Холестерина и его производные

18. Биологически активные производные холестерина.

К
производным холестерина относятся
стероидные гормоны и жёлчные кислоты.

Холестерин,
который находится в организме человека,
подвержен окислению. Так он преобразуется
во всевозможные стероидные соединения.
Примерно 70% имеющегося в организме
свободного холестерина уходит на это
процесс. Желчные кислоты синтезируются
в печени, а затем хранятся и концентрируются
в желчном пузыре. При необходимости они
направляются в тонкий кишечник. Самой
значимой в организме является холевая
кислота. Еще есть дезоксихолевая,
хенодезоксихолевая и литохолевая.
Некоторые из них присутствуют в желчи
в виде солей. Эти производные холестерина
являются основными компонентами желчи.
В них растворяются диетические липиды.
Кроме того и сами они являются конечными
продуктами распада этого вещества.

Производными
холестерина являются 5 основных классов
стероидных гормонов: прогестины,
глюкокортикоиды, минералокортикоиды,
андрогены и эстрогены. Эти гормоны
являются мощными веществами, регулирующими
основные функции в организме. Прогестерон
и прогестаген подготавливает матку к
имплантации яйцеклетки. Для нормального
протекания беременности необходим
прогестерон. Андрогены определяют
вторичные мужские половые признаки, а
эстрогены – женские. Глюкокортикоиды
участвуют в образовании гликогена,
подавляют воспалительные реакции.
Минералокортикоиды воздействуют на
почки, что приводит к увеличению потока
крови и артериального давления.

Холестерин
является предшественником витамина D,
который играет важную роль в контроле
метаболизма кальция и фосфора.

Вопрос 21 Биологическая роль вторичных мессенджеров при передаче гормонального сигнала

Общим
фундаментальным механизмом, посредством
которого реализуются биологические
эффекты «вторичных» мессенджеров внутри
клетки, является процесс фосфорилирования
– дефосфорилирования белков при участии
широкого разнообразия протеинкиназ,
катализирующих транспорт концевой
группы от АТФ на ОН-группы серина
итреонина, а в ряде случаев – тирозина
белков-мишеней. Процесс фосфорилирования
представляет собой важнейшую
посттрансляционную химическую модификацию
белковых молекул, коренным образом
изменяющую как их структуру, так и
функции. В частности, он вызывает
изменение структурных свойств (ассоциацию
или диссоциациюсоставляющих субъединиц),
активирование или ингибирование их
каталитических свойств, в конечном
итоге определяя скорость химических
реакций и в целом функциональную
активность клеток.

22.
Стероидные гормоны. Механизм и бла бла
бла

В
отличие от пептидных, стероидные гормоны
легко проникают через плазматическую
мембрану клеток и взаимодействуют со
своими рецепторами в цитоплазме и/или
ядре клетки-мишени. Некоторые рецепторы
стероидных гормонов — онкопротеины
(например, erbA). Все рецепторы стероидных
гормонов имеют ДНК-связывающий участок.
Другими словами, рецепторы стероидных
гормонов — факторы транскрипции.
Конечный эффект взаимодействия
стероидного гормона и его рецептора
состоит в изменении спектра транскрибируемых
генов. Таким образом, результат действия
стероидных гормонов на клетку-мишень
— индукция синтеза конкретных белков,
что фундаментально изменяет метаболизм
как клетки-мишени, так и множества других
клеток организма. Синтезируемые под
влиянием стероидных гормонов белки
могут и сами быть гормонами или другими
важными для функционирования клетки
молекулами, например ферментами. После
высвобождения из эндокринной клетки
стероидные гормоны попадают в кровь,
где около 95% гормонов связывается со
специфическими транспортными белками
(транскортинами, связывающими тестостерон
белками, различными альбуминами и
глобулинами). Рецепторы стероидных
гормонов причисляют к обширной группе
ядерных рецепторов, куда также относят
рецепторы ретиноидов, витамина D3,
трийодтиронина. После поступления в
клетки-мишени молекулы стероидного
гормона могут вызвать ответ только в
том случае, если в клетке есть специфические
внутриклеточные рецепторы для этого
гормона. Так, эстрогеновые рецепторы
обнаруживают в клетках-мишенях матки,
молочной железы и мозга. Клетки волосяных
фолликулов кожи лица и эректильная
ткань полового члена содержат андрогеновые
рецепторы. Глюкокортикоидные рецепторы
обнаруживают практически во всех
клетках. В клетке-мишени каждый из
основных классов половых стероидных
гормонов (андрогены, эстрогены, прогестины)
индуцирует развитие цепи событий,
которая включает (I) связывание стероида
с его рецептором; (И) аллостерические
конформационные изменения структуры
рецептора, переводящие рецептор из
неактивной формы в активную; (III) связывание
стероид-рецепторного комплекса с
регуляторными элементами ДНК; (IV)
транскрипцию и синтез новых молекул
м-РНК; (V) трансляцию м-РНК и синтез новых
белков. При транскрипции РНК-полимераза
II присоединяется к промотору —
специфическому сайту молекулы ДНК, с
которого начинается синтез полимера.
РНК-полимераза II раскручивает участок
двойной спирали ДНК, обнажая матрицу
для комплементарного спаривания
оснований. Когда РНК-полимераза встречает
сигнал терминации транскрипции, синтез
полимера прекращается. Большинство
фармакологических и физиологических
знаний о механизме действия стероидных
гормонов было получено на основании
исследований стероидных рецепторов.
Эффективность действия стероидных
гормонов зависит от аффинности рецептора
для гормона или его фармакологического
аналога, а также от эффективности
аллостерически активированного комплекса
гормон—рецептор в регуляции транскрипции.

