Szteroidok Koleszterin
Szteránv nváz Szteránváz (szterán v. gonán v. ciklopentano- perhidrofenantrén) Q Z 2 3 1 A 4 R 5 10 9 B 6 11 12 13 8 7 14 17 16 15 D Szterán R=Q= 3, Z=, hosszú alkil csoport
Osztályoz lyozás Szterinek (zooszterinek, fitoszterinek és mikoszterinek) Szteroid vitaminok (D-vitaminok) Nemi hormonok (ösztrogének, gesztagénekprogeszteron, androgének) Kortikoszteroidok (kortizol, aldoszteron) Szivglikozidok (sztrofantin, digitoxin) Szteránvázas alkaloidok (szolanidin, tomatidin)
Zooszterinek Koleszterin (1784) Előfordulás Az emlősök szöveteiben a fő szterin a koleszterin, viszonylag sok a mellékvesékben (10%, m/m), az idegszövetekben (2%, m/m), a májban (0.2%, m/m) és az epekövekben. Izolálás: (1770 Poulletier de La Salle) epekövekből; (1815 M.E. hevreul) állati zsírok el nem szapponosítható frakciójából (koleszterin=görög, khole=epe és stereos=szilárd).
Koleszterin I Koleszterin tartalmú epekő
Koleszterin II O 19 3 1 10 5 11 7 3 20 3 3 18 14 17 3 Számozás Sztereoizoméria: 2 8 sztereoizomér, koleszterin az egyik. Relativ konfiguráció használatos, viszonyitás a -10 metilcsoporthoz. Ennek konfigurációja a gyűrűrendszer (kváziplanáris) síkja fölött. Gyűrűrendszer alatt α, gyűrűrendszer fölött β.
Koleszterin III Oldalláncok Szubsztituensek a gyűrűrendszer síkja fölött = α-szubsztituensek (folytonos vonal) pl. a -13. Szubsztituensek a gyűrűrendszer síkja alatt = β-szubsztituensek (szaggatott vonal) pl. a -14.
Koleszterin IV A kondenzált gyűrűk anellációja I isz vagy transz anelláció Két hattagú gyűrű (A/B, B/) kapcsolódhat mint egy cisz- vagy egy transz-dekalin egység (cisz vagy transz konfigurációjúak). A cisz-dekalinegységnél mindkét anguláris csoport a gyűrű azonos oldalán van, a transznál ellentés oldalon.
Koleszterin V A kondenzált gyűrűk anellációja II koleszterin + 2 /katalizátor 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 O 3 5 O 3 5 Kolesztanol (5α-kolesztán-3β-ol) A/B tr, B/ tr, /D tr Koprosztanol (5β-kolesztán-3β-ol) A/B cis, B/ tr, /D tr (A koleszterin kis részben ezen szterolokon keresztül is eliminálódik.)
Koleszterin VI A koleszterin fizikai tulajdonságai Színtelen szilárd anyag. Vízoldékonysága: 25 -on 4.7 µm/l Plazma koncentráció: 3,1-5,7 mm/l lipoprotein komplexekben.
Koleszterin VII holesterol is a Janus-faced molecule. The very property that makes it useful in cell membranes, namely its absolute insolubility in water, also makes it lethal. MIAEL BROWN AND JOSEP GOLDSTEIN Nobel Lectures (1985) The Nobel Foundation, 1985
Koleszterin VII Előfordul az ún. kilomikronokban, a VLDL-ben, az LDL-ben ( rossz koleszterin ) és a DL-ben ( jó koleszterin ). A lipoproteinekben kb. 30 %-ban mint szabad, és 70 % - ban mint észter található. Az epében csak 4 %-ban van észterként, oldatban tartják a foszfolipidek ill. az epesavak. Atheroscleroticus plakk* *Az ábra L. Stryer Biochemistry (III. kiadás) c. könyvében található.
