Colesterol

Salt la navigație Salt la căutare
Pentru jurnal, consultați Colesterol (jurnal).

Colesterol
Nume
Numele IUPAC
(3β) -cholest-5-en-3-ol
Nume sistematic IUPAC
(3S,8S,9S,10R,13R,14S,17R) -10,13-dimetil-17 - [(2R) -6-methylheptan-2-il] -2,3,4,7,8,9,11,12,14,15,16,17-dodecahidro-1Hciclopenta [A] fenantren-3-ol
Alte nume
Colesterol, alcool colesterilic[1]
Identificatorii
Numar CAS
  • 57-88-5 ☑
Model 3D (JSmol)
  • Imagine interactivă
Chebi
  • Chebi: 16113 ☑
ChEMBL
  • ChEMBL112570 ☑
ChemSpider
  • 5775 ☑
ECHA InfoCard 100.000.321
IUPHAR / BPS
  • 2718
KEGG
  • D00040 ☑
Extract CID
  • 5997
UNII
  • 97C5T2UQ7J ☑
InChI
  • InChI = 1S / C27H46O / C1-18 (2) 7-6-8-19 (3) 23-11-12-24-22-10-9-20-17-21 (28) 13-15-26 ( 20,4) 25 (22) 14-16-27 (23,24) 5 / h9,18-19,21-25,28H, 6-8,10-17H2,1-5H3 / t19-, 21 +, 22 +, 23-, 24 +, 25 +, 26 +, 27- / m1 / s1 ☑
    Cheie: HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N ☑
  • InChI = 1 / C27H46O / C1-18 (2) 7-6-8-19 (3) 23-11-12-24-22-10-9-20-17-21 (28) 13-15-26 ( 20,4) 25 (22) 14-16-27 (23,24) 5 / h9,18-19,21-25,28H, 6-8,10-17H2,1-5H3 / t19-, 21 +, 22 +, 23-, 24 +, 25 +, 26 +, 27- / m1 / s1
    Cheie: HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFBB
ZÂMBETE
  • C [C @ H] (CCCC (C) C) [C @ H] 1cc [C @@ H] 2 ​​[C @@] 1 (CC [C @ H] 3 [C @ H] = C4 2 cc [C @@] 3 (CC [C @@ H] (C4) O) C) C
Proprietăți
Formula chimica
C27H46O
Masă molară 386,65 g / mol
Aspect pudră albă cristalină[2]
Densitate 1,052 g / cm3
Punct de topire 148 până la 150 ° C (421 până la 423 K) [2]
Punct de fierbere 360 ° C (633 K) (se descompune)
Solubilitate in apa
1,8 mg / l (30 ° C)[3]
Solubilitate solubil în acetonă, benzen, cloroform, etanol, eter, hexan, miristat de izopropil, metanol
Sensibilitatea magnetică (χ)
-284.2·10−6 cm3/ mol
pericole
Punct de aprindere 209,3 ± 12,4 ° C [1]
Cu excepția cazurilor în care se specifică altfel, datele sunt date pentru materialele în stare standard (la 25 ° C, 100 kPa).
☑ verificați (ce este☑☒ ?)
Recomandări privind infoboxurile

Colesterolul (din greaca antică chole- (bile) și aparate audio (solid), urmată de sufixul chimic -ol pentru un alcool) este o moleculă organică. Este un sterol (sau steroid modificat),[4] un tip de moleculă de lipide și este biosintezat de toate celulele animale, deoarece este o componentă structurală esențială a tuturor membranelor celulare animale și este esențială pentru a menține atât integritatea structurală a membranei cât și fluiditatea. Colesterolul permite celulelor animale să funcționeze fără un perete celular (care, la alte specii, protejează integritatea membranei și viabilitatea celulelor); acest lucru permite celulelor animale să schimbe forma rapid.