Читайте также:  Нужны ли статины при холестерине

23.
механизм действия белковых гормонов….

Механизмы
действия пептидных, белковых гормонов
и катехоламинов. Лиганд. Молекулу гормона
обычно называют первичным посредником
регуляторного эффекта, или лигандом.
Молекулы большинства гормонов связываются
со специфическими для них рецепторами
плазматических мембран клеток мишеней,
образуя лиганд-рецепторный комплекс.
Для пептидных, белковых гормонов и
катехоламинов его образование является
основным начальным звеном механизма
действия и приводит к активации мембранных
ферментов и образованию различных
вторичных посредников гормонального
регуляторного эффекта, реализующих
свое действие в цитоплазме, органоидах
и ядре клетки. Среди ферментов, активируемых
лиганд-рецептор-ным комплексом, описаны:
аденилатциклаза, гуанилатциклаза,
фосфолипа-зы С, D и А2, тирозинкиназы,
фосфаттирозинфосфатазы,
фосфоинозитид-3-ОН-киназа, серинтреонин-киназа,
синтаза N0 и др. Вторичными посредниками,
образующимися под влиянием этих
мембранных ферментов, являются: 1)
циклический аденозинмонофосфат (цАМФ);
2) циклический гуано зинмонофосфат
(цГМФ); 3) инозитол-3-фосфат (ИФЗ); 4)
диацилглицерол; 5) олиго (А)
(2,5-олигоизоаденилат); 6) Са2+ {ионизированный
кальций); 7) фосфатидная кислота; 8)
циклическая аденозиндифосфатрибоза;
9) N0 (оксид азота). Многие гормоны, образуя
лиганд-рецепторные комплексы, вызывают
активацию одновременно нескольких
мембранных ферментов и, соответственно,
вторичных посредников. Значительная
часть гормонов и биологически активных
веществ взаимодействуют с семейством
рецепторов, связанных с G-белками
плазматической мембраны (андреналин,
норадреналин, аденозин, ангиотензин,
эндотелии и др.).

Вопрос
№26

Биохимическая
роль нуклеотидов в метаболизме

Нуклеотиды
— фосфорные эфиры нуклеозидов,
нуклеозидфосфаты. Свободные нуклеотиды,
в частности АТФ, цАМФ, АДФ, играют важную
роль в энергетических и информационных
внутриклеточных процессах, а также
являются составляющими частями
нуклеиновых кислот и многих коферментов.
Биохимическая роль нуклеотидов:

  1. Универсальный
    источник энергии (АТФ и его аналоги).

  2. Являются
    активаторами и переносчиками мономеров
    в клетке(УДФ-глюкоза)

  3. Выступают
    в роли коферментов (ФАД, ФМН, НАД+, НАДФ+)

  4. Циклические
    мононуклеотиды являются вторичными
    посредниками при действии гормонов и
    других сигналов(цАМФ, цГМФ).

  5. Аллостерические
    регуляторы активности ферментов.

  6. Являются
    мономерами в составе нуклеиновых
    кислот, связанные 3′-5′- фосфодиэфирными
    связями.

