофосфата. На последней стадии этого этапа две молекулы фарнезилпирофосфатных соеднияются и конденсируются, что создает скавален, через распад пирофосфата в клетки.

Синтез липида

Это ключевой и завершающий момент, в котором процесс включает 5 реакций. Метаболизм холестерина начинается с окисления с участием С14 ланостерина. В результате это активирует производство14-десметилланостерина. Из соединения выпадают две С4 и органелла становится зимостеролом. Следующая операция приводит к образованию δ-7,24- холестадиенола. Затем меняются двойные связи и образуется демостерол. На последнем этапе восстанавливается взаимодействие и появляется сам холестерин.

От чего зависит?

По подсчетам ученых, в день производится от 0,5 до 0,8 грамм холестерола.

Цикл создания эндогенного соединения и обмен эфиров осуществляется при помощи приблизительно 30 реакций. Основные клетки, которые участвуют в этом действии — гепатоциты печени, в которых содержится ретикулин. Эта молекула является группой жиров и углеводов. Холестерин должен контролироваться, так как избыток или недостаток приводит к серьезным заболеваниям. Биохимия и синтез холестерола зависит от микрофлоры организма, в том числе кишечника. Этот орган влияет на всасывание жиров, образования эфиров и трансформации стиролов. Большую роль играет уровень фосфолипидов, которые транспортируют жиры. Важно поддерживать их количество, так как это контролирует содержание холестерола в крови.

Нарушения обмена холестерина

Избыток холестерина

Из-за недостатка физической активности, некачественного питания и переедания появляются проблемы с накоплением пищевого холестерина. Такое нарушение появляется у людей, имеющим вредные привычки. Из-за этого на сосудах начинают скапливаться холестериновые бляшки, которые мешают циркуляции крови. В результате развиваются заболевания сердца.

Нарушение холестеринового обмена происходит из-за таких болезней:

  • желчные нарушения;
  • патологии печени и почек;
  • эндокринные заболевания.

Вернуться к оглавлению

Недостаток метаболитов

Регуляция синтеза холестерина происходит благодаря питанию и спорту. Высокая активность (занятие спортом, танцами) сильно влияет на биосинтез холестерола. Если при этом человек не употребляет алкоголь и не курит, то у него активно снижается количество природного спирта в тканях организма. Врачи рекомендуют для уменьшения уровня молекул соблюдать правильную диету, в которой превалирует углеводная пища. Синтез подавляется также при помощи лекарств. Но люди, у которых нарушен процесс синтеза, страдают от проблем с давлением и рискуют получить сердечный приступ.

источник

Какие вещества синтезируются из холестерина

Для снижения холестерина наши читатели успешно используют Aterol. Видя, такую популярность этого средства мы решили предложить его и вашему вниманию.
Подробнее здесь…

Холестерин – одно из важнейших веществ для любого живого существа, относящегося к царству животных. Этот жирный одноатомный спирт – один из естественных промежуточных продуктов обменных процессов.

В то же время именно холестерин считается одним из «виновников» атеросклероза и некоторых других заболеваний. После открытия роли этого вещества в патофизиологических процессах на него ополчились и кардиологи, и диетологи, и врачи некоторых других специальностей. На самом деле все не так просто и не однозначно, беда не в холестерине, как таковом, а в его количестве и способности организма усваивать это вещество надлежащим образом.

Порядка 80% потребности в этом веществе организм обеспечивает собственными силами, холестерин синтезируется в печени. Остальное организм получает из пищи животного происхождения. В кровь он поступает в виде сложных комплексных соединений и включается в ряд процессов, в частности:

  • Рост и размножение клеток, как один из компонентов мембран клеток и внутриклеточных структур;
  • Синтез гормонов;
  • Транспортировку веществ с антиоксидантной активностью и жирорастворимых витаминов;
  • Синтез желчных кислот.

Холестерин нерастворим в воде, поэтому для транспортировки к органам-мишеням он образует сложные липопротеидные комплексы. Комплекс имеет шарообразную форму и состоит из эфиров холестерина и триглицеридов, покрытых оболочкой из белковых молекул.

В крови присутствуют несколько типов липопротеидных комплексов, отличающихся по составу и другим физико-химическим свойствам. Одна из ключевых характеристик липопротеидного комплекса – плотность. По этому признаку комплексы как раз и подразделяют на холестерин «плохой» и «хороший».

Липопротеидные комплексы низкой плотности обозначают аббревиатурой ЛПНП и условно называют «плохим» холестерином. Липопротеиды высокой плотности или ЛПВП получили название «хороших».

На самом деле, холестерин ЛПНП и ЛПВП жизненно необходим для поддержания функционирования организма.

В составе ЛПНП это соединение поступает из печени к органам-мишеням, где включается в процессы синтеза. ЛПНП являются предшественниками многих гормонов, в том числе и половых. Потребность организма в легкодоступном холестерине выше, поэтому на долю ЛПНП приходится свыше 60 % всего холестерина, присутствующего в крови. Содержание производных холестерола в них достигает 50%. При передвижении в кровеносном русле рыхлые комплексы могут повреждаться и холестериновые эфиры, оказавшиеся вне белковой оболочки, оседают на стенках сосудов.

При избыточном поступлении ЛПНП в кровь клетки не успевают усвоить его полностью и процесс образования отложений на стенках сосудов ускоряется. Образуются атеросклеротические бляшки. Сужение просвета сосудов со временем проявляется сосудистой недостаточностью, ишемией в области поражения. При разрушении бляшки возможно полное перекрытие просвета сосуда – тромбоз или тромбоэмболия.

«Хорошим» в народе называют холестериновые комплексы высокой плотности, ЛПВП. Эти соединения переносят холестерин в печень, где он используется для синтеза желчных кислот и выводится из организма. Содержание холестерина в комплексах – до 30%. У людей с нормальным содержанием этой фракции липидов в крови риск инфаркта миокарда уменьшается практически до нуля. При передвижении по кровеносному руслу ЛПВП захватывают со стенок избыточный холестерин, по некоторым данным – даже из образовавшихся бляшек. Если холестерин ЛПВП понижен, организм не справляется с очищением стенок сосудов, холестерин продолжает накапливаться и развивается атеросклероз.

В то же время следует понимать, что названия «плохой» и «хороший» холестерин – более, чем условны. Что это – холестерин ЛПВП? По сути – одна из конечных стадий липидного обмена, «строительный мусор», который перед утилизацией должен сослужить организму добрую службу. Заменять весь «плохой» холестерин хорошим – невозможно и небезопасно. Главное – не столько абсолютные показатели содержания холестерина ЛПНП и ЛПВП, а их баланс.

«Плохой» и «хороший» холестерин – соединения не взаимозаменяемые, они должны присутствовать в организме всегда, одновременно и в определенном соотношении. Отклонение от нормы в сторону повышения или понижения содержания любой из фракций холестерина или какой-либо из его фракций указывает на наличие серьезных проблем в организме или потенциальную угрозу их возникновения в обозримом будущем.

Ориентировочные нормы содержания холестерина:

  • Общий – менее 5,2 ммоль/л
  • Триглицериды – не более 2 ммоль/л;
  • ЛПНП – до 3,5 ммоль/л
  • ЛПВП – более 1,0 ммоль/л

Понятие нормы – достаточно условно. Уровень холестерина зависит от пола, возраста, наличия эндокринных и других хронических заболеванию, наследственных особенностей липидного обмена. На этот показатель влияют стрессы, физиологические изменения сезонного характера. Индивидуальная норма может несколько отличаться от средних значений, при наличии некоторых заболеваний и других факторов риска контролировать уровень холестерина нужно жестче.

Об индивидуальной норме и допустимых границах для каждого пациента расскажет лечащий врач. Он даст рекомендации для эффективного понижения уровня холестерина и при необходимости назначит лечение.

В первую очередь врачи рекомендуют придерживаться специальной диеты. Из рациона исключают продукты, содержащие транс-жиры, ограничивается потребление животных жиров и сладостей. Жирное мясо лучше заменять жирной морской рыбой, в которой содержатся омега-3 и омега-6 полиненасыщенные жирные кислоты.

