Строение и функции холестерина и животного воска
Содержание статьи
10. Строение и функции холестерина.
Это особое
воскообразное вещество, которое имеет
свое строение, свойства и структурную
формулу. Он относится к стероидам, потому
что в его составе обнаружены циклические
структуры. Структурная формула холестерина
записывается так: С27Н46О. В нормальных
условиях в очищенном виде он представляет
собой вещество, состоящее из маленьких
кристалликов. Их температура плавления
около 149 °С. При дальнейшем повышении
температуры они закипают (около 300°С).
Холестерин присутствует
только в животных организмах, в растениях
его нет. В организме человека холестерин
содержится в печени, спинном и головном
мозге, надпочечниках, половых железах,
жировой ткани; входит в состав оболочек
почти всех клеток. Много холестерина
содержится в материнском молоке. Общее
количество этого вещества в нашем
организме составляет примерно 350 г, из
которых 90% находится в тканях и 10% — в
крови (в виде сложных эфиров с жирными
кислотами). Из холестерина состоит свыше
8% плотного вещества мозга.
Большая часть
холестерина вырабатывается самим
организмом (эндогенный холестерин),
гораздо меньшая поступает с пищей
(экзогенный холестерин). Примерно 80%
этого вещества синтезируется в печени,
остальной холестерин вырабатывается
в стенке тонкой кишки и некоторых других
органах.
Без холестерина невозможна
нормальная работа жизненно важных
органов и систем нашего организма. Он
входит в состав клеточных
мембран,
обеспечивая их прочность и регулируя
их проницаемость, а также оказывая
влияние на активность мембранных
ферментов.
Следующая функция
холестерина заключается в его участии
в метаболических процессах, производстве
желчных кислот, необходимых для эмульгации
и абсорбции жиров в тонком кишечнике,
и различных стероидных гормонов, в том
числе половых. При непосредственном
участии холестерина происходит
выработка в организме витамина D (который
играет ключевую роль в обмене кальция
и фосфора), гормонов
надпочечников(кортизола,
кортизона, альдостерона), женских
половых гормонов(эстрогенов
и прогестерона), мужского
полового гормона тестостерона.
Поэтому бесхолестериновые
диеты вредны еще
и тем, что длительное их соблюдение
часто приводит к возникновению половых
дисфункций (как
у мужчин, так и у женщин).
Кроме того,
холестерин необходим для нормальной
деятельности мозга. Согласно последним
научным данным, холестерин напрямую
влияет на интеллектуальные способности
человека, так как принимает участие в
образовании нейронами головного мозга
новых синапсов, обеспечивающих реактивные
свойства нервной ткани.
И даже ЛПНП,
«плохой» холестерин,
тоже необходим нашему организму, так
как он играет ведущую роль в работе
иммунной системы, включая защиту от
рака. Именно липиопротеиды низкой
плотности способны нейтрализовать
различные бактерии и токсины, попадающие
в кровь. Поэтому недостаток жиров в
рационе вреден точно так же, как их
избыток. Питание должно быть регулярным,
сбалансированным и соответствовать
индивидуальным потребностям организма
в зависимости от условий проживания,
физической активности, индивидуальных
особенностей, пола и возраста.
11. Липопротеи́ны
(липопротеиды)
— класс сложных белков. Так, в составе
липопротеинов могут быть свободные
жирные кислоты, нейтральные жиры,
фосфолипиды, холестериды.
Липопротеины
представляют собой комплексы, состоящие
из белков (аполипопротеинов; сокращенно
— апо-ЛП) и липидов, связь между которыми
осуществляется посредством гидрофобных
и электростатических взаимодействий.
Липопротеины
подразделяют на свободные, или растворимые
в воде (липопротеины плазмы крови, молока
и др.), и нерастворимые, т. н. структурные
(липопротеины мембран клетки, миелиновой
оболочки нервных волокон, хлоропластов
растений).
Среди свободных липопротеинов
(они занимают ключевое положение в
транспорте и метаболизме липидов)
наиболее изучены липопротеины плазмы
крови, которые классифицируют по их
плотности. Чем выше содержание в них
липидов, тем ниже плотность липопротеинов.
Различают липопротеины очень низкой
плотности (ЛОНП), низкой плотности (ЛНП),
высокой плотности (ЛВП) и хиломикроны.