Pe lângă importanța pentru structura celulelor animale, colesterolul servește, de asemenea, ca precursor pentru biosinteza hormonilor steroizi, a acidului biliar[5] și vitamina D. Colesterolul este principalul sterol sintetizat de toate animalele. La vertebrate, celulele hepatice produc de obicei cele mai mari cantități. Este absent printre procariote (bacterii și arhaice), deși există câteva excepții, cum ar fi Mycoplasma, care necesită colesterol pentru creștere.[6]

François Poulletier de la Salle a identificat pentru prima dată colesterolul în formă solidă în pietrele de biliară în 1769. Totuși, până în 1815, chimistul Michel Eugène Chevreul a numit compusul "colesterol".[7][8]

Fiziologie

Deoarece colesterolul este esențial pentru întreaga viață a animalelor, fiecare celulă este capabilă să-l sintetizeze printr-un proces complex de 37 de etape, începând cu calea mevalonatului și terminând cu o conversie în 19 pași a lanosterolului în colesterol. Mai mult, poate fi absorbit direct din alimentele pe bază de animale.

Un bărbat uman, cântărind 68 kg, în mod normal, sintetizează aproximativ 1 gram (1000 mg) pe zi, iar corpul său conține aproximativ 35 g, cel mai adesea conținut în membranele celulare. Cantitatea de colesterol alimentar zilnic tipică pentru un bărbat în Statele Unite este de 307 mg.[9]

Majoritatea colesterolului ingerat este esterificat, iar colesterolul esterificat este slab absorbit. Organismul compensează, de asemenea, orice absorbție a colesterolului suplimentar prin reducerea sintezei colesterolului.[10] Din aceste motive, colesterolul din alimente, la șapte până la zece ore după ingestie, are puțin, dacă are efect asupra concentrațiilor de colesterol din sânge. Cu toate acestea, în primele șapte ore după ingestia de colesterol, deoarece grăsimile absorbite sunt distribuite în jurul corpului în apă extracelulară de către diferitele lipoproteine ​​(care transportă toate grăsimile în apa din afara celulelor), concentrațiile cresc.[11] De asemenea, este important să se recunoască faptul că concentrațiile măsurate în probele de plasmă sanguină variază în funcție de metodele de măsurare utilizate. Metodele tradiționale și mai ieftine nu reflectă (a) care lipoproteine ​​transportă diferite molecule de grăsime și nici (b) care celule înghite, ard sau export moleculele de grăsime fiind măsurate ca totaluri din probele de plasmă sanguină.

Colesterolul este reciclat în organism. Ficatul îl excretă într-o formă neesterificată (prin bilă) în tractul digestiv. În mod tipic, aproximativ 95% din colesterolul excretat este reabsorbit de intestinul subțire înapoi în sânge.

Plantele produc colesterol în cantități foarte mici.[12] Plantele fabrică fitosteroli (substanțe chimic similare cu colesterolul), care pot concura cu colesterolul pentru reabsorbție în tractul intestinal, reducând astfel potențial reducerea reabsorbției colesterolului.[13] Atunci când celulele de căptușire intestinală absoarbă fitosteroli, în loc de colesterol, ei de obicei elimină moleculele de fitosterol înapoi în tractul GI, un mecanism important de protecție. Consumul de fitosteroli naturali, care cuprinde steroli vegetali și stanoli, variază între 200-300 mg / zi, în funcție de obiceiurile alimentare.[14] Au fost produse diete experimentale vegetariene special concepute, cu randament mai mare de 700 mg / zi.[15]

Funcţie

Colesterolul, având în vedere că el compune aproximativ 30% din toate membranele de celule animale, este necesar să construiască și să mențină membranele și să moduleze fluiditatea membranei în intervalul de temperaturi fiziologice. Gruparea hidroxilică asupra colesterolului interacționează cu capetele polare ale fosfolipidelor și sfingolipidelor membranei, în timp ce lanțul de steroizi voluminoși și hidrocarburile sunt încorporați în membrană, alături de lanțul nonpolar al acidului gras al celorlalte lipide. Prin interacțiunea cu lanțurile de acid gras fosfolipide, colesterolul mărește ambalarea membranelor, ceea ce modifică atât fluiditatea membranei[16] și menține integritatea membranei astfel încât celulele animale nu trebuie să construiască pereți celulari (cum ar fi plantele și cele mai multe bacterii). Membrana rămâne stabilă și durabilă fără a fi rigidă, permițând celulelor animale să schimbe forma și animalele să se miște.