Дополнительно рекомендуется увеличить физическую активность и избавиться от лишнего веса. Очень важной мерой профилактики является отказ от табака и алкоголя.

При необходимости врач назначит медикаментозное лечение. В курс лечения включают:

  • Статины;
  • Препараты, связывающие желчные кислоты;
  • Фиброевые кислоты;
  • Витамины группы В, витамин Е, омега-3 жирные кислоты, фолиевую кислоту.

Самолечение категорически запрещено, все препараты назначает только врач, учитывая все особенности состояния пациента.

Основное влияние холестерина на организм человека состоит в участии этого вещества в синтезе гормонов. Для здоровья опасно два состояния: недостаток и повышенный уровень холестерина. Все это ведет к различным патологиям. Недостаток приводит к малокровию, снижению иммунитета и хронической усталости. Высокий уровень ведет к ожирению и сахарному диабету, а также к другим серьезным заболеваниям. Уровень холестерина в крови определяется при помощи лабораторных исследований: анализов крови.

Один из самых распространенных фруктов, произрастающих на территории нашей страны, это яблоко. Оно полезно для здоровья, и это обусловлено его составом:

  • витамин С;
  • витамины группы В;
  • витамин Р;
  • железо и калий;
  • кальций и пектин;
  • кислоты органического происхождения;
  • марганец.;
  • йод;
  • фтор;
  • никель;
  • ванадий;
  • алюминий.

Яблоки нормализуют деятельность ЖКТ и пищеварительной системы, используются для предупреждения запоров и способствуют повышению аппетита. Состав яблок включает в себя небольшое количество хлорогеновой кислоты. Она является активатором к избавлению организма от щавелевой кислоты и нормализует работу печени.

Яблоки снижают холестерин. Это возможно благодаря наличию в них пектина и волокон. Фрукт с кожурой содержит 3,6 грамма волокон. От нормы волокон в сутки, необходимых человеку, его отделяют еще 90%. Фрукт, очищенный от кожуры, содержит немногим меньше волокон: примерно 2,7 грамм от нормы в сутки. Молекулы волокон соединяются с холестерином, выводя его из организма. Тем самым устраняется риск образования тромбов, а также возникновения различных сердечных заболеваний. Растворимые волокна рассматриваемого фрукта называются пектинами, содействующими выведению из организма избытка холестерина. Он образуется в таком важном органе, как печень. Кожура фрукта полезна и тем, что включает в себя немалое количеств и антиоксиданта кверцетина. Совместно с действием витамина С, он мешает свободным радикалам вредно влиять на организм человека. Пектин, кроме того, выводит из организма человека свинец и мышьяк.

Яблоки применяются в лечении различных заболеваний. К их числу можно отнести:

  • Авитаминоз, понижение уровня витамина С в организме.
  • Подагра, ревматизм.
  • Проблемы с ЖКТ.
  • Ожирение.
  • Профилактика атеросклероза.

Рацион питания, который позволяет понизить повышенный показатель холестерина в крови, это верный шаг, связанный с профилактикой атеросклероза. Употребление жиров необходимо сократить.

По информации, предоставленной учеными из США, соблюдение здорового образа жизни с диетами, способно понизить показатель «плохого» холестерина на 12%. Для остановки прогрессирования болезни – атеросклероза, связанной с повышенным уровнем холестерина, необходимо достичь его снижения до 25%. Для этого нужно употреблять жиры растительного происхождения и рыбу. В рационе питания и его организации каждый человек, имеющий проблемы с высоким холестерином, должен ориентироваться на эти продукты. Кроме того, при покупке обычных продуктов, необходимо уделять пристальное внимание на следующие:

  1. Молоко. Выбираем напиток жирностью менее 1,5 процента.
  2. Молочные продукты. От их употребления необходимо отказаться: если это невозможно, то отдать предпочтение низкому уровню их жирности.
  3. Сыр. Необходимо выбирать этот продукт жирностью ниже 35%.
  4. Йогурт. Для диеты необходимо выбирать йогурты, которые имеют жирность 2% и менее.
  5. Масло животного происхождения. Удаляются из рациона питания человека, страдающего повышенным уровнем холестерина.
  6. Оливковое масло. Этот продукт способствуют понижению холестерина в крови, поэтому в пищу его употреблять полезно.
  7. Мясо. Существует большой выбор мяса. И здесь лучше всего отдавать предпочтение постной говядине и телятине, баранине. Перед приготовлением мяса с него необходимо срезать жир. Полностью отказываться от мяса не стоит: это может привести к понижению гемоглобина. А полуфабрикаты стоит исключить из здорового рациона питания.
  8. Индейка. Ее употребление приветствуется диетологами, поскольку ее мясо включает в себя только 5% жира в максимальном показателе.
  9. Рыба. Полезнейший продукт, способный снизить риск инфаркта на треть.
  10. В желтках яиц содержится много холестерина. Белки можно употреблять без опасений.
Читайте также:  Во время беременности поднялся холестерин

Франция и Италия, испанское государство и Португалия – это страны, являющиеся знатоками в средиземноморской диете. В этих странах смертность от сердечных патологий намного меньше по сравнению со странами Европы. Это может быть объяснено тем, что население этих государств употребляют в пищу примерно 400 грамм овощей и фруктов каждый день. В их диете существует правило: «5 порций овощей и фруктов в день». К примерному меню средиземноморской диеты, которая является незаменимой в плане своей полезности для человека с повышенным холестерином, можно отнести:

  • яблоко; апельсин, груша или банан;
  • 3 столовой ложки салата;
  • 1 столовая ложка сухих фруктов или 2 столовые ложки овощей.

Банан с этой диеты можно заменить иным фруктом. Так как яблоки против холестерина наиболее действенные из приведенных выше фруктов, то лучше поменять банан на яблоко. Полезные свойства последнего можно совместить с разными продуктами, которые также снижают холестерин. Например, в меню диеты можно включить смесь, приготовленную из 2 столовых ложек яблока и измельченного зубчика чеснока. Этот состав снижает холестерин при его регулярном применении. Кроме того, яблоки можно включать в состав многих блюд.

Меню салата для снижения уровня холестерина в крови:

Грейпфрут очищаем и нарезаем, не удаляя белую пленку. Натираем на терке сухую морковь и измельчаем грецкие орехи. Яблоко трем на крупной терке. Все соединяем, добавляем в салат половину чайной ложки меда. Этот салат существует и в ином варианте, без использования яблок. Он также снижает показатель холестерина в крови. В том случае если яблоки в не используются, то можно добавить в него обезжиренный кефир. Хотя в любом рационе питания необходимо использовать яблоки.

Сделаем вывод о том, что яблоки очень эффективно снижают холестерин и они обязательны для употребления.

Холестерин в организме человека бывает 2 видов: 1) холестерин, поступающий с пищей через ЖКТ и называемый экзогенный и 2) холестерин, синтезируемый из Ац – КоА — эндогенный.

С пищей ежедневно поступает 0,2 – 0,5 г, синтезируется 1 г (почти все клетки за исключением эритроцитов синтезируют холестерин, 80% холестерина синтезируется в печени.

Взаимоотношения экзо и эндогенного холестерина в определенной степени конкурентны – холестерин пищи ингибирует его синтез в печени.

Фонд холестерина, обнаруживаемого в ЖКТ состоит из 3-х частей: пищевого холестерина слизистой кишечника – может быть до 20% и холестерина желчи (холестерин желчи составляет в среднем 2,5 – 3,0г)

Всасывание холестерина происходит в основном в тощей кишке (пищевой холестерин всасывается почти полностью – если в пище его не очень много), холестерин желчи всасывается примерно на 50% — остальное экскретируется.

Всасывание холестерина осуществляется только после эмульгирования эфиров холестерина. Эмульгаторами являются желчные кислоты, моно- и диглицериды и лизолецитины. Холестериды гидролизуются холестеринэстеразой поджелудочной железы.

