身體產(chǎn)生膽固醇的過程叫做膽固醇生物合成。它涉及許多步驟,依賴無數(shù)酶和到達最終產(chǎn)品的加工過程。人體正常功能需要一定數(shù)量的膽固醇。它用于生產(chǎn)細胞壁和荷爾蒙,并涉及其它一些功能。然而,體內(nèi)的膽固醇數(shù)量太多,會導(dǎo)致動脈粥樣硬化或血管變窄,這會誘發(fā)心臟病,心臟病發(fā)作或中風(fēng)等嚴重疾病。
調(diào)節(jié)膽固醇合成的關(guān)鍵酶是HMG-CoA還原酶。該酶受膽固醇的抑制,同時酶的磷酸化也可調(diào)節(jié)酶的活性。對于嚴重的家族性高膽固醇血癥,常使用HMG-CoA還原酶的抑制劑,如洛伐他汀。
膽固醇的母核是環(huán)戊烷多氫菲,在體內(nèi)不能被降解,但可以轉(zhuǎn)變成許多具有重要生理功能的固醇類物質(zhì)。
合成原料
除腦組織和成熟紅細胞外,幾乎全身各組織均可合成膽固醇,肝臟的合成能力最強,占總量的3/4以上。
乙CoA是起始原料,需ATP供能和NADPH供氫。合成酶系存在于胞液和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
基本過程
合成過程復(fù)雜,有近30步酶促反應(yīng),大致分為三個階段:
乙酰(C2)→2-甲基-1,3-丁二烯(C5)→鯊烯(C30)→膽固醇(C27)
1.乙酰CoA合成異戊烯焦磷酸(IPP)
2分子乙酰CoA經(jīng)硫解酶催化縮合成乙酰乙酰CoA,由HMG-CoA合成酶催化結(jié)合1分子乙酰CoA,生成β-羥基-β-甲基戊二酸單酰CoA(HMG-CoA),HMG-CoA還原酶(限速酶)催化其生成甲羥戊酸(MVA),消耗2分子NADPH。甲羥戊酸經(jīng)磷酸化、脫羧三步酶促反應(yīng)生成活潑的異戊烯焦磷酸(IPP)。
2.鯊烯的合成
一種異構(gòu)酶催化異戊烯焦磷酸轉(zhuǎn)換成二甲基丙烯焦磷酸(DPP)。然后它按照頭對尾方式與另一分子異戊烯焦磷酸縮合成10C牛龍牛兒焦磷酸。再按頭對尾方式與另一分子異戊烯焦磷酸縮合成15C焦磷酸法尼(FPP),2分子FPP由鯊烯合成酶催化,仍然按頭對尾方式縮合成30C的鯊烯。
3.鯊烯轉(zhuǎn)換為膽固醇
鯊烯轉(zhuǎn)換為膽固醇的過程很復(fù)雜,一個中間產(chǎn)物是羊毛甾醇,涉及加氧、環(huán)化,形成由四個環(huán)組成的膽固醇核的反應(yīng)。而由羊毛固醇到膽固醇還要經(jīng)過甲基的轉(zhuǎn)移、氧化、脫羧等約20步反應(yīng)。
調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)變
1.膽汁酸:3/4的膽固醇可在肝臟轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼幔S膽汁入腸道,參與脂類的消化吸收。這是膽固醇代謝的主要去路。
2.類固醇激素:膽固醇在腎上腺皮質(zhì)球狀帶可轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/hebeideji/1081841773301574106.html">腎上腺皮質(zhì)激素,調(diào)節(jié)糖、脂、蛋白質(zhì)代謝;在腎上腺皮質(zhì)網(wǎng)狀帶可轉(zhuǎn)變轉(zhuǎn)變?yōu)樾奂に亓康拇萍に兀辉?a href="/hebeideji/7289288034536915007.html">睪丸和卵巢組織可經(jīng)睪再轉(zhuǎn)變成二氫睪酮或雌二醇后發(fā)揮生理作用。
3.VD3:膽固醇在腸粘膜細胞內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="/hebeideji/5755194201219764909.html">7-脫氫膽固醇(VD3原),經(jīng)血液運輸?shù)狡つw,在紫外線照射下轉(zhuǎn)變成VD3,繼而在肝、腎進行兩次羥化生成1,25-(OH)2-D3,調(diào)節(jié)鈣磷代謝。
4.膽固醇酯:在肝、腎上腺皮質(zhì)和小腸等組織中,膽固醇與脂酰CoA在脂酰CoA膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(ACAT)作用下,生成膽固醇酯。(膽固醇酯酶可將其水解為膽固醇。)
在血漿中,膽固醇在卵磷脂膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(LCAT)作用下,接受卵磷脂分子中的脂酰基生成膽固醇酯。
小部分膽固醇可經(jīng)腸道細菌作用后經(jīng)腸道排出。
參考資料 >
什么是膽固醇生物合成?.www.ew9z.com.2017-12-27