Каждая группа липопротеинов очень
неоднородна по размерам частиц (наиболее
крупные — хиломикроны) и содержанию в
ней апо-липопротеинов. Все группы
липопротеинов плазмы содержат полярные
и неполярные липиды в разных соотношениях.
Вид | Размеры | Функция |
Липопротеины | 8-11 | Транспорт |
Липопротеины | 18-26 | Транспорт |
Липопротеины | 25-35 | Транспорт |
Липопротеины | 30-80 | Транспорт |
Хиломикроны | 75-1200 | Транспорт |
12.Желчные кислоты
— монокарбоновые гидроксикислоты из
класса стероидов, производные холановой
кислоты С23Н39СООН.
Основными типами
желчных кислот, циркулирующими в
организме человека, являются так
называемые первичные желчные кислоты,
которые первично продуцируются печенью,
холевая и хенодезоксихолевая, а также
вторичные, образующиеся из первичных
желчных кислот в толстой кишке под
действием кишечной микрофлоры:
дезоксихолевая, литохолевая, аллохолевая
и урсодеоксихолевая. Из вторичных кислот
в кишечно-печёночной циркуляции в
заметном количестве участвует только
дезоксихолевая кислота, всасываемая в
кровь и секретируемая затем печенью в
составе желчи. Структура хендезоксихолевой
кислоты. В желчи желчного пузыря человека
желчные кислоты находятся в виде
конъюгатов холевой, дезоксихолевой и
хенодезоксихолевой кислот с глицином
и таурином: гликохолевой, гликодезоксихолевой,
гликохенодезоксихолевой, таурохолевой,
тауродезоксихолевой и таурохенодезоксихолевой
кислотой — соединениями, называемыми
также парными кислотами. урсофальк
(урсодеоксихолевая кислота). У разных
млекопитающих наборы желчных кислот
могут различаться.
Желчные
кислоты, хенодезоксихолевая и
урсодеоксихолевая являются основой
препаратов, применяющихся при лечении
заболеваний желчного пузыря. В последнее
время урсодеоксихолевая
кислота признана эффективным средством
при лечении желчных рефлюксов.
Метаболизм
желчных кислот.
У здорового человека при наличии желчного
пузыря синтезированные в гепатоцитах
первичные желчные кислоты экскретируются
в желчь конъюгированными с глицином
или таурином и по желчевыводящим путям
поступают в желчный пузырь, где и
накапливаются. В стенках желчного пузыря
происходит всасывание незначительного
количества желчных кислот (примерно
1,3 %). В норме основной пул желчных кислот
находится в желчном пузыре и только
после стимуляции пищей рефлекторно
происходит сокращение желчного пузыря
и желчные кислоты поступают в
двенадцатиперстную кишку. Вторичные
желчные кислоты (дезоксихолевая и
литохолевая) образуются из первичных
(холевой и хенодезоксихолевой
соответственно) под воздействием
анаэробных бактерий толстой кишки.
После реабсорбции вторичных желчных
кислот происходит их конъюгация с
глицином или таурином, от чего они также
становятся компонентами желчи.
Урсодезоксихолевая кислота — третичная
желчная кислота также образуется под
действием ферментов микроорганизмов.
Из кишечника желчные кислоты с током
портальной крови вновь попадают в
печень, которая абсорбирует из портальной
крови практически все желчные кислоты
(примерно 99%); совсем небольшое количество
(около 1 %) попадает в периферическую
кровь.
Соседние файлы в предмете Биохимия
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
Холестерин и его функции в организме
Холестери́н (др.-греч. χολή — жёлчь и στερεός — твёрдый) — органическое соединение, природный полициклический липофильный спирт, содержащийся в клеточных мембранах всех животных и человека. Холестерин в составе клеточной плазматической мембраны придает ей определённую жёсткость за счёт увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов. Таким образом, холестерин — стабилизатор текучести плазматической мембраны. Холестерин открывает цепь биосинтеза стероидных половых гормонов (эстрогены, прогестерон, тестостерон) и кортикостероидов (кортизол, альдостерон), служит основой для образования желчных кислот и витаминов группы D, участвует в регулировании проницаемости клеток и предохраняет эритроциты крови от действия гемолитических ядов.