Пищевой и эндогенный холестерин находится в просвете кишечника в неэстерифицированной форме в составе сложных мицелл (желчные, жирные кислоты, лизолецитин), причем поступают в состав слизистой кишечника не вся мицелла целиком, а ее отдельные фракции. Сорбцил холестерина из мицелл – пассивный процесс, идущий по градиенту концентрации. Поступивший в клетки слизистой холестерин этерифицируется холестеринэстеразой или АХАТ (у человека это в основном олеиновая кислота). Из клеток слизистой кишечника холестерин поступает в лимфу в составе АОНП и ХМ, из них он переходит в ЛНП и ЛВП. В лимфе и крови 60-80% всего холестерина находится в этерифицированном виде.

Процесс всасывания холестерина из кишечника зависит от состава пищи: жиры и углеводы способствуют его всасыванию, растительные стероиды (структурные аналоги) блокируют этот процесс. Большое значение принадлежит желчным кислотам (все функции активируют – улучшают эмульгирование, всасывание). Отсюда значение лекарственных веществ, блокирующих всасывание желчных кислот.

Резкое повышение холестерина в пище ( до 1,5 г ежедневно) может сопровождаться некоторой гиперхолестеринемией у здоровых людей.

Клетки печени синтезируют 80% всего холестерина, примерно 10% холестерина синтезируется в слизистой кишечника. Холестерин синтезируется не только для себя, но и на «экспорт».

Митохондрии являются держателем субстрата для синтеза холестерина. Ацетил-КоА выходит в виде цитрата и ацетоацета.

Синтез холестерина идет в цитоплазме и включает 4 стадии.

2 стадия – образование сквалена (30 атом С)

Эта стадия (как и 1) начинается в водной фазе клетки, а заканчивается в мембране эндоплазматического ретикулума образованием водо-нерастворимого сквалена.

Затрачивается 6 молей мевалоновой кислоты, 18 АТФ, НАДФ НН с образованием цепочечной структуры из 30 С – сквалена.

3 стадия – циклизация сквалена в ланостерин.

4 стадия – превращение ланостерина в холестерин.

Холестерин – циклический ненасыщенный спирт. Содержит ядро циклопентан-пергидрофенантрена.

При высоком содержании холестерина, он угнетает активность фермента -гидрокси—метилурацил-КоА-редуктазы и синтез холестерина тормозится на стадии образования мевалоновой кислоты – это первая специфическая стадия синтеза. -гидрокси—метилурацил-КоА, не пошедший на синтез холестерина может пойти на синтез кетоновых тел. Это регуляция по типу обраьной отрицательной связи.

В плазме крови здоровых людей содержится 0,8 – 1,5 г/л ЛОНП, 3,2 – 4,5 г/л ЛНП и 1,3 – 4,2 г/л ЛВП.

Липидный компонент практически всех ЛП представлен наружной оболочкой, которая образована монослоем ФЛ и холестерина и внутренним гидрофобным ядром, состоящим из ТГ и холестеридов. Кроме липидов ЛП содержат белок – аполипопротеиды А, В или С. Свободный холестерин, находящийся на поверхности ЛП, легко обменивается между частицами: меченый холестерин, введенный в плазму в составе одной группы ЛП, быстро распределяется между всеми группами.

ХМ формируются в эпителиальных клетках кишечника, ЛОНП и ЛВП независимо друг от друга образуются в гепатоцитах.

ЛП обмениваются своим холестерином с мембранами клеток, особенно интенсивный обмен идет между ЛП и гепатоцитами, на поверхности которых есть рецепторы для ЛПНП. Процесс переноса холестерина в гепатоциты требует энергии.

Холестерин
Экзогенный Эндогенный
Холестерин ЖКТ Пищевой
Холестерин слизистой кишечника
Холестерин желчи

1. Связывание ЛНП с рецепторами фибробластов, гепатоцитов и др. клеток. На поверхности фибробласта содержится 7500 – 15000 рецепторов, чувствительных к холестерину. Рецепторы для ЛНП содержат эндотелиальные клетки, клетки надпочечников, яйцеклетки, разнообразные раковые клетки. Связывая ЛНП, клетки поддерживают определенный уровень этих ЛП в крови.

У всех обследованных здоровых людей интернализация ЛНП неизбежно сопровождается и связыванием с рецепторами клеток. Связывание и интернализация ЛНП обеспечивается одним и тем же белком, входящим в состав рецепторов ЛНП. В фибробластах больных с семейной гиперхолестеринемией, дефицитных по рецепторам ЛНП интернализация их редко угнетается.

2. ЛНП с рецептором подвергается эндоцитозу и включается в лизосомы. Там ЛНП (аполипопротеиды, холестериды) распадаются. Хлороквин – ингибитор лизосомального гидролиза подавляет эти процессы.

3. Появление в клетках свободного холестерина ингибирует ОМГ-КоА-редуктазу снижает эндогенный синтез холестерина. При концентрации ЛНП > 50 мкг/мл синтез холестерина в фибробластах подавляется полностью. Инкубация лимфоцитов 2-3 мин с сывороткой, освобожденной от ЛНП, увеличивает скорость синтеза холестерина в 5-15 раз. При добавлении ЛНП к лимфоцитам синтез холестерина замедляется. У больных с гомозиготной семейной гиперхолестеринемией снижения синтеза холестерина в клетках не происходит.

4. В клетках, способных превращать холестерин в другие стероиды ЛНП стимулирует синтез этих стероидов. Например, в клетках коры надпочечников 75% прегненалона образуется из холестерина, поступающего в составе ЛНП.

5. Свободный холестерин увеличивает активность ацетил-КоА- олестерилацилтрансферазы (АХАТ), приводя к ускоренной реэтерификации холестерина с образованием в основном олеата. Последний иногда накапливается в клетках в виде включений. Вероятно биологический смысл этого процесса заключается в борьбе с накоплением свободного холестерина.

6. Свободный холестерин снижает биосинтез рецептора ЛНП, который тормозит захват ЛНП клеткой и тем самым защищает ее от перегрузки холестерином.

7. Накопленный холестерин проникает в фосфолипидный бислой цитоплазматической мембраны. Из мембраны холестерин может перейти в ЛВП, циркулирующие с кровью.

То внимание, которое ранее уделяли метаболизму холестерина при обсуждении его роли в организме явно преувеличено. На первое место в настоящее время выдвинута структурная роль холестерина в биомембранах.

Внеклеточная среда (кровь) Плазматическая мембрана Клетка
Транспортная форма холестерина Структурный холестерин Метаболически активный холестерин
ЛП-холестерин в основном эфиры холестерина. Холестерин эритроцитарной мембраны – свободный Неэстерифицированный холестерин ЛП – холестерин (эстерифицированный холестерин)

Внутриклеточно переносится в основном свободный холестерин. Эфиры холестерина внутриклеточно переносятся с очень низкой скоростью только с помощью специальных белков переносчиков или вообще не переносятся.

Повышает неполярность молекулы. Этот процесс происходит как вне так и внутриклеточно, он всегда направлен на то, чтобы убрать молекулы холестерина с границы раздела липид / вода вглубь липопротеидной частицы. Таким путем происходит транспортирование или активация холестерина.

Внеклеточная эстерификация холестерина катализируется ферментом лецитинхолестеринацетилтрансферазой (ЛХАТ).

Лецитин + холестерин лизолецин + холестерид

В основном переносится линолевая кислота. Ферментативная активность ЛХАТ связана преимущественно с ЛВП. Активатором ЛХАТ является апо-А-I. Образующийся в результате реакции эфир холестерина погружается внутрь ЛВП. При этом концентрация свободного холестерина на поверхности ЛВП снижается и таким образом поверхность подготавливается для поступления новой порции свободного холестерина, который ЛВП способен снимать с поверхности плазматической мембраны клеток в том числе и эритроцитов. Таким образом ЛВП совместно с ЛХАТ функционирует как своеобразная «ловушка» холестерина.

Из ЛВП эфиры холестерина переносятся в ЛОНП, а из последних в ЛНП. ЛНП синтезируются в печени и там же катаболизируют. ЛВП приносят холестерин в виде эфиров в печень, а из печени удаляются в виде желчных кислот. У больных с наследственным дефектом ЛХАТ в плазме много свободного холестерина. У больных с поражением печени, как правило, наблюдается низкая активность ЛХАТ и высокий уровень свободного холестерина в плазме крови.

