السكري

التخليق الحيوي للكوليسترول والكيمياء الحيوية

توليف الكوليسترول هو واحد من أهم عمليات التمثيل الغذائي التي تنفذ في جسم الإنسان.

يتم إجراء عملية التخليق الحيوي للكوليسترول بواسطة خلايا الكبد - يعد إنتاج هذا المركب الكيميائي من أهم الوظائف التي يؤديها الكبد ، وتعتمد عملية التخليق الكيميائي الحيوي للكوليسترول إلى حد كبير على تخليق هرمونات الستيرويد وفيتامين D والمركبات التي تنقل بعض المواد.

كيف تسير العملية الفسيولوجية لتوليف الكوليسترول في الجسم وماذا يحدث في حالة تعكير العمليات البيولوجية لتوليف هذا المركب؟

مراحل عملية التخليق الحيوي للكوليسترول في البشر

يحتوي عدد كبير من المنتجات التي يستهلكها الإنسان على الكوليسترول. هذه المنتجات موجودة عمليا في النظام الغذائي اليومي لأي شخص.

يحتوي الكوليسترول في تكوين المنتجات ، نتيجة للتسوس ، على كثافة منخفضة ويسمى بالكوليسترول السيئ. الجسم غير قادر على استخدام هذا النوع من المركب لتفاعلات التجميع. الكوليسترول السيئ موجود في الجسم على شكل بروتين شحمي منخفض الكثافة.

عندما تكون وفيرة ، يترسب هذا المكون من بلازما الدم ، والذي يشكل لويحات الكوليسترول على جدران الأوعية الدموية ، مما يؤدي إلى تطور تصلب الشرايين.

الكبد لديه وظيفة توليف الكوليسترول الجيد ، والذي يمثله البروتينات الدهنية عالية الكثافة. في الوقت نفسه ، تقوم خلايا الكبد بتصفية LDL وإزالة هذا المكون تدريجياً من الجسم في شكل الصفراء. تمنع وظيفة الكبد هذه التطور السريع للتغيرات تصلب الشرايين.

يتم تكوين جزيئات الكوليسترول في الكبد بواسطة خلايا محددة من أنسجة الكبد - خلايا الكبد.

سمة من سمات هذه الخلايا هو وجود شبكة endoplasmic متطورة. هذه الخلية الخلوية هي المسؤولة عن إنتاج المركبات التي تنتمي إلى فئة الكربوهيدرات والدهون.

يتم توليف LDL على مراحل.

باختصار ، يمكن وصف مخطط التخليق الحيوي لـ LDL في الخطوات التالية:

  • إنتاج الميفالونات.
  • إيزوبنتينيل بيروفسفات التوليف.
  • تشكيل السكوالين
  • تخليق اللانوستيرول.
  • توليف الكوليسترول.

في المجموع ، في عملية التخليق الحيوي للكوليسترول ، هناك حوالي 30 تفاعل كيميائي. يتم تجميع كل ردود الفعل هذه على مراحل.

يتم تصنيع المركب النهائي في الكبد البشري بمعدل 0.5-0.8 جم / يوم. من هذه الكمية ، يتم تشكيل حوالي 50 ٪ من المركب في الكبد وحوالي 15 ٪ في الأمعاء.

إن الإنزيم الأساسي الأساسي لتخليق الكوليسترول هو هيدروكسي ميثيل الغلوتاريل - سكوا مختزل ، نشاط الإنزيم قادر على تغيير 100 مرة أو أكثر.

مثل هذا التباين الكبير في النشاط يسمح بالحفاظ على مستوى الكوليسترول في حجم الخلايا داخل مستوى ثابت.

يشير تحليل معدل التخليق الحيوي إلى أنه يمكن تثبيته بواسطة بروتين حامل محدد ، والذي ينص على نقل المركبات الأيضية الوسيطة التي تشكلت أثناء تخليق الكوليسترول.

الطريقة الوحيدة لإزالة هذه المادة من الجسم هي الصفراء.

تفاعلات الكوليسترول الحيوي

يبدأ تخليق الكوليسترول بتكوين الميفالونات ، ولهذا الغرض يتطلب وجود كبير للجلوكوز ، وهو موجود بكميات كبيرة في الأطعمة والحبوب الحلوة.

ينقسم السكر تحت تأثير إنزيمات محددة إلى جزيئين من الأسيتيل- CoA. يتفاعل المركب الناتج مع acetoacetyltransferase ، وهو إنزيم يحول acetyl CoA إلى acetoyl CoA. يتكون الميفالونيت من المادة الأخيرة عن طريق إجراء سلسلة من التفاعلات الكيميائية على التوالي.