Вопрос
№27

Отличия
и сходства строения ДНК и РНК

Дезоксирибонуклеиновая
кислота (ДНК) — макромолекула (одна из
трёх основных, две другие — РНК и белки),
обеспечивающая хранение, передачу из
поколения в поколение и реализацию
генетической программы развития и
функционирования живых организмов. ДНК
содержит информацию о структуре различных
видов РНК и белков.

С
химической точки зрения ДНК — это
длинная полимерная молекула, состоящая
из повторяющихся блоков — нуклеотидов.
Каждый нуклеотид состоит из азотистого
основания, сахара (дезоксирибозы) и
фосфатной группы. Связи между нуклеотидами
в цепи образуются за счёт дезоксирибозы
и фосфатной группы (фосфодиэфирные
связи). В подавляющем большинстве случаев
(кроме некоторых вирусов, содержащих
одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК
состоит из двух цепей, ориентированных
азотистыми основаниями друг к другу.
Эта двухцепочечная молекула спирализована.
В целом структура молекулы ДНК получила
название «двойной спирали».

В
ДНК встречается четыре вида азотистых
оснований (аденин, гуанин, тимин и
цитозин). Азотистые основания одной из
цепей соединены с азотистыми основаниями
другой цепи водородными связями согласно
принципу комплементарности: аденин
соединяется только с тимином, гуанин —
только с цитозином. Последовательность
нуклеотидов позволяет «кодировать»
информацию о различных типах РНК,
наиболее важными из которых являются
информационные, или матричные (мРНК),
рибосомальные (рРНК) и транспортные
(тРНК). Все эти типы РНК синтезируются
на матрице ДНК за счёт копирования
последовательности ДНК в последовательность
РНК, синтезируемой в процессе транскрипции,
и принимают участие в биосинтезе белков
(процессе трансляции). Помимо кодирующих
последовательностей, ДНК клеток содержит
последовательности, выполняющие
регуляторные и структурные функции.

Рибонуклеиновая
кислота́ (РНК) — одна из трёх основных
макромолекул (две другие — ДНК и белки),
которые содержатся в клетках всех живых
организмов.

Так
же, как ДНК (дезоксирибонуклеиновая
кислота), РНК состоит из длинной цепи,
в которой каждое звено называется
нуклеотидом. Каждый нуклеотид состоит
из азотистого основания, сахара рибозы
и фосфатной группы. Последовательность
нуклеотидов позволяет РНК кодировать
генетическую информацию. Все клеточные
организмы используют РНК (мРНК) для
программирования синтеза белков.

Нуклеотиды
РНК состоят из сахара — рибозы, к которой
в положении 1′ присоединено одно из
оснований: аденин, гуанин, цитозин или
урацил. Фосфатная группа соединяет
рибозы в цепочку, образуя связи с 3′
атомом углерода одной рибозы и в 5′
положении другой. Фосфатные группы при
физиологическом рН отрицательно
заряжены, поэтому РНК — полианион. РНК
транскрибируется как полимер четырёх
оснований (аденина (A), гуанина (G), урацила
(U) и цитозина (C), но в «зрелой» РНК есть
много модифицированных оснований и
сахаров). Всего в РНК насчитывается
около 100 разных видов модифицированных
нуклеотидов.

Читайте также:  Сухое вино от холестерина

Азотистые
основания в составе РНК могут образовывать
водородные связи между цитозином и
гуанином, аденином и урацилом, а также
между гуанином и урацилом. Однако
возможны и другие взаимодействия,
например, несколько аденинов могут
образовывать петлю, или петля, состоящая
из четырёх нуклеотидов, в которой есть
пара оснований аденин — гуанин.

Важная
структурная особенность РНК, отличающая
её от ДНК — наличие гидроксильной группы
в 2′ положении рибозы, которая позволяет
молекуле РНК существовать в А, а не
В-конформации, наиболее часто наблюдаемой
у ДНК. У А-формы глубокая и узкая большая
бороздка и неглубокая и широкая малая
бороздка. Второе последствие наличия
2′ гидроксильной группы состоит в том,
что конформационно пластичные, то есть
не принимающие участие в образовании
двойной спирали, участки молекулы РНК
могут химически атаковать другие
фосфатные связи и их расщеплять.