Structura inelului tetraciclic al colesterolului contribuie la fluiditatea membranei celulare, deoarece molecula este într-o trans conformație făcând totul, cu excepția lanțului lateral al colesterolului, rigid și plan.[17] În acest rol structural, colesterolul reduce, de asemenea, permeabilitatea membranei plasmatice la soluturile neutre,[18] ioni de hidrogen și ioni de sodiu.[19]

În membrana celulară, colesterolul funcționează, de asemenea, în transportul intracelular, semnalizarea celulară și conducerea nervului. Colesterolul este esențial pentru structura și funcția carierelor invecinate de caveolae și a cariilor acoperite cu clathrin, incluzând endocitoza dependentă de caveola și de dependența de clathrin. Rolul colesterolului în endocitoză de aceste tipuri poate fi investigat prin utilizarea beta-ciclodextrinei metil (MβCD) pentru a elimina colesterolul din membrana plasmatică. Studiile recente arată că colesterolul este, de asemenea, implicat în procesele de semnalizare celulară, ajutând la formarea plutelor lipidice în membrana plasmatică, ceea ce aduce proteinele receptorului în imediata apropiere a concentrațiilor ridicate de molecule de mesager secunde.[20] În straturi multiple, colesterolul și fosfolipidele, ambele izolate electrice, pot facilita viteza de transmitere a impulsurilor electrice de-a lungul țesutului nervos. Pentru multe fibre neuronale, o teacă de mielină, bogată în colesterol, deoarece derivă din straturile compacte ale membranei celulei Schwann, asigură izolarea pentru conducerea mai eficientă a impulsurilor.[21] Demilalenizarea (pierderea unora dintre aceste celule Schwann) se presupune că face parte din baza sclerozei multiple.

În celule, colesterolul este, de asemenea, o moleculă precursor pentru mai multe căi biochimice. De exemplu, este molecula precursor pentru sinteza vitaminei D și a tuturor hormonilor steroidieni, inclusiv hormonii glandelor suprarenale cortizol și aldosteron, precum și hormonii sexuali progesteron, estrogeni și testosteron și derivații lor.[5][22]

Ficatul excretă colesterolul în lichide biliari, care este apoi stocat în vezicule. Bilele conțin săruri biliare, care solubilizează grăsimi în tractul digestiv și ajută la absorbția intestinală a moleculelor de grăsime, precum și vitaminele solubile în grăsimi, A, D, E și K.[23]

biosinteza

Toate celulele animale fabrică colesterol, atât pentru structura membranară cât și pentru alte utilizări, cu rate de producție relative variind de tipul celulei și funcția organelor. Aproximativ 80% din producția totală de colesterol zilnic are loc în ficat; alte situsuri cu rate mai mari de sinteză includ intestinele, glandele suprarenale și organele de reproducere.

Sinteza în organism începe cu calea mevalonatului în care două molecule de acetil CoA condensază pentru a forma acetoacetil-CoA. Aceasta este urmată de o a doua condensare între acetil CoA și acetoacetil-CoA pentru a forma 3-hidroxi-3-metilglutaril CoA (HMG-CoA).[24]

Această moleculă este apoi redusă la mevalonat prin enzima HMG-CoA reductază. Producerea de mevalonat este etapa care limitează rata și ireversibilă în sinteza colesterolului și reprezintă locul de acțiune pentru statine (o clasă de medicamente care scad colesterolul).

Mevalonatul este în cele din urmă transformat în izopentenil pirofosfat (IPP) prin două etape de fosforilare și o etapă de decarboxilare care necesită ATP.

Trei molecule de pirofosfat de izopentenil se condensează pentru a forma pirofosfat farnesil prin acțiunea geranil transferazei.

Două molecule de pirofosfat de farnesil se condensează apoi pentru a forma squalenă prin acțiunea sintezei de squalen în reticulul endoplasmatic.[24]

Oxidosqualen ciclaza apoi cicliză squalena pentru a forma lanosterol. În cele din urmă, lanosterolul este transformat în colesterol printr-un proces în 19 pași.[25][26]

Ultimele 19 etape ale colesterolului conțin NADPH și oxigen pentru a ajuta la oxidarea grupărilor metil pentru îndepărtarea carbonului, mutațiile pentru a muta grupările alchenă și NADH pentru a ajuta la reducerea cetonelor.

Konrad Bloch și Feodor Lynen au împărtășit Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină în 1964 pentru descoperirile lor privind unele dintre mecanismele și metodele de reglare a metabolismului colesterolului și a acizilor grași.[27]


4.1
5
14
4
2
3
2
2
2
1
0

© 2018 Regele Caloriei.