Холестерин бывает двух видов: низкой плотности (ЛПНП) и высокой плотности (ЛПВП). Большое содержание ЛПВП в крови характерно для здорового организма, поэтому часто эти липопротеиды называют «хорошими». Высокомолекулярные липопротеиды хорошо растворимы и не склонны к выделению холестерина в осадок, и тем самым защищают сосуды от атеросклеротических изменений (то есть не являются атерогенными).
Уровень холестерина в крови измеряется либо в ммоль/л (миллимоль на литр — единица, действующая в РФ) либо в мг/дл (миллиграмм на децилитр, 1 ммоль/л равен 38,665 мг/дл). Идеально, когда уровень «плохих» низкомолекулярных липопротеидов ниже 2,586 ммоль/л (для лиц с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний — ниже 1,81 ммоль/л). Такой уровень, однако, у взрослых достигается редко. Если уровень низкомолекулярных липопротеидов выше 4,138 ммоль/л, рекомендуется использовать диету для снижения его ниже 3,362 ммоль/л (что может привести к депрессивным расстройствам, повышенному риску инфекционных и онкологических заболеваний. Если этот уровень выше 4,914 ммоль/л или упорно держится выше 4,138 мг/дл, рекомендуется рассмотреть возможность лекарственной терапии. Для лиц с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний эти цифры могут снижаться. Доля «хороших» высокомолекулярных липопротеидов в общем уровне холестерин-связывающих липопротеидов чем выше, тем лучше. Хорошим показателем считается, если он гораздо выше 1/5 от общего уровня холестерин-связывающих липопротеидов.
К факторам, повышающим уровень «плохого» холестерина, относятся:
- курение;
- избыточный вес или ожирение, переедание;
- гиподинамия или недостаточная физическая активность;
- неправильное питание с высоким содержанием трансжиров (содержащихся в частично гидрогенизированных жирах), высоким содержанием в пище углеводов (особенно легкоусваиваемых, вроде сладостей и кондитерских изделий), недостаточным содержанием клетчатки и пектинов, липотропных факторов, полиненасыщенных жирных кислот, микроэлементов и витаминов;
- застой жёлчи в печени при различных нарушениях работы этого органа;
- также некоторые эндокринные нарушения — сахарный диабет, гиперсекреция инсулина, гиперсекреция гормонов коры надпочечников, недостаточность гормонов щитовидной железы, половых гормонов.
В организме здорового человека в результате обменных процессов количество холестерина поддерживается на постоянном уровне. При этом некоторое его количество поступает в организм с продуктами питания, так называемый пищевой холестерин, а большая часть синтезируется в организме из жиров и углеводов. Прием холестерина в пределах суточной нормы (0,6 г) существенно не влияет на его уровень в крови. Холестерин преимущественно продуцируется в печени, причем его синтез находится в обратной зависимости от количества холестерина, поступающего с пищей. Повышенное потребление продуктов с высоким содержанием холестерина при нормальном липидном обмене снижает его выработку в организме. Однако, при длительном потреблении пищевого холестерина сверх дневной нормы его уровень в крови повышается. При нарушенном липидном обмене даже незначительное увеличение потребляемого с пищей холестерина приводит к повышению его уровня в крови. Нарушение липидного обмена может произойти при длительном несоблюдении правильного режима питания, при некоторых хронических заболеваниях, в результате изменения гормонального фона организма, от генетической предрасположенности и т.д. Наряду с тем, что холестерин относится к физиологически необходимым веществам, выполняющим жизненно важные функции в организме, он также является основным фактором развития атеросклероза.
К продуктам с высоким содержанием холестерина относятся яичный желток, говяжий жир, мозги животных, печень, почки, икра, масло, сметана и другие жирные молочные продукты. При нарушении липидного обмена следует сократить потребление продуктов с высоким содержанием холестерина, особенно больным атеросклерозом и ишемической болезнью сердца, а также людям пожилого возраста. Исключение составляют яйца и молочные жиры, содержащие лицетин. Благодаря содержанию в нем фосфора и холина, лецитин является биологическим антагонистом холестерина, он способствует улучшению процессов обмена холестерина в организме и препятствует возникновению атеросклероза. Здоровым людям не следует строго соблюдать бесхолестериновые диеты. Пища, даже с высоким содержанием холестерина, потребляемая в умеренных количествах, не может вызвать серьезных отрицательных последствий. Но и перегружать организм избыточным потреблением продуктов с высоким содержанием холестерина тоже нельзя.