Таким образом, ЛВП и ЛХАТ представляют собой единую систему транспорта холестерина от плазматических мембран клеток различных органов в виде его эфиров в печень.

Внутриклеточно холестерин эстерифицируется в реакции катализируемой ацил-КоА-холестеринацетилтрансферазой (АХАТ).

Ацил-КоА + холестерин холестрид + HSKoA

Обогащение мембран холестерином активирует АХАТ.

В результате этого ускорение поступления или синтеза холестерина сопровождается ускорением его эстерификации. У человека в эстерификации холестерина чаще всего участвует линолевая кислота.

Эстерификацию холестерина в клетке следует рассматривать как реакция сопровождающуюся накоплением в ней стероида. В печени эфиры холестерина после гидролиза используются для синтеза желчных кислот, а в надпочечниках – стероидных гормонов.

Т.о. ЛХАТ разгружает от холестерина плазматические мембраны, а АХАТ – внутриклеточные. Эти ферменты не удаляют холестерин из клеток организма, а переводят его из одной формы в другую, поэтому роль ферментов эстерификации и гидролиза эфиров холестерина в развитии патологических процессов не следует преувеличивать.

Единственным процессом, необратимо удаляющим холестерин из мембран и ЛП является окисление. Оксигеназные системы обнаружены в гепатоцитах и клетках органов, синтезирующих стероидные гормоны (кора надпочечников, семенники, яичники, плацента).

Существуют 2 пути окислительного превращения холестерина в организме: один из них приводит к образованию желчных кислот, а другой к биосинтезу стероидных гормонов.

На образование желчных кислот расходуется 60-80% всего ежедневно образующегося холестерина, к то время как на стероидогенез – 2-4%.

Окислительное превращение холестерина в обеих реакциях протекает по многоступенчатому пути и осуществляется ферментной системой, содержащей различные изоформы цитохрома Р450. Характерной чертой окислительных превращений холестерина в организме является то, что его циклопентанпергидрофенантреновое кольцо не расщепляется и выводится из организма в неизменном виде. В противоположность этому боковая цепь легко отщепляется и метаболизирует.

Окисление холестерина в желчные кислоты служит основным путем выведения этой гидрофобной молекулы. Реакция окисления холестерина является частным случаем окисления гидрофобных соединений, т.е. процесса лежащего в основе детоксифицирующей функции печени.

Неполярная молекула в пространстве мембраны

окисление в монооксидазных системах печени и других органов

Полярная молекула в водном пространстве

Этерификация конъюгация связанные белки

Содержит цитохром Р450 способный активировать молекулярный кислород (при участии НАДФН) и использует один из его атомов для окисления органических веществ, а второй для образования воды.

Лимитирующим является первый этап реакции (гидроксилирования в положении 7).

В печени из холестерина синтезируются первичные желчные кислоты (путь окисления холестерина). В просвете кишечника из них образуются вторичные желчные кислоты (под влиянием ферментативных систем микроорганизмов).

Первичными желчными кислотами являются холевая и дезоксихолевая. Здесь же они эстерифицируются глицином или таурином, превращаются в соответствующие соли и в таком виде секретируются в желчь.

Вторичные желчные кислоты возвращаются в печень. Этот цикл называется энтерогепатической циркуляцией желчных кислот обычно каждая молекула совершает в сутки 8-10 оборотов.

Уменьшение поступления желчных кислот в печень в результате дренирования желчного кровотока или применения ионообменных смол стимулирует биосинтез желчных кислот и 7— гидроксилазу. Введение в диету желчных кислот, наоборот, угнетает желчегенез и ингибирует активность фермента.

Под действием холестериновой диеты желчегенез у собак увеличивается в 3 – 5 раз, у кроликов и морских свинок такого увеличения не наблюдается. У больных атеросклерозом отмечено снижение скорости окисления холестерина печени. Вероятно это снижение является патологическим звеном развития атеросклероза.

Другой путь окисления холестерина приводит к образованию стероидных гормонов несмотря на то, что в количественном отношении он составляет всего несколько процентов обменивающегося холестерина. Это очень важный путь его использования. Холестерин является основным предшественником всех стероидных гормонов в надпочечниках, яичниках, семенниках и плаценте.

Цепь биосинтеза включает множество гидроксилазных реакций, катализируемых изоформами цитохрома Р450. Скорость процесса лимитируется его первой реакцией расщепления боковой цепи. Несмотря на, небольшой количественный вклад стероидогенеза в валовое окисление холестерина угнетение этого процесса в пожилом возрасте длящемся долгие годы может постепенно приводить к накоплению холестерина в организме и развитию атеросклероза.

В коже из дегидрированного холестерина под действием УФ-лучей образуется витамин D3, затем он транспортируется в печень.

В неизменном виде холестерин секретируется желчью. В желчи его содержание доходит до 4 г/л . Холестерин желчи это 1/3 холестерина кала, 2/3 его составляет не всосавшийся холестерин пищи.

Ацетил-КоА, образовавшийся при окислении жирных кислот, сгорает в цикле Кребса или используется для синтеза кетоновых тел. К кетоновым телам относятся: ацетоацетат, -окусибутират, ацетон.

Кетоновые тела синтезируются в печени из ацетил-КоА.

I. Холестериноз – изменения содержания холестерина в организме.

1. Не осложненный холестериноз – (физиологическое старение, старость, естественная смерть) проявляется накоплением холестерина в плазматических мембранах клеток в связи с уменьшением синтеза стероидных гормонов (стероидогенеза).

2. Осложненный – атеросклероз в форме ишемической болезни сердца (инфаркт миокарда), ишемия мозга (инсульт, тромбоз), ишемия конечностей, ишемии органов и тканей, связанный с уменьшением желчегенеза.

II. Изменения содержания холестерина в плазме крови.

1. Семейная гиперхолестеринэмия – обусловлена дефектом рецепторов для ЛНП. В результате холестерин не поступает в клетки и накапливается в крови. Рецепторы по химической природе являются белками. В результате развивается ранний атеросклероз.

Читайте также:  Безобидные лекарства от холестерина

III. Накопление холестерина в отдельных органах и тканях.

Болезнь Вольмана – первичный семейный ксантоматоз – накопление эфиров холестерина и триглицеридов во всех органах и тканях, причина дефицит лизосомальной холестеринэстеразы. Ранняя смерть.

Семейная гиперхолестенинэмия или -липопротеинэмия. Нарушается поглощение ЛНП клетками, повышается концентрация ЛНП, а также холестерина. При -липопротеинэмии наблюдается отложение холестерина в тканях, в частности в коже (ксантомы) и в стенках артерий. Отложение холестерина в стенках артерий главное биохимическое проявление атеросклероза.

Вероятность заболевания атеросклерозом тем выше, чем больше отношение концентраций ЛНП и ЛВП в крови (ЛНП снабжает клетки холестерином, ЛВП удаляет из них избыток холестерина). Холестерин образует в стенках сосудов бляшки. Бляшки могут изъязвляться и язвы зарастают соединительной тканью (образуется рубец), в которую откладываются соли кальция. Стенки сосудов деформируются, становятся жесткими, нарушается моторика сосудов, суживается просвет вплоть до закупорки.

Гиперхолестеринемия – главная причина отложения холестерина в артериях. Но важное значение имеют также первичные повреждения стенок сосудов. Повреждения эндотелия могут возникать в следствие гипертонии, воспалительных процессов.

В области повреждения эндотелия в стенку сосудов проникают компоненты крови, в том числе липопротеиды, которые поглощаются макрофагами. Мышечные клетки сосудов начинают размножаться и тоже фагоцитировать липопротеиды. Ферменты лизосом разрушают липопротеиды, кроме холестерина. Холестерин накапливается в клетке, клетка гибнет, а холестерин оказывается в межклеточном пространстве и инкапсулируется соединительной тканью – образуется атеросклеротическая бляшка.

Между отложением холестерина в артериях и липопротеидами крови происходит обмен, но при гиперхолестеринемии преобладает поток холестерина в стенки сосудов.

