93792

Холистерин: биологическая роль, биосинтез

Доклад

Биология и генетика

В синтезе холестерина можно выделить три основные стадии: I – превращение активного ацетата в мевалоновую кислоту, II – образование сквалена из мевалоновой кислоты, III – циклизация сквалена в холестерин. Рассмотрим стадию превращения активного ацетата в мевалоновую кислоту.

Русский

2015-09-06

652.77 KB

0 чел.

Холистерин: биологическая роль, биосинтез. В синтезе холестерина можно выделить три основные стадии: I – превращение активного ацетата в мевалоновую кислоту, II – образование сквалена из мевалоновой кислоты, III – циклизация сквалена в холестерин. Рассмотрим стадию превращения активного ацетата в мевалоновую кислоту. Начальным этапом синтеза мевалоновой кислоты из ацетил-КоА является образование ацетоацетил-КоА посредством обратимой тиолазной реакции:

Затем при последующей конденсации ацетоацетил-КоА с 3-й молекулой ацетил-КоА при участии гидроксиметилглутарил-КоА-синтазы (ГМГ-КоА-синтаза) образу-ется β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА:

Далее β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА под действием регуляторного фермента НАДФ-зависимой гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза) в результате восстановления одной из карбоксильных групп и отщепления HS-KoA превращается в мевалоновую кислоту:

ГМГ-КоА-редуктазная реакция – первая практически необратимая реакция в цепи биосинтеза холестерина. Она протекает со значительной потерей свободной энергии (около 33,6 кДж). Установлено, что данная реакция лимитирует скорость биосинтеза холестерина. На II стадии синтеза холестерина мевалоновая кислота превращается в сквален. Реакции II стадии начинаются с фосфорилирования мевалоновой кислоты с помощью АТФ. В результате образуется 5-фосфорный эфир, а затем 5-пирофосфорный эфир мевалоновой кислоты:

5-пирофосфомевалоновая кислота в результате последующего фосфорилирова-ния третичной гидроксильной группы образует нестабильный промежуточный продукт – 3-фосфо-5-пирофосфомевалоно-вую кислоту, которая, декарбоксилируясь и теряя остаток фосфорной кислоты, превращается в изопентенилпирофосфат. Последний изомеризуется в диметилал-лилпирофосфат:

Затем оба изомерных изопентенилпиро-фосфата (диметилаллилпирофосфат и изопентенилпирофосфат) конденсируются с высвобождением пирофосфата и образо-ванием геранилпирофосфата. К геранилпирофосфату вновь присоединяется изопентенилпирофосфат. В результате этой реакции образуется фарнезилпирофосфат. В заключительной реакции данной стадии в результате НАДФН-зависимой восста-новительной конденсации 2 молекул фарнезилпирофосфата образуется сквален. На III стадии биосинтеза холестерина сквален под влиянием скваленокс-идоциклазы циклизируется с образованием ланостерина. Дальнейший процесс превращения ланостерина в холестерин включает ряд реакций, сопровождающихся удалением трех метильных групп, насыщением двойной связи в боковой цепи и перемещением двойной связи. Начиная со сквалена, все промежуточные продукты биосинтеза холестерина (включая и холестерин) нерастворимы в водной среде. Поэтому они участвуют в конечных реакциях биосинтеза холестерина, будучи связанными со стеринпереносящими белками (СПБ). Это обеспечивает их растворимость в цитозоле клетки и протекание соответствующих реакций. Данный факт имеет важное значение и для вхождения холестерина в клеточные мембраны, окисления в желчные кислоты, превращения в стероидные гормоны. Реакцией, регулирующей скорость биосинтеза холестерина в целом, является восстановление β-гидрокси-βметилг-лутарил-КоА в мевалоновую кислоту, катализируемое ГМГ-КоА-редуктазой. Данный фермент испытывает регуляторное воздействие ряда факторов. В частности, скорость синтеза редуктазы в печени подвержена четким суточным колебаниям: максимум ее приходится на полночь, а минимум – на утренние часы. Активность ГМГ-редуктазы возрастает при введении инсулина и тиреоидных гормонов. Это приводит к усилению синтеза холестерина и повышению его уровня в крови. При голодании, тиреоидэктомии, введение глюкагона и глюкокортикоидов, напротив, отмечается угнетение синтеза холестерина, что преждевсего связано со снижением активности ГМГ-КоА-редуктазы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19187. Контроль твэлов и ТВС энергетических реакторов 319.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 22 Контроль твэлов и ТВС энергетических реакторов Качество промышленной продукции регламентируется государственными и отраслевыми стандартами техническими условиями и другими нормативными документами. Твэлы являются продукцией для которой вероятность о
19188. Моделирование процессов производства твэлов и ТВС по методу IDEF3 в среде Bpwin 20.05 MB
  ЛЕКЦИЯ 23 Моделирование процессов производства твэлов и ТВС по методу IDEF3 в среде Bpwin Для оптимизации последовательности и времени выполнения технологических операций широко применяются методы сетевого планирования. В настоящее время известны программные продукты...
19189. Элементный и структурный анализ в развитии современных технологий 112 KB
  электронный конспект лекций Лекция 1 Элементный и структурный анализ в развитии современных технологий. Основные определения используемые в последующем изложении. Упругое рассеяние в лабораторной системе координат. Широкое внедрение тонкопленочных технологий ис...
19190. Упругое рассеяние в системе центра масс. Связь между сечением рассеяния и прицельным параметром 171 KB
  Лекция 2 Упругое рассеяние в системе центра масс. Связь между сечением рассеяния и прицельным параметром. Вычисление сечения рассеяния в лабораторной системе координат по известному сечению рассеяния в системе центра масс. Рассмотрим процесс упругого рассеяния в сис
19191. Сечение рассеяния в кулоновском и обратноквадратичном потенциале 136.5 KB
  Лекция 3 Сечение рассеяния в кулоновском и обратноквадратичном потенциале. Кулоновский потенциал взаимодействия имеющий вид Ur = /r где  = q1q2 один из немногих потенциалов для которого можно вычислить аналитически дифференциальное сечение рассеяния. На его приме
19192. Упругое рассеяние иона на атоме при экранированном кулоновском потенциале взаимодействия 206 KB
  Лекция 4 Упругое рассеяние иона на атоме при экранированном кулоновском потенциале взаимодействия. Функция экранирования. Линдхардовское сечение рассеяния для экранированного кулоновского потенциала. Аппроксимация аналитическими выражениями. Рассмотрим процессы
19193. Ядерная и электронная тормозная способность и их связь с удельными потерями энергии при движении ионов в твердом теле 250 KB
  Лекция 5 Ядерная и электронная тормозная способность и их связь с удельными потерями энергии при движении ионов в твердом теле. Расчет тормозных способностей ионов для кулоновского и экранированного кулоновского потенциалов взаимодействия. Расчет тормозных способнос
19194. Расчет траекторных пробегов ионов в твердом теле и распределение внедренных ионов по глубине образца 285 KB
  Лекция 6 Расчет траекторных пробегов ионов в твердом теле и распределение внедренных ионов по глубине образца. Коэффициент отражения и зарядовый состав отраженных ионов. Под пробегом будем понимать путь который проходит ион в твердом теле до полной остановки. Перед в
19195. Расчет коэффициента распыления в модели Зигмунда. Эмпирические формулы расчета коэффициента распыления 167 KB
  Лекция 7 Расчет коэффициента распыления в модели Зигмунда. Эмпирические формулы расчета коэффициента распыления. Энергетическое и угловое распределение распыленных частиц. Ионное травление. Расчет скорости ионного травления. Профиль ионной имплантации при учете расп