Подводя итоги можно сделать вывод, что холестерин — это сложное и важное вещество, ответственное за выполнение широкого спектра функций в организме. Поэтому, здоровый образ жизни, правильное питание, отказ от табакокурения и чрезмерного употребления алкоголя, борьба со стрессом и позитивный настрой помогут контролировать соотношение липопртеинов в организме, укрепляя естественным образом наше здоровье и долголетие.
Информация подготовлена врачом по гигиеническому воспитанию ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Калининградской области» Деревягиной В.А.
Источник
Холестерин: биологическая роль, функции и особенности
Вот уже на протяжении долгого времени весь мир активно борется с холестерином, а точнее, с его повышенным содержанием в организме человека и последствиями этого. Ученые из разных стран выдвигают свои мнения и доказательства на этот счет, спорят о своей правоте и приводят аргументы. Чтобы разобраться в пользе и вреде этого вещества для жизнедеятельности человека, необходимо выяснить биологическую роль холестерина. Об особенностях, свойствах, причинах повышения холестерина, а также советах по контролю его содержания в крови вы узнаете из этой статьи.
Строение холестерина, его биологическая роль
В переводе с древнегреческого холестерин дословно означает «твердая желчь». Представляет собой органическое соединение, которое участвует в формировании клеток всех живых организмов, кроме растений, грибов и прокариотов (клеток, которые не имеют ядра).
Биологическую роль холестерина сложно переоценить. В организме человека он выполняет ряд значимых функций, нарушение которых приводит к патологическим изменениям здоровья.
Функции холестерина:
- Участвует в строении мембран клеток, придавая им упругость и эластичность.
- Обеспечивает избирательную проницаемость тканей.
- Принимает участие в синтезе гормонов, таких как эстрогены и кортикоиды.
- Влияет на выработку витамина D и желчных кислот.
Особенность холестерина заключается в том, что он в чистом виде не растворим в воде. Поэтому для его транспортировки по кровеносной системе используются специальные «транспортные» соединения – липопротеиды.
Синтез и получение извне
Наряду с триглицеридами и фосфолипидами холестерин является одним из трех основных видов жира в организме. Он представляет собой природный липофильный спирт. Около 50% холестерина ежедневно синтезируется в печени человека, 30% его образования приходится на кишечник и почки, оставшиеся 20% поступают извне — с продуктами питания. Выработка этого вещества происходит в результате длительного сложного процесса, в котором можно выделить шесть этапов:
- Выработка мевалоната. В основе этой реакции лежит расщепление глюкозы до двух молекул, после чего они вступают в реакцию с веществом ацетоацетилтрансфераза. Результатом первого этапа является образование меволаната.
- Получение изопентенилдифосфата осуществляется путем присоединения трех остатков фосфата к результату предыдущей реакции. Затем происходит декарбоксилиризация и дегидрация.
- При соединении трех молекул изопентенилдифосфата образуется фарнезилдифосфат.
- После объединения двух остатков фарнезилдифосфата происходит синтез сквалена.
- В результате сложного процесса с участием линейного сквалена образуется ланостерол.
- На завершающем этапе происходит синтез холестерина.
Подтверждает важную биологическую роль холестерина биохимия. Этот процесс четко регулируется человеческим организмом, чтобы не допустить переизбыток или недостаток этого важного вещества. Ферментная система печени способна ускорять или замедлять реакции метаболизма липидов, которые лежат в основе синтеза жирных кислот, фосфолипидов, холестерина и др. Говоря о биологической роли, фунции и обмене холестерина стоит отметить, что около двадцати процентов его общего количества поступают в организм с пищей. В большом количестве он содержится в продуктах животного происхождения. Лидерами являются яичный желток, копченые колбасы, сливочное и топленое масло, гусиная печень, печеночный паштет, почки. Ограничив потребление этих продуктов, можно снизить количество холестерина, получаемого извне.
