ما هي خطوات تخليق الكولسترول؟

الكولسترولله مجموعة واسعة من التأثيرات الفسيولوجية في الجسم، ولكن عند الإفراط فيه يمكن أن يؤدي إلى ارتفاع نسبة الكولسترول في الدم ويكون له آثار ضارة على الجسم. لقد وجدت الأبحاث الحديثة أن تصلب الشرايين والتخثر الوريدي والتحصي الصفراوي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بفرط كوليستيرول الدم. إذا كان الأمر يتعلق ببساطة بارتفاع نسبة الكوليسترول، فإن التنظيم الغذائي هو أفضل طريقة. إذا كان مصحوبًا أيضًا بارتفاع ضغط الدم، فمن الأفضل مراقبة ضغط الدم واستخدام الأدوية الخافضة للضغط طالما أكد الطبيب أنه ارتفاع ضغط الدم. فرط كوليستيرول الدم هو سبب مهم جدًا لتصلب الشرايين، لذا يرجى الانتباه.

(رابط المنتج 1: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-cholesterol-powder.html)

(رابط المنتج 2: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/cholesterol-powder-cas-57-88-5.html )

يوجد الكوليسترول في الطبيعة بشكل رئيسي في الأطعمة الحيوانية، حيث تحتوي بعض النباتات على الكوليسترول وتحتوي معظم النباتات على مواد مشابهة من الناحية الهيكلية للكوليسترول - ستيرول النبات. ستيرول النبات ليس له أي تأثير تصلب الشرايين. في الغشاء المخاطي للأمعاء، ستيرول النبات (وخاصة سيتوستيرول) يمكن أن تمنع بشكل تنافسي امتصاص الكولسترول. فيما يلي طرق التوليف المختبرية الشائعة كمرجع.

طريقة 1:

تعتبر عملية تصنيع الكوليسترول معقدة نسبيًا، حيث تحتوي على ما يقرب من 30 خطوة من التفاعل، ويمكن تقسيم العملية برمتها إلى ثلاث مراحل

توليد 1.3-ضوء 3-ميثيل جلوتارالدهيد COA (HMGCOA)

في السيتوبلازم، يتم تحفيز ثلاثة جزيئات من جلايكول الإيثيلين COA بواسطة ثيوليز وسينسيز HMGCOA لتوليد HMGCOA، وهي نفس آلية تكوين جسم الكيتون. ومع ذلك، فإن التوطين داخل الخلايا يختلف، وتحدث هذه العملية في السيتوبلازم، بينما يحدث تكوين جسم الكيتون في الميتوكوندريا في خلايا الكبد. لذلك، هناك مجموعتان من الإنزيمات المتماثلة في خلايا الكبد تخضع للتفاعلات المذكورة أعلاه على التوالي.

2. توليد حمض الميفالونيك (MVA)

تحت تحفيز إنزيم اختزال HMGCOA، يستهلك HMGCoA جزيئين من NADPH+H+ لتكوين حمض الميثيلوليك (MVA)

هذه العملية لا رجعة فيها، وHMG CoA reductase هو إنزيم يحد من معدل تخليق الكوليسترول.

3. إنتاج الكولسترول

يخضع MVA لعملية الفسفرة، وإزالة البروتين، وإزالة الألكلة، والتكثيف لتوليد السكوالين المحتوي على 30C، والذي يتم تحفيزه بعد ذلك بواسطة محلقة الشبكة الإندوبلازمية والأكسجيناز لإنتاج اللانولين ستيرول. يخضع الأخير لتفاعلات متعددة مثل الأكسدة والاختزال ويفقد في النهاية ثلاثة Cs، مما يؤدي إلى تخليق كوليسترول 27C.

الطريقة الثانية:

استخدام الأسيتيل CoA وحمض البالمتيك كمواد خام - يمكن تقسيم عملية تصنيع الكوليسترول من خلال مسار كيتوجلوتارات تقريبًا إلى الخطوات التالية:

1. يتم تكثيف أسيتيل CoA وحمض البالمتيك في أسيتيل CoA تحت تأثير ثيوليز أسيتيل CoA. هذا التفاعل هو تفاعل تحلل الثيول، والمنتج أسيتيل أسيتيل CoA عبارة عن مركب حلقي خماسي الأعضاء. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

الفصل₃CO-CoA + CH₂(كوه) CH₂الفصل₂الفصل₂الفصل₃→ الفصل₃CO-CoA + CH₃كاكاو

2. يتفاعل أسيتيل أسيتيل CoA مع ثلاثي الفوسفوجليسيرات تحت تحفيز سينسيز HMG-CoA لتوليد HMG-CoA. هذا التفاعل هو تفاعل تكثيف، والمنتج HMG-CoA عبارة عن مركب حلقي سداسي الأعضاء. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

الفصل₃CO-CoA + H₂O → HMG-CoA + CH₃كوه

3. تحت تأثير لياز HMG-CoA، يتم تقسيم HMG-CoA إلى ميفالونات. هذا التفاعل هو تفاعل تكسير، ويكون منتج الميفالونات عبارة عن مركب حلقي ذو خمسة أعضاء. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

