1. Lehninger Principles of Biochemistry
David L. Nelson and Michael M. Cox
Lehninger Principles of Biochemistry
Fourth Edition
Chapter 21:
Lipid Biosynthesis
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

2. Kólesteról er nauðsynlegur hluti frumuhimnu í dýrum
Hlutverk kólesteróls
Kólesteról er nauðsynlegur hluti frumuhimnu í dýrum
og hefur áhrif á fljótanleika himnunnar
Það dregur úr fljótanleika þeirra
Kólesteról er ekki í frumuhimnum baktería
og næstum ekkert í innri himnu mítókondría
Það er forstig margra sterahormóna
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

3. Gallsölt eru afleiður kólesteróls
Þau auðvelda meltingu og frásog fituefna
og útskilnað torleystra efna með galli
Kólesteról fullsundrast ekki í líkamanum
Myndun gallsalta er útskilnaðarleið
kólesteróls úr líkamanum
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

4. Bygging kólesteróls og stera
Kólesteról er gert úr 4 hringum, A, B, C og D,
sem liggja í plani
Kolefnisatóm sterakjarnans eru númeruð
Viðskeytihópar eru tengdir í -stöðu (undir plani hringsins)
eða -stöðu (yfir plani hringsins)
A og B hringir tengjast trans (hringirnir liggja í plani)
eða cis (hringirnir mynda horn)
Í gallsöltum er cis-tenging,
og því eru þær sameindir ögn sveigðar
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

5. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

6. Kólesteról er smíðað úr asetýl-CoA
Smíð kólesteróls
Kólesteról er smíðað úr asetýl-CoA
Hvert kolefnisatóm er annaðhvort komið frá meþýlhóp
eða karboxýlhóp asetats
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

7. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

8. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

9. Skipta má kólesterólsmíð í fjögur stig:
1) asetat (3x2 C-atóm)  mevalónat (6 C-atóm)
2) mevalónat (6 C-atóm) virkjað ísópren (5 C-atóm)
3) virkjað ísópren (6x5 C-atóm) skvalen (30 C-atóm)
4) skvalen (30 C-atóm)  kólesteról (27 C-atóm)
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

10. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

11. Mevalónat er millistigsefni í smíð ísópreneiningarinnar
1) 3xasetat (3x2 C-atóm)  mevalónat (6 C-atóm)
Mevalónat er millistigsefni í smíð ísópreneiningarinnar
Mevalónat er myndað úr 3-hýdroxý-3-meþýlglútarýl-CoA,
HMG-CoA, (3 asetatseiningar)
3-hýdroxý-3-meþýlglútarýl-CoA er einnig millistigsefni
við smíð ketónefna,
en þá klofnar það í mítókondríum
í asetýl-CoA og asetóasetat
Kólesterólsmíð gerist í frymi og
3-hýdroxý-3-meþýlglútarýl-CoA afoxast í mevalonat
Myndun mevalónats er lykilskref í kólesterólsmíð,
hvött af HMG-CoA redúktasa
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

12. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

13. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

14. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

15. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

16. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

17. Mevalónat bætir á sig fosfathópum, dekarboxýlerast
2) mevalónat (6 C-atóm) virkjað ísópren (5 C-atóm)
Mevalónat bætir á sig fosfathópum, dekarboxýlerast
og myndar ísópentenýlpýrófosfat
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

18. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

19. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

20. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

21. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

22. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

23. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

24. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

25. Ísópentenýlpýrófosfat er virkjuð ísópreneining með 5 kolefnisatóm
3) 6xvirkjað ísópren (6x5 C-atóm) skvalen (30 C-atóm)
Ísópentenýlpýrófosfat er virkjuð ísópreneining
með 5 kolefnisatóm
Ísópentenýlpýrófosfat tengist síðan saman
í skvalen (C5  C10  C15  C30)
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

26. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

27. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

28. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

29. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

30. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

31. Skvalen er millistigsefni í kólesterólsmíð
4) skvalen (30 C-atóm)  kólesteról (27 C-atóm)
Skvalen er millistigsefni í kólesterólsmíð
Skvalen er ómettað kolvetni (hydrocarbon)
með 30 Catóm, gert úr 6 ísópreneiningum (C5)
Skvalen hringast upp og myndar lanósteról
sem myndar að lokum kólesteról
Unnt er að sjá niðurröðun ísópreneininga í kólesteróli
við gaumgæfilega skoðun á kólesterólsameindinni
ef uppruni kolefnisatóma er sýndur
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

32. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

33. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

34. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

35. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

36. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

37. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

38. Figure 25-56 The 19-reaction conversion of lanosterol to cholesterol.
Page 952
Kólesterólsmíð

39. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

40. Flutningur fituefna í blóði
Kólesteról og önnur fituefni eru flutt milli vefja
með fitupróteinum (lípópróteinum)
Kólesteról er afar torleyst í vatni og
kólesterólesterar enn torleystari
Fituprótein (lipoproteins) auka leysanleika kólesteróls
í blóði u. þ. b. þúsundfalt
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

41. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

42. Fituprótein eru flokkuð eftir eðlisþyngd: Chylomicron
Mjög eðlislétt fituprótein (VLDL)
Eðlislétt fituprótein (LDL)
Eðlisþung fituprótein (HDL)
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

43. Hvert þeirra hefur einkennandi fitu- og próteinþætti
Hvert þeirra hefur ákveðið hlutverk í flutningi fituefna
Á ytra borði dæmigerðs fitupróteins eru próteinhlutinn
(apóprótein), kólesteról og fosfólípíð
Inni í lípópróteinsameindinni eru
þríasýlglýseról og kólesterólesterar
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

44. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

45. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

46. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

47. Flutningssameindir fituefna
Chylomicron Flytja þríglýseríð og kólesteról frá görn til lifrar
VLDL Flytja þríglýseríð frá lifur til vöðva og fituvefja
LDL Flytja kólesteról frá lifur til vefja
HDL Flytja kólesteról frá vefjum til lifrar og útskilnaðar með galli
Albúmin Flytur óbundnar fitusýrur
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

48. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

49. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

50. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

51. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

52. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

53. LDL-viðtaki á frumum er mikilvægur í stýringu kólesterólefnaskipta
Viðtakinn binst LDL sem fer inn í frumuna
og þar losnar kólesteról frá í lýsósómum
Til eru margar tegundir arfgengra kvilla
þar sem eiginleikar lípópróteina raskast
Skortur á LDL-viðtaka veldur hækkuðu kólesteróli í blóði
og æðakölkun (atherosclerosis)
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

54. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

55. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

56. Stýring kólesterólsmíðar 1) Kólesterólsmíð er stýrt með genatjáningu
Sterol regulatory-element binding protein er tengt próteinasanum SCAP (cleavage activating protein)
í viðurvist stera og umritun gerist ekki
2) Kólesteról í fæðu dregur úr kólesterólsmíð
með því að hemja virkni HMG-CoA redúktasa
3) Lyf sem líkjast HMG-CoA (statín)
eru notuð til að hindra kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

57. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

58. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

59. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

60. Niðurbrot og útskilnaður kólesteróls
Kólesteról og aðrir sterar brotna ekki niður í líkamanum
Kólesteról er forstig gallsalta
Gallsöltin eru virkir detergentar
og auðvelda meltingu og frásog fituefna
Gallsöltin eru líka nauðsynleg við útskilnað
kólesteróls og bilirúbíns með galli
Kólesteról getur fallið út í galli eða gallgöngum
og myndað gallsteina
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

61. Ísópren sem forstig lífsameinda
Mörg náttúruefni, t. d. litar- og ilmefni í plöntum,
og gúmmí eru smíðuð úr ísópreneiningum
Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

62. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

63. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð

64. Kólesterólsmíð
Kólesterólsmíð