عند إنتاج كمية كافية من الميفالونات. تراكمه في الشبكة الإندوبلازمية لخلايا أنسجة الكبد ، تبدأ المرحلة التالية من التوليف ، ونتيجة لذلك يتم إنتاج أيزوب بنتيل بيروفسفات.

في هذه المرحلة ، يتم فسف الميفالونات. يعطي الفوسفات لهذا الغرض ATP ، وهو مصدر عالمي للطاقة للخلية.

المرحلة التالية هي تخليق من بيروفوسفات إيزوبنتينيل من السكوالين. يتم تنفيذ هذه المرحلة من خلال سلسلة من التكثيف المتتالي ، مما يؤدي إلى إطلاق الماء.

في مرحلة تشكيل بيروفوسفات إيزوبنتينيل ، يستخدم ATP كمصدر للطاقة في الخلية ، وفي مرحلة تكوين السكوالين ، تُستخدم الهياكل الخلوية كمصدر يزود العملية بأكملها بالطاقة NADH.

المرحلة قبل الأخيرة من سلسلة التحولات في تخليق الكوليسترول هي تكوين اللانوستيرول. هذه العملية هي لإزالة المياه. نتيجة التحول هي تحويل جزيء اللانوستيرول من جزيء إلى جزيء دوري. يعمل NADPH كمصدر للطاقة في هذه المرحلة.

يحدث تحويل الشكل الدوري للانوستيرول إلى الكوليسترول في الهياكل الغشائية للشبكة الإندوبلازمية لخلايا الكبد.

يكتسب جزيء اللانوستيرول ، من خلال التحولات ، رابطة مزدوجة في سلسلة الكربون. هذا المركب من التحولات الكيميائية يتطلب كمية كبيرة من الطاقة. يتم توفير إمدادات الطاقة في هذه المرحلة من التخليق الحيوي بواسطة جزيئات NADPH.

من اللانوستيرول المعدل ، بالتعرض لمختلف محولات الإنزيمات ، يتكون الكوليسترول.

يتم التحكم في جميع مراحل التوليف من قبل مجموعة متنوعة من الإنزيمات والمتبرعين بالطاقة.

مثال على هذا التأثير يمكن أن يكون التأثير على عمليات هرمون الغدة الدرقية والتخليق الحيوي للأنسولين.

نقص والكوليسترول الزائد في الجسم

يمكن أن يحدث نقص الكوليسترول في الجسم نتيجة لتطور بعض الأمراض في الجسم.

مع نقص الكوليسترول في الدم ، يصاب الشخص باضطرابات مرتبطة بعدم كفاية إنتاج الهرمونات الجنسية وفيتامين د.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك تسارع في عمليات الشيخوخة وموت الخلايا نتيجة لتدمير الهياكل الغشائية. ولوحظ أيضا انخفاض في المناعة وانخفاض في وزن الجسم بسبب انقسام الدهون غير الكافي.

الأمراض التي توجد فيها زيادة في الكوليسترول هي:

  1. مرض السكري من النوع 2.
  2. علم الأمراض في عمل الغدة الدرقية.
  3. فشل القلب.
  4. الأمراض الوراثية ، التي تساعد على تطوير مستويات الكوليسترول في بلازما الدم.

يتم حل مشكلة انخفاض الكوليسترول في الدم عن طريق الالتزام بنظام غذائي خاص ، قادر على رفع الكوليسترول في الدم.

في معظم الأحيان تكون هناك حالات عندما يكون هناك زيادة في الكوليسترول وتحدث زيادة في هذا المكون في الجسم.

يمكن أن تكون أسباب هذا الانتهاك:

  • التهاب الكبد وتليف الكبد.
  • وجود زيادة في وزن الجسم ؛
  • انتهاك التمثيل الغذائي للكوليسترول.
  • العمليات الالتهابية النامية في الجسم.

لتقليل مستوى الكوليسترول في الجسم ، يتم استخدام الأدوية المتخصصة ، ويهدف تأثير هذه الأدوية إلى ضمان إزالة الكوليسترول من الجسم.

يؤدي زيادة الكوليسترول في الدم إلى تكوين رواسب الكوليسترول وتصلب الشرايين ، مما قد يؤدي إلى حدوث جلطة أو نوبة قلبية.

يتم توفير جميع المعلومات الأساسية حول الكوليسترول في الفيديو في هذه المقالة.

شاهد الفيديو: الدهون - Lipids (شهر اكتوبر 2019).