HMG-CoA → CH₂=CH (CH₂) ₃تشو + كو₂

4. تحت تأثير كيناز ميفالونات، يتفاعل ميفالونات مع ATP لإنتاج بيروفوسفات ميفالونات. هذا التفاعل هو تفاعل الفسفرة، والمنتج بيروفوسفات ميفالونات هو مركب عالي الطاقة. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

الفصل₂=CH(CH₂)₃C H O + C₃H₇كلن₂O₂ق → تش₂=CH (CH₂) ₃أوب + ج₁₀H₁₅N₅O₁₀P₂

5. تحت تأثير محلقة السكوالين، يخضع بيروفوسفات ميثيل هيدروكسي فاليرات لعملية التدوير لتكوين السكوالين. هذا التفاعل هو تفاعل تدويري، والسكوالين الناتج عبارة عن مركب حلقي ذو سبعة أعضاء. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

الفصل₂=CH (CH₂)₃مقابل → (CH₂)₅C=O

6. تحت تأثير إنزيم اختزال السكوالين، يتفاعل السكوالين مع NADPH+H+ لتوليد الكوليسترول. هذا التفاعل هو تفاعل اختزال، والكوليسترول الناتج عبارة عن مركب حلقي سداسي الأعضاء. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

(الفصل₂)₅C=O+NADPH + H⁺→ الفصل₂أوه-(CHOH)₄-كوه

الطريقة الثالثة:

يمكن تقسيم عملية تصنيع الكوليسترول من بيروفوسفات الأيزوبنتين من خلال حلقة السكوالين إلى الخطوات التالية تقريبًا:

1. يتفاعل بيروفوسفات الأيزوبنتين مع ATP تحت تحفيز سينسيز السكوالين لإنتاج بيروفوسفات السكوالين. هذا التفاعل هو تفاعل الفسفرة، وبيروفوسفات السكوالين الناتج هو مركب عالي الطاقة. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

C₅H₈O₄P + C₃H₇كلن₂O₂S → C₅H₈O₄P + C₁₀H₁₅N₅O₁₀P₂ + C₃H₇N

2. يتفاعل بيروفوسفات السكوالين مع NADPH + H + تحت تأثير اختزال بيروفوسفات السكوالين لتوليد السكوالين. هذا التفاعل هو تفاعل اختزال، والسكوالين الناتج عبارة عن مركب حلقي ذو سبعة أعضاء. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

C5H8O4P-C₁₀H₁₅N₅O₁₀P₂+ نادف + ح⁺→ C₅H₈يا + نادب⁺ + C₃H₇N

3. تحت تأثير محلقة السكوالين، يخضع السكوالين لدورة لإنتاج الكوليسترول. هذا التفاعل هو تفاعل cyclization، والكوليسترول الناتج عبارة عن مركب حلقي مكون من ستة أعضاء. المعادلة الكيميائية لهذه الخطوة هي كما يلي:

C₅H₈يا + نادب⁺→ الفصل₂أوه-(CHOH)₄-COOH + نادف + H⁺ + C₃H₇N

تم تحديد بنية الكوليسترول في وقت مبكر من عام 1930. وفي عام 1941، اكتشف ديفيد ريتنبرج وكونرادبلوخ أن حمض الأسيتيك المسمى بالهيدروجين الثقيل كان بمثابة مقدمة للكوليسترول في الجرذان والفئران. في وقت لاحق، تم اكتشاف أن الهيكل الكربوني للستيرول إرغوستيرول في نيوروسبوراراسا مشتق بالكامل من حمض الأسيتيك. في عام 1949، أكد ج. بونر وبي. أريجين أن ثلاثة جزيئات من حمض الأسيتيك يمكن أن تتحد لتشكل وحدة بسيطة مكونة من خمسة كربونات، تُعرف باسم الأيزوبرين. يتماشى اكتشافهم مع التنبؤات السابقة لروبرت روبنسون، الذي اعتقد أن الكوليسترول هو منتج حلقي للسكوالين، والذي يمكن تشكيله عن طريق بلمرة الأيزوبرين. في عام 1952، أكد بلوخ ورلانجدون أن السكوالين يمكن بالفعل تحويله إلى كوليسترول، واقترحوا وأكدوا طريقًا للتخليق الحيوي للكوليسترول. في عام 1953، اقترح بلوخ وآر بي وودوارد فكرة التدوير، والتي تم تعديلها لاحقًا. لم يتم التأكد من أن المادة الوسيطة غير المعروفة مثل الأيزوبرين هي حمض الميفالونيك حتى عام 1956. لقد حدد اكتشاف حمض الميفالبرويك وجود رابط وسيط لم يتم حله في التخليق الحيوي للكوليسترول. منذ ذلك الحين، تم توضيح المسارات والكيمياء المجسمة للتخليق الحيوي للكوليسترول بالتفصيل