Методы профилактики и лечения атеросклероза направлены на уменьшение гиперхолестеринемии. Для этого применяют малохолестериновую диету, лекарства увеличивающие эксткрецию холестерина или ингибирующие его синтез, прямое удаление холестерина из крови методом гемодиффузии.

Холестирамин связывает желчные кислоты и исключает их из кишечно-печеночного кровобращения, что приводит к усилению окисления холестерина в желчные кислоты.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Переваривание холестеридов и всасывание холестерина. Понятие об экзогенном и эндогенном холестерине.

Холестерин в организме человека бывает 2 видов:

1) холестерин, поступающий с пищей через ЖКТ и называемый экзогенный

2) холестерин, синтезируемый из Ац – КоА — эндогенный.

С пищей ежедневно поступает ≈ 0,2 – 0,5 г, синтезируется ≈ 1 г (почти все клетки за исключением эритроцитов синтезируют холестерин, 80% холестерина синтезируется в печени.)

Взаимоотношения экзо и эндогенного холестерина в определенной степени конкурентные – холестерин пищи ингибирует его синтез в печени.

В составе пищи холестерин находится в основном в виде эфиров. Гидролиз эфиров холестерола происходит под действием холестеролэстеразы. Продукты гидролиза всасываются в составе смешанных мицелл.

Всасывание холестерина происходит в основном в тощей кишке (пищевой холестерин всасывается почти полностью – если в пище его не очень много)

Всасывание холестерина осуществляется только после эмульгирования эфиров холестерина. Эмульгаторами являются желчные кислоты, моно- и диглицериды и лизолецитины. Холестериды гидролизуются холестеринэстеразой поджелудочной железы.

Пищевой и эндогенный холестерин находится в просвете кишечника в неэстерифицированной форме в составе сложных мицелл (желчные, жирные кислоты, лизолецитин), причем поступают в состав слизистой кишечника не вся мицелла целиком, а ее отдельные фракции.

Поглощение холестерина из мицелл – пассивный процесс, идущий по градиенту концентрации. Поступивший в клетки слизистой холестерин этерифицируется холестеринэстеразой или АХАТ (у человека это в основном олеиновая кислота). Из клеток слизистой кишечника холестерин поступает в лимфу в составе ХМ, из них он переходит в ЛНП и ЛВП. В лимфе и крови 60-80% всего холестерина находится в этерифицированном виде.

Процесс всасывания холестерина из кишечника зависит от состава пищи: жиры и углеводы способствуют его всасыванию, растительные стероиды (структурные аналоги) блокируют этот процесс. Большое значение принадлежит желчным кислотам (все функции активируют – улучшают эмульгирование, всасывание). Отсюда значение лекарственных веществ, блокирующих всасывание желчных кислот.

Основные этапы синтеза холестерина. Химизм реакции образования мевалоновой кислоты. Ключевой фермент синтеза холестерина. Представьте схематически скваленовый путь синтеза холестерина

Ключевой фермент биосинтеза холестерина — ГМГ-редуктаза

Реакции синтеза холестерола происходят в цитозоле клеток. Это один из самых длинных метаболических путей в организме человека.

1 этап-Образование мевалоната

Две молекулы ацетил-КоА конденсируются ферментом тиолазой с образованием ацетоацетил-КоА.

Фермент гидроксиметилглутарил-КоА-синтаза присоединяет третий ацетильный остаток с образованием ГМГ-КоА (3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА).

Следующая реакция, катализируемая ГМГ-КоА-редуктазой, является регуляторной в метаболическом пути синтеза холестерола. В этой реакции происходит восстановление ГМГ-КоА до мевалоната с использованием 2 молекул NADPH. Фермент ГМГ-КоА-редуктаза — гликопротеин, пронизывающий мембрану ЭР, активный центр которого выступает в цитозоль.

2 этап — Образование сквалена

На втором этапе синтеза мевалонат превращается в пятиуглеродную изопреноидную структуру, содержащую пирофосфат — изопентенилпирофосфат. Продукт конденсации 2 изопреновых единиц — геранилпирофосфат. Присоединение ещё 1 изопреновой единицы приводит к образованию фарнезилпирофосфата — соединения, состоящего из 15 углеродных атомов. Две молекулы фарнезилпирофосфата конденсируются с образованием сквалена — углеводорода линейной структуры, состоящего из 30 углеродных атомов.

3 этап — Образование холестерола

На третьем этапе синтеза холестерола сквален через стадию образования эпоксида ферментом циклазой превращается в молекулу ланостерола, содержащую 4 конденсированных цикла и 30 атомов углерода. Далее происходит 20 последовательных реакций, превращающих ланостерол в холестерол. На последних этапах синтеза от ланостерола отделяется 3 атома углерода, поэтому холестерол содержит 27 углеродных атомов.

Биологическая роль холестерина. Пути использования холестерина в различных тканях. Биосинтез желчных кислот.

Часть холестеринового фонда в организме постоянно окисляется, преобразуясь в различного рода стероидные соединения. Основной путь окисления холестерина — образование желчных кислот. На эти цели уходит от 60 до 80% ежедневно образующегося в организме холестерина. Второй путь — образование стероидных гормонов (половые гормоны, гормоны коры надпочечников и др.). На эти цели уходит всего 2-4% холестерина, образующегося в организме. Третий путь — образование в коже витамина ДЗ под действием ультрафиолетовых лучей.

Еще одним производным холестерина является холестанол. Его роль в организме пока еще не выяснена. Известно лишь, что он активно накапливается в надпочечниках и составляет 16% от всех находящихся там стероидов. С мочой у человека выделяется около 1 мг холестерина в сутки, а со слущивающимся эпителием кожи теряется до 100 мг/сут.

Желчные кислоты являются основным компонентом билиарной секреции, они образуются только в печени. Синтезируются в печени из холестерина.

В организме синтезируется за сутки 200-600 мг желчных кислот. Первая реакция синтеза-образование 7-альфа-гидроксихолестерола-является регуляторной.Фермент-7-альфа-гидроксилаза,ингибируется конечным продуктом-желчными кислотами.7-альфа-гидроксилаза представляет собой одну из форм цитохрома п450 и использует атом кислорода как один из субстратов. Один атом кислорода из О2 включается в гидроксильную группу в 7 положении, а другой восстанавливается до воды. Последующие реакции синтеза приводят к формированию 2 видов желчных кислот:холевой и хондезоксихолевой(первичные желчные кислоты)

Особенности обмена холестерина в организме человека. Роль липопротеинлипазы, печеночной липазы, липопротеинов, ЛХАТ, апопротеинов в транспорте холестерина в крови: альфа- и бета-холестерин, коэффициент атерогенности, АХАТ, накопление холестерина в тканях. Пути распада и выведения холестерина

В организме человека содержится 140-190 г холестерина и около 2 г образуется ежедневно из жиров,углеводов, белков. Чрезмерное поступление холестерина с пищей приводит к отложению его в сосудах и может способствовать развитию атеросклероза, а также нарушению функции печени и развитию желчно-каменной болезни. Ненасыщенные жирные кислоты ( линолевая, линоленовая) затрудняют всасывание холестерина в кишечнике, тем самым способствуя уменьшению его содержания в организме. Насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая) являются источником образования холестерина.

Липопротеинлипаза (ЛПЛ) — фермент, относящийся к классу липаз. ЛПЛ расщепляет триглицериды самых крупных по размеру и богатых липидами липопротеинов плазмы крови — хиломикронов и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП или ЛОНП)). ЛПЛ регулирует уровень липидов в крови, что определяет её важное значение в атеросклерозе.

Печёночная липаза — один из ферментов липидного метаболизма. Эта липаза по ферментативному действию похожа на панкреатическую липазу. Однако в отличие от панкреатической липазы ПЛ синтезируется в печени и секретируется в кровь. Печёночная липаза после секреции связывается со стенкой сосуда (почти исключительно в печени) и расщепляет липиды липопротеинов.