Koleszterin VIII A koleszterin-lipoprotein komplexek szerkezete Biológiai szerepe: membránok felépítése és a szteroidok bioszintézisének alapanyaga. *Az ábra L. Stryer Biochemistry (III. kiadás) c. könyvében található. LDL sematikus szerkezete*
A szteroidok konformáci ciója, szteroid alapvázak I A kolesztán konformációja (majdnem planáris) R Q Z Kolesztánban R=Q= 3, Z=izo-oktil Androsztánban R=Q= 3, Z=
A szteroidok konformáci ciója, szteroid alapvázak II A kólsav konformációja (boltozatos) 3 3 3 3 7 O 12 O OO O Kólsav (5-β-kolánváz)
A szteroidok konformáci ciója, szteroid alapvázak III 2 3 2 3 17 Pregnán váz (gesztagének és kortikoszteroidok)
A koleszterin bioszintézise szkvalénból A koleszterin bioszintézise zise I A májban mevalonát szintézis folyik (acetil oa révén), majd több lépésben szkvalén (triterpén) szintézis.
A koleszterin bioszintézise zise II
Mikoszterinek rinek, ergoszterin I Szerkezet 3 3 3 3 3 O 7 Ergoszterin Izolálás: élesztőből Jelentősége: D 2 -vitamin provitaminja Gombák sejtmembránjának komponense
D-Vitaminok (D 2 -és s D 3 -vitamin) I iánybetegség: angol kór v. rachitis gyermekeknél (oka a kalcium és foszfát beépülés zavara) Felnőtteknél osteomalacia (csontritkulás)
D-Vitaminok (D 2 -és s D 3 -vitamin) III Szerepe: kalcium, foszfor felszívódása, -beépülése, csontképződés folyamata, csontok egészséges fejlődése, csontok gyógyulása, csontritkulás megelőzése Előfordulása: tojás, halmájolajakban
A D 3 -vitamin bioszintézise zise Képződése 7-dehidrokoleszterinből fotoizomerizáció és hidroxileződés
A D 2 -vitamin 3 3 3 3 2 O D 2 -vitamin Képződése ergoszterinből A D-vitaminok terápiás jelentősége
Epesavak I Bioszintézis (koleszterinből a májban) 27 24 Szerkezet: alapváz a kolánsav -a természetben nem taláható. 3 3 3 O 2 5-β-Kolánsav Az epesavak ennek a hidroxiszármazékai.
Epesavak II Legfontosabb elsődleges epesavak a kólsav és kenodezoxikólsav. 3 O 12 3 3 O 2 O 3 7 O Kólsav Kólsav (3α,7α,12α-5-β-kolánsav) Kenodezoxikólsav: 3α,7α-dihidroxi-5-β-kolánsav
Epesavak III Páros epesavak: glikokólsav (glicinnel-), taurokólsav (taurinnal konjugált) Másodlagos epesavak a kolánsav mono v. dihidroxiszármazékai: litokólsav (3α-hidroxi-5-β-kolánsav), dezoxikólsav (3α- 12α-dihidroxi-5-β-kolánsav) Élettani szerepük: zsírok emésztésében (emulgeátorok, detergens hatás)
SZTEROID ORMONOK Asztmaellenes kortikoszteroid spray
Női nemi hormonok (Ösztrogének)) I Szerkezetük: A-gyűrű aromás Funkciós csoportok: fenolos ill. alkoholos O csoportok + keto csoport 3 O 3 O 17 17 O 3 O 3 Ösztron Ösztradiol Kevésbé fontos ösztrogén az ösztriol.
Ösztrogének II Képződés: a petefészkekben (és a mellékvesékben) az androgénekből. Élettani szerepük: a reprodukcióban, a csontok metabolizmusában, a szív-érrendszer fenntartásában. (Ösztradiol a hatékonyabb.)
Gesztagének nek, progeszteron I Szerkezet: pregnánvázas 3 3 3 O 17 O 3 Progeszteron
Progeszteron II Képződés: a petefészkekben (corpus luteum), Élettani jelentősége: előkészíti a méhet a pete beágyazódására, fenntartja a terhességet, megakadályzza a további ovulációt terhesség esetén.