«Рабочая»
форма одноцепочечной молекулы РНК, как
и у белков, часто обладает третичной
структурой. Третичная структура
образуется на основе элементов вторичной
структуры, образуемой с помощью водородных
связей внутри одной молекулы. Различают
несколько типов элементов вторичной
структуры — стебель-петли, петли и
псевдоузлы.

Между
ДНК и РНК есть три основных отличия:

  1. ДНК
    содержит сахар дезоксирибозу, РНК —
    рибозу, у которой есть дополнительная,
    по сравнению с дезоксирибозой,
    гидроксильная группа. Эта группа
    увеличивает вероятность гидролиза
    молекулы, то есть уменьшает стабильность
    молекулы РНК.

  2. Нуклеотид,
    комплементарный аденину, в РНК не тимин,
    как в ДНК, а урацил — неметилированная
    форма тимина.

  3. ДНК
    существует в форме двойной спирали,
    состоящей из двух отдельных молекул.
    Молекулы РНК, в среднем, гораздо короче
    и преимущественно одноцепочечные.

Структурный
анализ биологически активных молекул
РНК, включая тРНК, рРНК, мяРНК и другие
молекулы, которые не кодируют белков,
показал, что они состоят не из одной
длинной спирали, а из многочисленных
коротких спиралей, расположенных близко
друг к другу и образующих нечто, похожее
на третичную структуру белка. В результате
этого РНК может катализировать химические
реакции, например, пептидил-трансферазный
центр рибосомы, участвующий в образовании
пептидной связи белков, полностью
состоит из РНК.

Соседние файлы в предмете Биохимия

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Источник

Холестерин: нормы, снижение, лечение

Доктор в исполнении прекрасного Леонида Броневого абсолютно верно замечал: нож и вилка действительно могут сослужить нам дурную службу. Особенно если использовать их для усиленного потребления жирных продуктов, столь богатых органическим соединением — холестерином, содержащемся во всех клеточных мембранах всех живых организмов. Однако в определенных количествах он жизненно необходим. Где проходит граница между добром и злом, которое может приносить это ставшее притчей во языцех вещество?

Плохой и хороший холестерин

Холестерин — необходимый элемент всех клеток. Наша печень постоянно вырабатывает до 80 % от общего количества этого липида в крови. Роль его велика: холестерин обеспечивает устойчивость клеточных стенок, участвует в синтезе жизненно важных веществ — витамина D, стероидных гормонов (в том числе и половых), желчных кислот.

Поскольку сам холестерин, будучи жиром, нерастворим в воде, он циркулирует в сыворотке в виде комплексов липопротеидов. Они разделяются на липопротеиды высокой плотности (ЛПВП), низкой плотности (ЛПНП) и очень низкой плотности (ЛПОНП).

Первые очищают стенки сосудов от излишков холестерина, транспортируя их для повторной переработки, поэтому их называют «хорошим» холестерином. А вот вторые и третьи, напротив, могут накапливаться на сосудистой стенке, образуя холестериновые бляшки — те самые, которые и становятся «спусковым крючком» атеросклероза, а с ним и тяжелых сердечно-сосудистых заболеваний: ишемической болезни сердца, стенокардии, инфаркта миокарда и инсульта.

Читайте также:

Холестерин: нужно ли с ним бороться?

«Плохой» холестерин угрожает столь тяжкими последствиями лишь при повышении его уровня в крови — дислипидемии. К сожалению, это состояние клинически не проявляется, поэтому нередко о нем узнают постфактум, когда перечень диагнозов уже внушителен. А вот список факторов риска, многократно увеличивающих вероятность трагического роста уровня холестерина в крови, известен.

Читайте также:  Показатель холестерина в биохимическом анализе крови

В группе особого внимания

Доказано, что повышению уровня «плохого» холестерина с большой долей вероятности способствуют:

  • Несбалансированный рацион. Около 20 % содержащегося в организме холестерина поступает с пищей. Потребление продуктов, богатых насыщенными и транс-жирами, резко повышает шансы на развитие дислипидемии. К богатым холестерином продуктам относятся красное мясо, сало, жирное молоко, творог, сыры, сливочное масло, яйца, маргарин. 
  • Ожирение. Индекс массы тела (отношение массы тела в килограммах к росту в метрах, возведенному в квадрат) выше 30. 
  • Большая окружность талии. Риски увеличиваются, если окружность талии у мужчин становится больше 102 см, а у женщин — 89 см. 
  • Недостаток физической активности. Гимнастика и прочие виды тренировок помогают повысить уровень «хорошего» холестерина, который, в свою очередь, выводит излишки «плохого». 
  • Курение. Никотин повреждает стенки кровеносных сосудов, что повышает склонность к образованию холестериновых бляшек. Кроме того, курение напрямую может снизить уровень «хорошего» и увеличить содержание «плохого» холестерина. 
  • Сахарный диабет. Слишком высокий уровень глюкозы в крови повреждает «выстилку» артерий и способствует увеличению уровня холестерина в крови.