Печёночная липаза работает в кровотоке в тандеме с липопротеинлипазой. Липопротеинлипаза расщепляет липопротеины, богатые триглицеридами (липопротеины очень низкой плотности и хиломикроны), до их остатков. Остатки липопротеинов являются в свою очередь субстратом для печёночной липазы. Таким образом, в результате действия печёночной липазы образуются атерогенные липопротеины низкой плотности, которые поглощаются печенью.

(ЛВП) — Транспорт холестерина от периферийных тканей к печени

(ЛНП) — Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

ЛПП (ЛСП) — Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

(ЛОНП)-Транспорт холестерина, триацилглицеридов и фосфолипидов от печени к периферийным тканям

Хиломикроны -Транспорт холестерина и жирных кислот, поступающих с пищей, из кишечника в периферические ткани и печень

Лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ)- является ферментом метаболизма липопротеинов. ЛХАТ связан с поверхностью липопротеинов высокой плотности, которые содержат аполипопротеин A1 — активатор этого фермента. Холестерин, превращённый в эфиры холестерина, благодаря высокой гидрофобности перемещается с поверхности липопротеина в ядро, освобождая место на поверхности частицы для захвата нового свободного холестерина. Таким образом, эта реакция является исключительно важной для процесса очищения периферических тканей от холестерина (обратный транспорт холестерина). Частица ЛПВП в результате увеличивается в диаметре или в случае насцентных ЛПВП превращается из дисковидной в сферическую.

Апопротеины формируют структуру липоппротеинов,взаимодействуют с рецепторами на поверхности клеток и таким образом определяют какими тканями будет захватываться данный тип липопротеидов, служат ферментами или активаторами ферментов, действующих на липопротеины.

АХАТ катализирует эстерификацию холестерола . Свободный холестерол выходит в цитоплазму , где ингибирует ГМГ-CoA-редуктазу и de novo синтез холестерола и активирует АХАТ . У человека, однако, из-за низкой активности АХАТ в печени холестерол поступает в плазму в составе ЛПОНП преимущественно в свободном виде.

Нарушение обмена холестерола и холестеридов проявляется прежде всего накоплением их в тканях (кумулятивные холестерозы), особенно в стенке артерий и в коже. Основной причиной накопления холестерола в тканях является недостаточность механизма его обратного транспорта. Ключевым фактором системы обратного транспорта холестерола (с периферии в печень, откуда его излишки удаляются из организма с желчью) являются липопротеины высокой плотности, точнее входящий в их состав белок апопротеин А. Частицы липопротеинов высокой плотности собирают холестерол не только в интерстициальном секторе, но и внутри клеток. У человека (а также высших обезьян и свиней) существует видовая (характерная для всех представителей вида) недостаточность апопротеина А и, соответственно, липопротеинов высокой плотности. Животные с высоким содержанием этих липопротеинов не страдают холестериновым диатезом, даже при постоянном употреблении богатой холестеролом пищи. Некоторые люди также отличаются довольно высокой концентрацией апопротеина А («синдром долголетия»).

Из организма человека ежедневно выводится около 1 г холестерола. Приблизительно половина этого количества экскретируется с фекалиями после превращения в желчные кислоты . Оставшаяся часть выводится в виде нейтральных стероидов. Большая часть холестерола, поступившего в желчь, реабсорбируется; считается, что по крайней мере часть холестерола, являющегося предшественником фекальных стеролов , поступает из слизистой оболочки кишечника . Основным фекальным стеролом является копростанол , который образуется из холестерола в нижнем отделе кишечник а под действием присутствующей в нем микрофлоры . Значительная доля солей желчных кислот , поступающих с желчью, всасывается в кишечнике и через воротную вену возвращается в печень , где снова поступает в желчь. Этот путь транспорта солей желчных кислот получил название кишечно-печеночной циркуляции . Оставшаяся часть солей желчных кислот, а также их производные выводятся с фекалиями. Под действием кишечных бактерий первичные желчные кислоты превращаются во вторичные.

Организм каждого человека представляет собой сложную «машину» которая каждого задумывающегося о ее работе человека поражает своими уникальным возможностями. В теле происходят самые разные и одновременно с этим необычные биохимические процессы, которые сложно не только объяснить, но даже представить.

За многие подобные операции несет ответственность печень, а процесс синтеза холестерина является одной из ее основных функций. От данного процесса прямо зависит выработка полезных стероидных гормонов, важного витамина Д, а также транспорт разных полезных веществ.

В данной статье вниманию будет представлена информация относительно того, как происходит синтез холестерина, откуда он берется сначала в печени, а потом выбрасывается в организм. Также освящен вопрос, какого сбой и проблемы возникают в организме, если нарушается общее количество холестерина в организме.

Такие распространенные и популярные продукты в рационе человека, как масло, яйца и мясо, а также фастфуд и разные полуфабрикаты, содержат в своем составе большое количество холестерина. Если употреблять их в большом количестве и ежедневно, количество холестерина в организме становится критически высоким.

Стоит знать, что употребление определенных продуктов, является не единственным источником появления холестерина, он вырабатывается еще и в печени. Возникает вопрос, зачем печень вырабатывает свой собственный низкой плотности липопротеин? Ответ здесь достаточно прост и базируется на понятиях полезного и опасного холестерина.

Вещество, которое содержится в пище, характеризуется низкими показателями плотности и оказывает на организм пагубное воздействие. Он имеет не очень качественную и полезную для организма любого человека структуру, потому не идет на синтез и транспортировку полезных веществ. Именно по этой причине он оседает на стенках артерий, вен и сосудов и органов в виде опасных атеросклеротических бляшек.

Что касается печени, то она «заботится» об общем здоровье организма, вырабатывая полезный холестерин, что характеризуется низкими показателями плотности. Такой полезный холестерин занимается тем, что отфильтровывает плохой вид холестерина из крови, а потом выводит его из тела в качестве желчи. Говоря иными словами, полезный холестерин эффективно препятствует стремительному развитию опасных атеросклеротических образований.

Процесс образования молекул полезного элемента в печени достаточно интересен и разобраться в нем не очень сложно. Общий синтез холестерина в теле человека осуществляется в клетках, которые известны, как гепатоциты. Они характеризуются развитым в органах организма эндоплазматическим ретикулом, то есть клеточной органеллой, которая отвечает за выработку основной жировой и высокой углеводной основы. Также ответственность отмечается за их общую модификацию.

Серьезно углубляться в процесс синтеза холестерина стоит только специалистам – биохимикам и врачам, простым пациентам достаточно просто изучить основные моменты данного процесса, чтобы понять, как эффективно корректировать питание и строить общий образ жизни.

Итак, перед тем как печень выпустит в организм полезный холестерин, в нем проходят последовательность биологических процессов, вырабатывающих такие вещества, как:

  • Мевалонат;
  • Изопентенилпирофосфат;
  • Сквален;
  • Ланостерин.

Только после этого осуществляется выработка самого холестерина. Каждый этап можно описать более подробно.

Для выработки данного вещества организм в организме должно присутствовать большое количество глюкозы. Чтобы получить ее нужно употреблять злаки и сладкие фрукты. Молекулы и элементы сахара в человека расщепляются под действием ферментов до 2 молекул ацетил-КоА. Потом вступает в общую реакцию такое вещество, как ацетоацетилтрансфераза, превращающая последний в такое вещество, как ацетоил-КоА.

Читайте также:  Травы повышающие уровень холестерина в крови

Из данного химического соединения посредством особых биологических реакций в организм поступает тот самый мевалонат.

Как только в составе ретикулума гепатоцитов образуется нужный объем мевалоната, сразу запускается синтез данного вещества. После этого важный для здоровья мевалонат особым особым образом фосфорилируется, то есть отдает некоторое количество своего фосфата многочисленным молекулам АТФ. В результате получается нуклетид, что считается оптимальным хранилищем энергии всего организма.

Посредством последовательно идущих конденсаций, то есть выделения воды, осуществляется образование молекул особого сквалена. В ситуации, если для выше описанной реакции клетки тела тратят важную энергию АТФ, то для элементов сквалена они используют НАДН, который представляет собой еще один источник нужной энергии.

Выработка данного вещества является предпоследней естественной реакцией в общей последовательности работы печени. Происходит данный процесс тогда, когда из молекул, содержащих ланостерин, полностью уходит вода.