Химическая структура этого органического соединения в результате метаболизма не может быть расщеплена на СО2 и воду. В связи с этим большая часть холестерина выводится из организма в виде желчных кислот, остальная — с фекалиями и в неизменном виде.
«Хороший» и «плохой» холестерин
Это вещество имеется в большинстве тканей и клеток человеческого организма, что обусловлено биологической ролью холестерина. Он выступает модификатором бислоя клеток, придавая ему жесткость, чем стабилизирует текучесть плазматической мембраны. После синтеза в печени холестерин необходимо доставить в клетки всего организма. Его транспортировка происходит в составе хорошо растворимых комплексных соединений, называемых липопротеидами.
Они бывают трех типов:
- Липопротеиды высокой плотности (высокомолекулярные).
- Липопротеиды низкой плотности (низкомолекулярные).
- Липопротеиды очень низкой плотности (очень низкомолекулярные).
- Хиломикроны.
Эти соединения отличатся склонностью выпадения холестерина в осадок. Была установлена зависимость между содержанием в крови липопротеидов и здоровьем человека. Люди, у которых имелось повышенное содержание ЛПНП, имели атеросклеротические изменения в сосудах. И наоборот, для тех, у кого в крови преобладали ЛПВП, был характерен здоровый организм. Все дело в том, что низкомолекулярные транспортеры склонны к выпадению осадка холестерина, который оседает на стенках сосудов. Поэтому его называют «плохим». С другой стороны, высокомолекулярные соединения, имея большую растворимость, не являются атерогенными, поэтому их называют «хорошими».
Содержание в крови. Показатели уровня нормы
Учитывая важную биологическую роль холестерина, его уровень в крови должен быть в пределах допустимых значений:
- у женщин эта норма варьируется от 1,92 до 4,51 ммоль/л.
- у мужчин – от 2,25 до 4,82 ммоль/л.
При этом уровень холестерина ЛПНП должен быть меньше 3-3,35 ммоль/л, ЛПВП – больше 1 ммоль/л, триглицеридов – 1 ммоль/л. Считается хорошим показателем, если количество липопротеидов высокой плотности составляет 20% от общего числа холестерина. Отклонения как в большую, так и в меньшую сторону говорят о нарушениях здоровья и требуют дополнительного обследования.
Причины увеличения уровня холестерина в крови
Повышение содержания «плохого» холестерина в крови называется гиперхолестеринемия. Она увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Говоря о причинах увеличения количества холестерина в крови, можно выделить несколько:
- генетические изменения наследственного характера;
- нарушение функций и активности печени – главного производителя липофильного спирта;
- гормональные изменения;
- частые стрессы;
- неправильное питание (употребление жирной пищи животного происхождения);
- нарушение метаболизма (патология органов пищеварения);
- курение;
- малоподвижный образ жизни.
Опасность избытка холестерина в организме
Гиперхолестеринемия способствует развитию атеросклероза (образование на стенках сосудов склеротических бляшек), ишемической болезни сердца, диабета, образованию камней в желчном пузыре. Таким образом, важная биологическая роль и опасность изменения уровня холестерина в крови отражаются в патологических изменениях здоровья человека.
Контроль
Чтобы избежать неприятных последствий повышения уровня «плохого» холестерина, необходимо предотвратить рост ЛПНП и ЛПОНП.
Сделать это может каждый, необходимо:
- снизить потребление транс-жиров;
- увеличить в рационе количество фруктов и овощей;
- повысить физическую активность;
- исключить курение;
При соблюдении этих правил риск повышения холестерина в крови снижается в несколько раз.
Пути снижения
Выводы об уровне холестерина в крови и необходимости его снижения делаются медицинскими специалистами на основании результатов анализов. Заниматься самолечением в этом случае может быть опасно.
При стабильно повышенном холестерине для его снижения применяются преимущественно консервативные методы:
- Применение медицинских препаратов (статинов).
- Соблюдение здорового образа жизни (правильное питание, диета, физическая активность, отказ от курения, качественный и регулярный отдых).
Стоит отметить в заключении: строение и биологическая роль холестерина, гиперхолестеринемия и ее последствия подтверждают важность для человека этого вещества и всех процессов, связанных с ним. Поэтому необходимо ответственно относиться к факторам, способным повлиять на качество и количества холестерина в организме.
Источник