Szteroid fogamzásg sgátlók 19 3 13 O 17 3 O 17 O O Norgesztrel Etinilösztradiol
Férfi nemi hormonok I Szerkezet -androsztán váz, funkciós csoportok 3 3 O 17 3 3 O 17 O 3 O 3 Tesztoszteron (hatékonyabb) Androszteron
Férfi nemi hormonok II Képződés: a herékben (és a mellékvesékben), nőknél kis mennyiség a petefészekben. Élettani szerepük: a másodlagos nemi jellegek kialakítása, spermaérés, ezenkívül anabolikus hatás.
Anabolikus szteroidok I Definíció: a szervezet fehérje szintézisét stimulálják, a szövetek növekedését, erősödését idézik elő. Szintézis célja: androgén hatás csökkentése anabolikus hatás növelése.
Anabolikus szteroidok II Szerkezet: androszteron v. tesztoszteron vázasok v. 19-norszteroidok 3 O 17 3 3 3 O 17 3 O O Noretandrolon 17-Metiltesztoszteron Mellékhatásaik
Kortikoszteroidok I Glükokortikoidok - kortizol (hidrokortizon) Szerkezete: pregnánvázas, funkciós csoportjai 21 2 O O 3 11 3 17 O O O 3 Kortizol Bioszintézise a progeszteronból
Kortikoszteroidok II Élettani szerepe: glikogén szintézis- zsírok, fehérjék lebontásának fokozása, gyulladás gátló és allergia ellenes hatás.
Kortikoszteroidok III Minerálkortikoidok: aldoszteron Szerkezete: pregnánvázas, funkciós csoportjai, ciklofélacetál csoport O 11 3 O 18 2 O O 17 O Aldoszteron
Kortikoszteroidok IV Bioszintézise a progeszteronból Élettani szerepe: Na +, l -, O - 3 reszorpció, vértérfogat és vérnyomás szabályzás
Szteroid gyulladáscs scsökkentők Szerkezet: a kortizol származékai 2 O 2 O O 3 3 O O 17 O 3 17 16 3 O O 3 O 6 3 Metilprednizolon O F Dexamethazon A glükokortikoid hatás kismértékű, a gyulladás csökkentő, antirheumatikus és antiallergiás hatás igen erős.
Szteroidhormonok bioszintézise Koleszterin ( 27 ) Pregnenolon ( 21 ) Progesztogének ( 21 ) Glükokortikoidok ( 21 ) Minerálkortikoidok ( 21 ) Androgének ( 19 ) Ösztrogének ( 18 )
Szívglikozidok (ardenolidok)) I Közös jellemzőjük: növényi szteroidok, melyek glikozidként fordulnak elő. Digitoxin (Digitalis purpurea, D. lanata) hidrolizise = digitoxigenin (aglikon) és egy triszacharid Digitalis purpurea
Szívglikozidok II Szerkezete: A/B cisz, B/ tr, /D cisz, 17-ben telitetlen lakton gyűrű. Élettani hatása: erősíti a szív izomzatát. O O 3 19 3 14 17 RO 3 5 O Digitoxin
Szívglikozidok III Sztrofantin (Strophantus kombé) hidrolizise = sztrofantidin (aglikon) és egy triszacharid. Élettani hatása: szívstimuláns Strophantus kombe
Szívglikozidok IV Szerkezete: A/B cisz, B/ tr, /D cisz, 17-ben telitetlen lakton gyűrű + 10-formil csoport O O 3 19 O 14 17 RO 3 5 O O Sztrofantin
Szteroid alkaloidok I (szolanidin( szolanidin) Szerkezete: a szteroid aglikon heterociklusos gyűrűt tartalmaz, a természetben glikozidként taláhatók. 3 3 3 17 16 N 3 O Solanidin (burgonya, Solanum tuberosum)
Szteroid alkaloidok II (tomatidin( tomatidin) 3 3 N 3 3 17 16 O O Tomatidin (paradicsom, Solanum lycopersicum) A szteroid alkaloidok jelentősége
Exotikus szteroidok I ápa riasztó szteroidok (pavoninok, koleszterin származékok) Bufotoxinok (Bufo bufo)
Exotikus szteroidok II Ekdizonok Antibiotikumok Fuzidinsav