Сразу после этого общая формула произведенного соединения превращается из развернутой в циклическую. В данном случае источником энергии становится область НАДФН.

Последним этапом выработки общего холестерина является быстрое превращение ланостерина в это вещество. Осуществляется данный процесс в клеточных мембранах эндоплазматического ретикулума гепатоцита. Элемент основного вещества посредством нескольких этапов превращений приобретает особую двойную связь в процессе образования карбонов.

Для осуществления данного процесса требуется достаточно большой объем энергии, которая берется из молекул НАДФН. Как только над всеми производными вещества ланостерина потрудятся разные ферменты, относящиеся к категории трансформаторов, осуществляется образование холестерина.

На основании всего сказанного выше можно сделать вывод, что синтез холестерина в теле человека проходит в 5 этапов. Они контролируются биологическими ферментами, разными донорами и иными, не менее важными факторами. Например, есть такие элементы, на уровень активности которых оказывают влияние гормоны щитовидки, а также инсулин.

Выработанный в печени холестерин, нужен организму для выполнения самых разных процессов. Среди них можно отметить синтез важных для организма стероидных гормонов, для выработки необходимого количества витамина Д и транспортировка по всему организму Q10.

К основным стероидным гормонам можно отнести кортикостероиды, глюкокортикоиды, а также минералкортикоиды. Данные элементы необходимы для регулирования разных обменных процессов, разных полезных и активных веществ, важных для репродуктивной системы мужских и женских половых гормонов. Холестерин после выработки в печени, попадает по сосудам в надпочечники и способствует образованию данных веществ.

Выработка витамина Д происходит на основании скопления холестерина под поверхностью кожи и воздействия на нее солнечных лучей. Это важный компонент для человеческого организма, так как без него невозможно регулировать усвоение кальция.

Полезный холестерин после выработки в печени с кровью транспортируется из нее в клетки кожных покровов. Кстати, тот же самый процесс осуществляется и с плохим холестерином, но в коже он не преобразуется в витамин Д, но становится причиной образования холестериновых бляшек, которые явно видны под тонкой кожей век.

Как и во всех процессах человеческого организма в процессе синтеза холестерина могут возникнуть определенные проблемы. Часто они возникают по причине нарушения обмена веществ. В случае с холестерином, он может быть повышенным и пониженным, на основании этого и разнятся его общие показатели и симптомы, происходящие в организме.

При определенных заболеваниях полезного холестерина может не хватать. Это может происходить по причине нарушений работы и функции щитовидной железы, проблем с сердцем и сахарного диабета. Также появлению сниженного холестерина может способствовать определенная генетическая предрасположенность.

Среди последствий, с которыми может столкнуться человек, имеющий сниженный холестерин, можно отметить:

  1. Детский рахит, возникающий по причине не усвоения необходимого кальция;
  2. Ранее старение, возникающее по причине разрушения клеточных мембран без транспорта Q10;
  3. Снижение веса, которое основано на низком уровне расщеплении жиров;
  4. Подавление защитных сил организма;
  5. Появление изнурительных болей в сердце, а также в мышцах.

Если у человека, наоборот, большое количество холестерина, его здоровье также будет подвергаться определенной опасности.

В организме будут наблюдаться такие проблемы, как:

  • Развитие гепатита и цирроза печени;
  • Повышение веса;
  • Пагубное для человека нарушение общего липидного обмена;
  • Развитие воспалительных процессов хронического характера.

При избыточном накоплении холестерина образуются многочисленные атеросклеротические скопления, которые в виде бляшек закупоривают сосуды. Также вырабатывается большое количество желчи, что просто не успевает выйти из желчного пузыря. Это автоматически вызывает образование в органе камней, а также сильно страдает сердце и многочисленные сосуды в организме.

Синтез холестерина в печени – это достаточно сложный процесс, который происходит в организме каждый день. Тело человека производит собственные элементы – липопротеиды полезного вида или высокого уровня плотности, которые эффективно предотвращают образование на сосудах опасных для здоровья холестериновых бляшек.

Если нормальный синтез холестерина будет нарушен, такое опасное заболевание, как атеросклероз, будет только прогрессировать.

Чтобы поддерживать оптимальный уровень синтеза холестерина в крови, стоит выстроить максимально правильное питание и режим дня с должным количество свободного времени на отдых. Для этого нужно употреблять в пищу продукты, богатые полезными кислотами Омега-3. Они в состоянии быстро и эффективно снизить количество опасного холестерина выводя его из организма.

Благодаря этому можно наладить работу нервной системы, восстановить эндотолей, которым покрываются сосуды и снизить вязкость и густоту крови. Все это автоматически снижает процесс возникновения и развития сердечно-сосудистых заболеваний. Среди продуктов, богатых данным веществом можно отметить все виды морепродуктов и разные виды рыбы.

Не менее важно наполнить свой рацион такими продуктами, как семечки, орехи, авокадо и оливковое масло. Здесь сосредоточено большое количество полезных фитостеринов, которые эффективно регулируют объем холестерина в крови. Применение оливкового масла в качестве салатной заправки позволит заменить насыщенные жиры на мононенасыщенные. Данный процесс в свою очередь снижает количество вредного холестерина на 18%, а полезный повышает примерно на 7%.

Очень важно правильно питаться, вести здоровый образ жизни. Только в этом случае синтез холестерина в организме будет происходить в нормальном режиме. В этом случае можно эффективно избежать сбоев в гормональном фоне, изменения в сосудах и формирования камней в желчном пузыре.

Поскольку вещество принадлежит к классу спиртов, единственно правомочным является термин «холестерол», название же «холестерин» (буквально «твёрдая желчь» ввиду его первоначального выделения из желчных камней) закрепилось за соединением в силу традиции – впервые полученное в 1769 году французским химиком Пулетье де ля Саль, оно проявляло явные свойства жиров, к коим и было первоначально причислено.

Ввиду некоторых добросовестных заблуждений учёных, холестерин был на долгие годы объявлен для здоровья организма «врагом №1», что вызвало настоящий переворот в пищевой промышленности, фармакологии и методах лечения – одновременно с обезжиренными продуктами в мир явилась новые препараты и методики, способные существенно снизить концентрацию соединения в крови, а вместе со всем этим – и аппараты контроля за «вредителем», чтобы его можно было всегда держать в узде.

Поскольку лучшим способом проверить вредоносность того или иного фактора является метод его изъятия из обращения, это и было проделано – в итоге весь мир теперь пожинает катастрофические плоды «обезжиривающей диеты», а учёные вынуждены оправдываться и обещать всё исправить. Но сделать это можно, лишь разобравшись в происхождении и истинной роли вещества в организме.

Помимо того, что он является непременным компонентом (стабилизатором текучести) цитоплазматической мембраны, обеспечивая жёсткость её двойного слоя за счёт более компактного размещения фосфолипидных молекул, холестерин проявляет себя как фактор-регулятор проницаемости клеточных стенок, препятствуя гемолизу крови (воздействию гемолитических ядов на мембраны эритроцитов).

Еще он служит исходной субстанцией для производства соединений стероидной группы:

  • гормонов-кортикостероидов;
  • половых гормонов;
  • желчных кислот;
  • витаминов D-группы (эргокальциферорола и холекальциферола).

Учитывая важность для организма каждого из этой группы веществ, становится понятен вред бесхолестериновой диеты либо искусственного снижения уровня этого вещества в крови.

Ввиду нерастворимости в воде эта субстанция может быть транспортирована кровью лишь в связке с белками-транспортёрами (аполипопротеинами), при соединении с которыми образуются липопротеиновые комплексы.

По причине существования целого ряда различных аполипопротеинов (с различием молекулярной массы, степенью их тропности к холестерину, а также ввиду способности образованного комплекса к растворению в крови, и наличия обратных свойств – к выпадению холестериновых кристаллов с образованием атеросклеротической бляшки) выделяют категории липопротеинов:

  • высокой плотности (ЛПВП, или высокомолекулярные, или HDL-липопротеины);
  • низкой плотности (ЛПНП, или низкомолекулярные, или LDL-липопротеины);
  • очень низкой плотности (ЛПОНП, крайне низкомолекулярные, или VLDL- категория липопротеинов);
  • хиломикроны.

