旭晨教育考博頻道為廣大考生整理了考博資料,供大家參考學習。本文主要內容是考博生物化學與分子生物學重點五十一:膽固醇的代謝。
膽固醇的代謝
膽固醇的基本結構為環戊烷多氫菲。膽固醇的酯化在C3位羥基上進行,由兩種不同的酶催化。存在于血漿中的是卵磷脂膽固醇酰基轉移酶(LCAT),而主要存在于組織細胞中的是脂肪酰CoA膽固醇酰基轉移酶(ACAT)。
1.膽固醇的合成:膽固醇合成部位主要是在肝臟和小腸的胞液和微粒體。其合成所需原料為乙酰CoA。每合成一分子的膽固醇需18分子乙酰CoA,54分子ATP和10分子NADPH。
⑴乙酰CoA縮合生成甲羥戊酸(MVA):此過程在胞液和微粒體進行。2×乙酰CoA→乙酰乙酰CoA→HMG-CoA→MVA。HMG-CoA還原酶是膽固醇合成的關鍵酶。
⑵甲羥戊酸縮合生成鯊烯:此過程在胞液和微粒體進行。MVA→二甲丙烯焦磷酸→焦磷酸法呢酯→鯊烯。
⑶鯊烯環化為膽固醇:此過程在微粒體進行。鯊烯結合在胞液的固醇載體蛋白(SCP)上,由微粒體酶進行催化,經一系列反應環化為27碳膽固醇。
2.膽固醇合成的調節:各種調節因素通過對膽固醇合成的關鍵酶——HMG-CoA還原酶活性的影響,來調節膽固醇合成的速度和合成量。
⑴膳食因素:饑餓或禁食可抑制HMG-CoA還原酶的活性,從而使膽固醇的合成減少;反之,攝取高糖、高飽和脂肪膳食后,HMG-CoA活性增加而導致膽固醇合成增多。
⑵膽固醇及其衍生物:膽固醇可反饋抑制HMG-CoA還原酶的活性。膽固醇的某些氧化物,如7β-羥膽固醇,25-羥膽固醇等也可抑制該酶的活性。
⑶激素:胰島素和甲狀腺激素可通過誘導該酶的合成而使酶活性增加;而胰高血糖素和糖皮質激素則可抑制該酶的活性。
3.膽固醇的轉化:膽固醇主要通過轉化作用,轉變為其他化合物再進行代謝,或經糞便直接排出體外。
⑴轉化為膽汁酸:正常人每天合成的膽汁酸中有2/5通過轉化為膽汁酸。初級膽汁酸是以膽固醇為原料在肝臟中合成的,合成的關鍵酶是7α-羥化酶。。主要的初級膽汁酸是膽酸和鵝脫氧膽酸。初級膽汁酸通常在其羧酸側鏈上結合有一分子甘氨酸或牛磺酸,從而形成結合型初級膽汁酸,如甘氨膽酸,甘氨鵝脫氧膽酸、牛磺膽酸和牛磺鵝脫氧膽酸。次級膽汁酸是在腸道細菌的作用下生成的。主要的次級膽汁酸是脫氧膽酸和石膽酸。
⑵轉化為類固醇激素:腎上腺皮質球狀帶可合成醛固酮,又稱鹽皮質激素,可調節水鹽代謝;腎上腺皮質束狀帶可合成皮質醇和皮質酮,合稱為糖皮質激素,可調節糖代謝。性激素主要有睪酮、孕酮和雌二醇。
⑶轉化為維生素D3:膽固醇經7位脫氫而轉變為7-脫氫膽固醇,后者在紫外光的照射下,B環發生斷裂,生成Vit-D3。Vit-D3在肝臟羥化為25-(OH)D3,再在腎臟被羥化為1,25-(OH)2 D3。1,25-(OH)2 D3為活性維生素D3。
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