Независимо от того, относитесь ли вы к группе риска, необходимо периодически контролировать уровень холестерина в крови.

Контроль по правилам

Американская ассоциация сердца рекомендует проводить анализ, определяющий уровень холестерина, каждые 4–6 лет всем, кому исполнилось 20 лет. Более частые исследования придется проводить людям, которые относятся к группе риска. Тем же, у кого в анамнезе уже есть инфаркт миокарда, инсульт или дислипидемия, необходимо проверять содержание холестерина с регулярностью, которую определит лечащий врач.

Анализы «расшифровываются» примерно так:

Общий холестерол

        ЛПНП         

        ЛПВП        

Интерпретация

<200 мг/дл

(<5,15 мМ/л)

<130 мг/дл

(<3,35 мМ/л)

≥60 мг/дл

(≥1,55 мМ/л)

Уровень, к которому нужно стремиться. 

Низкий риск

сердечно-сосудистых заболеваний

200–240 мг/дл 

(5,2–6,2 мМ/л)

130–159 мг/дл 

(3,35–4,1 мМ/л)

35–59 мг/дл 

(0,9–1,55 мМ/л)

Пограничный уровень. 

Средний риск

сердечно-сосудистых заболеваний

>240 мг/дл 

(≥6,2 мМ/л)

≥160 мг/дл 

(≥4,15 мМ/л)

<35 мг/дл 

(<0,9 мМ/л)

Высокий уровень. 

Высокий риск

сердечно-сосудистых заболеваний

По диагностическим следам

Если по результатам анализов вы находитесь в верхней строчке «турнирной таблицы», вас можно поздравить и пожелать и впредь вести здоровый образ жизни. И, конечно, повторить исследование через 6 лет.

Тем же, кто опустился на второе место, почивать на лаврах не придется. Но и паниковать тоже. Дислипидемия лечится, и основой терапии признаны диета, повышение физических нагрузок и контроль массы тела. Эти «три кита» могут обеспечить снижение уровня ЛПНП на 10–20 %.

Если через полгода после корректировки рациона уровень холестерина остается повышенным, придется воспользоваться помощью фармацевтики. При очень высоких показателях ЛПНП фармакотерапия может быть назначена еще раньше.

Какие препараты помогут

Препаратами выбора при повышенном уровне холестерина являются средства из группы статинов. В России зарегистрирован ряд статинов, среди которых:

  • Ловастатин;
  • Правастатин;
  • Симвастатин;
  • Флувастатин;
  • Аторвастатин;
  • Розувастатин.

Все статины в разной степени уменьшают уровень общего холестерина, ЛПНП и немного повышают фракцию «хорошего» холестерина.

Снижение уровня общего холестерола на 1 % уменьшает риск развития ишемической болезни на 2 %.

Действие статинов проявляется уже спустя 2–3 недели после начала их приема, а максимальный эффект развивается примерно через месяц и сохраняется на протяжении всего времени лечения. Чтобы результат был оптимальным, лучше принимать их вместе с ужином или перед сном.

Стоит отметить, что между статинами существуют различия. Так, аторвастатин может оказывать большее влияние на снижение уровня ЛПНП и общего холестерина. Однако вплоть до сегодняшнего дня еще не было проведено достоверных сравнительных исследований статинов, которые бы помогли найти ответ на простой вопрос, тревожащий потребителей: какой препарат этой группы все-таки самый-самый? Тем более не знают его наверняка врачи и аптекари. Возможно, не так уж это и важно, ведь каждый статин в комбинации со здоровым образом жизни может обеспечить снижение уровня холестерина.

Марина Поздеева

Фото istockphoto.com

Товары по теме: [product strict=»Ловастатин»](Ловастатин), [product strict=»Симвастатин»](Симвастатин), [product strict=»Флувастатин»](Флувастатин), [product strict=»Аторвастатин»](Аторвастатин), [product strict=»Розувастатин»](Розувастатин)

Источник