К тканям периферии холестерин поступает связанным с хиломикронами, ЛПНП либо ЛПОНП, в печень (с последующими удалением из организма) – путём транспортировки аполипопротеинами категории ЛПВП.

Для того чтобы из холестерина образовались либо атеросклеротические бляшки (становящиеся одновременно и «заплатками» на повреждённой стенке артерии, и внутренними «распорками» в той зоне, где без них атрофия мышечного слоя должна бы привести к её окклюзии – спадению участка), либо гормоны, либо иная продукция, он в организме должен сначала синтезироваться в одном из трёх мест:

Поскольку клетки печени (их цитозоль и гладкий эндоплазматический ретикулюм) являются главными поставщиками соединения (в 50% и свыше того), следует рассмотреть синтез вещества именно с позиции совершающихся в ней реакций.

Синтез холестерина происходит в 5 этапов – с последовательным образованием:

  • мевалоната;
  • изопентенилпирофосфата;
  • сквалена;
  • ланостерина;
  • собственно холестерина.

Цепочка превращений была бы невозможной без участия ферментов, катализирующих каждую из стадий процесса.

Видео о синтезе холестерина:

На первом этапе (состоящем из трёх операций), ацетил-CoA-ацетилтрасферазой (тиолазой) первоначально инициируется создание ацетоацетил-CoA (здесь и далее CoA – коэнзим А) путём слияния 2 молекул ацетил-CoA. Далее при участии ГМГ-CoA-синтазы (гидроксиметил-глутарил-CoA-синтазы) становится возможным синтез из ацетоацетила-CoA и ещё одной молекулы ацетил-CoA ꞵ-гидрокси-ꞵ-метилглутарил-CoA.

При восстановлении ГМГ (ꞵ-гидрокси-ꞵ-метил-глутарил-CoA) путём отщепления фрагмента HS-CoA с участием НАДФ-зависимой гидроксиметил-глутарил-CoA-редуктазы (ГМГ-CoA-редуктазы) образуется первый промежуточный продукт – предшественник холестерина (мевалонат).

На этапе синтеза изопентинилпирофосфата осуществляются четыре операции. На 1 и 2 мевалонат при посредстве мевалонаткиназы (а затем фосфомевалонаткиназы) путём дважды повторяющегося фосфорилирования превращается в 5-фосфомевалонат, а далее в 5-пирофосфомевалонат, на 3 стадии (фосфорилировании по 3-му углеродному атому) становящемуся 3-фосфо-5-пирофосфомевалонатом (при участии фермента киназы).

Последняя операция – это декарбоксилирование и дефосфорилирование с образованием изопентинилпирофосфата (инициированное участием фермента пирофосфомевалонат-декарбоксилазы).

При синтезе сквалена происходит первоначальная изомеризация изопентенилпирофосфата в диметилаллилпирофосфат (под влиянием изопентилфосфатизомеразы), затем изопентенилпирофосфат конденсируется с диметилаллилпирофосфатом (образуется электронная связь между C5 первой и C5 второй субстанций) с образованием геранилпирофосфата (и отщеплением пирофосфатной молекулы).

На следующей стадии образуется связь между C5 изопентенилпирофосфата и C10 геранилпирофосфата – в результате конденсации первого со вторым происходит образование фарнезилпирофосфата и отщеплением следующей молекулы пирофосфата от C15.

Завершается данный этап конденсацией двух фарнезилпирофосфатных молекул в зоне C15— C15 (по принципу «головой-к-голове») с отщеплением сразу 2 молекул пирофосфата. Для конденсации обеих молекул используются области пирофосфатных групп, одна из которых сразу отщепляется, что приводит к возникновению прескваленпирофосфата. При восстановлении НАДФН (с отщеплением второго пирофосфата) эта промежуточная субстанция (под влиянием сквален-синтазы) обращается в скавален.

В синтезе ланостерина присутствуют 2 операции: первая завершается образованием эпоксида сквалена (под действием скваленэпоксидазы), вторая – циклизацией эпоксида сквалена в конечный продукт этапа – ланостерин. Перемещением метильной группы от C14 на C13, а от C8 на C14 ведает оксидосквален-ланостерин-циклаза.

Последний этап синтеза включает в себя последовательность из 5 операций. В результате окисления C14 -метильной группы ланостерина возникает соединение, именуемое 14-десметилланостерином. После удаления ещё двух метильных групп (на C4) вещество становится зимостеролом, а в результате перемещения двойной связи C89 в позицию C87 происходит образование δ-7,24- холестадиенола (под действием изомеразы).

После перемещения двойной связи С7=C8 в позицию С56 (с образованием десмостерола) и восстановлением двойной связи в боковой цепи образуется конечное вещество – холестерин (вернее, холестерол). «Руководит» финальной стадией синтеза холестерина фермент δ-24-редуктаза.

Учитывая малую растворимость низкомолекулярных липопротеидов (ЛПНП), их склонность к выпадению в осадок холестериновых кристаллов (с образованием в артериях бляшек атеросклероза, повышающих вероятность сердечных и сосудистых осложнений), липопротеиды данной категории часто называют «вредным холестерином», в то время как липопротеиды с высоким молекулярным весом (ЛПВП) с противоположными свойствами (без риска атерогенности) принято именовать холестерином «полезным».

Принимая во внимание относительность этого суждения (в организме не может быть как чего-либо безусловно полезного, так и исключительно вредного), тем не менее в настоящий момент для лиц с высокой склонностью к сосудистой патологии предлагаются меры контроля и снижения уровня ЛПНП до оптимальных показателей.

При цифре свыше 4,138 ммоль/л рекомендован подбор диеты для снижения их уровня до 3,362 (либо менее того), уровень свыше 4,914 служит показанием для назначения терапии по искусственному их снижению приёмом лекарственных препаратов.

К повышению в крови фракции «вредного холестерина» приводят факторы:

  • низкой активности тела (гиподинамии);
  • переедания (пищевой зависимости), а также его последствий – избытка массы либо ожирения;
  • несбалансированности диеты – с преобладанием трансжиров, легкоусвояемых углеводов (сладостей, сдобы) в ущерб содержанию пектиновых веществ, клетчатки, витаминов, микроэлементов, жирных кислот полиненасыщенного состава;
  • наличия привычных бытовых интоксикаций (курения, употребления спирта в виде различных напитков, злоупотребления лекарственными средствами).

Не менее мощное влияние оказывает наличие хронической соматической патологии:

  • желчнокаменной болезни;
  • эндокринных расстройств с гиперпродукцией гормонов коры надпочечников, дефицитом тиреоидных либо половых гормонов, либо сахарного диабета;
  • почечной и печёночной недостаточности с расстройствами отдельных этапов синтеза «полезных» липопротеидов, происходящего в данных органах;
  • наследственно обусловленных дислипопротеинемий.

Состояние холестеринового обмена напрямую зависит от состояния микрофлоры кишечника, способствующей (либо препятствующей) всасыванию пищевых жиров, а также участвующей в синтезе, трансформации, либо разрушении стеролов экзогенного или эндогенного происхождения.

И наоборот, к снижению показателя «вредного» холестерина приводят:

  • занятия физкультурой, играми, танцами;
  • ведение здоровой жизни без курения и алкоголя;
  • правильная пища без избытка легкоусвояемых углеводов, с малым содержанием животных жиров насыщенного состава – но с достаточным содержанием клетчатки, жирных кислот полиненасыщенного состава, липотропных факторов (лецитина, метионина, холина), микроэлементов, витаминов.

С потребляемой пищей в организм поступают лишь около 20% холестерина – остальные 80% он вырабатывает сам, помимо печени процесс синтеза производится гладким эндоплазматическим ретикулюмом клеток:

  • кишечника;
  • надпочечных желёз;
  • почек;
  • половых желёз.

Помимо описанного выше классического механизма создания молекулы холестерола, возможно её построение и иным, не мевалонатным методом. Так, одним из вариантов является образование вещества из глюкозы (происходящее при посредстве других ферментов и при других условиях существования организма).

источник