Биосинтез холестерола

19.4.1. Исходным соединением для синтеза холестерола является ацетил-КоА (см. 15.2.3, рисунок 15.6). Ферменты, катализирующие реакции синтеза, содержатся в цитоплазме и эндоплазматическом ретикулуме многих клеток. Наиболее активно этот процесс происходит в печени. В организме человека в сутки синтезируется около одного грамма холестерола.

19.4.2. Биосинтез холестерола включает три основные стадии (рисунок 19.7).

Рисунок 19.7. Синтез холестерола.

На первой стадии образуется мевалоновая кислота (рисунок 19.7, а).

На второй стадии мевалоновая кислота превращается в изопентенилпирофосфат («активный изопрен»), 6 молекул которого конденсируются в сквален (рисунок 19.7, б).

На третьей стадии сквален превращается в холестерол (рисунок 19.7, в).

Всего для синтеза 1 молекулы холестерола используется 18 молекул ацетил-КоА: для образования «активного изопрена» требуется 3 молекулы; в последующих реакциях конденсации участвуют 6 молекул «активного изопрена»; 3 × 6 = 18.

19.4.3. Скорость синтеза холестерола в организме регулируется по механизму отрицательной обратной связи (рисунок 19.7, пунктирная стрелка). Фермент β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА-редуктаза катализирует лимитирующую реакцию биосинтеза холестерола. Холестерол является корепрессором синтеза данного ферментного белка, что приводит к снижению скорости катализируемой реакции. Поэтому при поступлении избытка холестерола с пищей синтез эндогенного холестерола прекращается.

Холестерол является компонентом биологических мембран, из него в организме образуются стероидные гормоны, витамин D 3, желчные кислоты (см. 9.2.2). Избыток холестерола превращается в печени в желчные кислоты (см. 10.2.3, рисунок 10.3), а также выделяется с желчью в кишечник и выводится с калом.

19.4.4. Нормальное содержание холестерола в сыворотке крови человека составляет 3,9 – 6,3 ммоль/л. Транспортной формой холестерола в крови являются липопротеины (см. далее 20.1.2). Если нарушается соотношение между поступлением холестерола в организм и его выведением, то содержание холестерола в тканях и крови изменяется. Повышение концентрации холестерола в крови (гиперхолестеролемия) может приводить к развитию атеросклероза и желчно-каменной болезни.