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膽固醇在人體內的“兩面性”
2019版高中生物學必修1提到，“膽固醇是構成細胞膜的重要成分，在人體內還參與脂質的運輸?！?br/>那么，在生物體內，膽固醇的作用到底有哪些？
膽固醇的結構圖
膽固醇在人體內的生理作用
早在18世紀人們已從膽石中發現了膽固醇，1816年化學家本歇爾將這種具脂類性質的物質命名為膽固醇。
膽固醇廣泛存在于動物體內，尤以腦及神經組織中最為豐富，在腎、脾、皮膚、肝和膽汁中含量也高。其溶解性與脂肪類似，不溶于水，易溶于乙醚、氯仿等溶劑。膽固醇是動物組織細胞所不可缺少的重要物質，它不僅參與形成細胞膜，而且是合成膽汁酸，維生素D以及甾體激素的原料。
膽固醇在血液中存在于脂蛋白中，其存在形式包括高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇、極低密度脂蛋白膽固醇幾種。在血中存在的膽固醇絕大多數都是和脂肪酸結合的膽固醇酯，僅有10%不到的膽固醇是以游離態存在的。高密度脂蛋白有助于清除細胞中的膽固醇，而低密度脂蛋白超標一般被認為是心血管疾病的前兆。血液中膽固醇含量每單位在140~199毫克之間，是比較正常的膽固醇水平。
1．形成膽酸
膽汁產于肝臟而儲存于膽囊內，經釋放進入小腸與被消化的脂肪混合。膽汁的功能是將大顆粒的脂肪變成小顆粒，使其易于與小腸中的酶作用。在小腸尾部，85%～95%的膽汁被重新吸收入血，肝臟重新吸收膽酸使之不斷循環，剩余的膽汁（5%～15%）隨糞便排出體外。肝臟需產生新的膽酸來彌補這5%～15%的損失，此時就需要膽固醇。
2．構成細胞膜
膽固醇是構成細胞膜的重要組成成分，細胞膜包圍在人體每一細胞外，膽固醇為它的基本組成成分，占質膜脂類的20%以上。
研究表明，溫度高時，膽固醇能阻止雙分子層的無序化；溫度低時又可干擾其有序化，阻止液晶的形成，保持其流動性。因此，可以想象要是沒有膽固醇，細胞就無法維持正常的生理功能，生命也將終止。
3．合成激素
激素是協調多細胞機體中不同細胞代謝作用的化學信使，參與機體內各種物質的代謝，對維持人體正常的生理功能十分重要。人體的腎上腺皮質和性腺所釋放的各種激素，如皮質醇、醛固酮、睪丸酮、雌二醇以及維生素D都屬于類固醇激素，其前體物質就是膽固醇。
膽固醇作用的“兩面性”
血中膽固醇主要由低密度脂蛋白（LDL）攜帶運輸，借助細胞膜上的LDL受體介導內吞作用進入細胞。當胞內膽固醇過高，可抑制LDL受體的補充，從而減少由血中攝取膽固醇。
遺傳性家族高膽固醇血癥患者體內嚴重缺乏LDL受體，因此LDL攜帶的膽固醇不能被攝取，來自膳食的膽固醇不能從血液中被迅速清除，故血中膽固醇濃度過高，當體內總膽固醇過高，超過合成生物膜、膽汁酸及類固醇激素等的需要時，膽固醇及其酯則沉積在動脈內皮下的巨噬細胞中，引起內皮下變形，進而導致血小板在動脈內壁集聚。若同時伴有動脈壁損傷或膽固醇轉運障礙，則易在動脈內膜形成脂斑，繼續發展可使動脈管腔變狹窄。可見動脈粥樣硬化與血中高水平的膽固醇有關，特別與存在于LDL中的膽固醇水平有關。
在對待食物膽固醇的作用方面，存在著兩種截然不同的片面的觀點。
觀點一：認為膽固醇是極其有害不能吃的東西。
說這種觀點片面，是由于持這種觀點的人對膽固醇在人體內的作用缺乏清楚的認識。事實上，膽固醇是細胞膜的組成成分，參與了一些甾體類激素和膽酸的生物合成。由于許多含有膽固醇的食物中其它的營養成分也很豐富，如果過分忌食這類食物，很容易引起營養平衡失調，導致貧血和其它疾病的發生。
觀點二：認為膽固醇對人體無多大危害，人們可以盡情地攝取。
這種觀點之所以錯誤，是由于對高脂血癥、冠心病的發病機制缺乏認識。長期過量的食物膽固醇攝入，將導致動脈粥樣硬化和冠心病的發生與發展。
膽固醇對膜流動的“兩面性”
20世紀70年代以來，人們對膽固醇的研究逐漸深入，溫度對脂質體膜流動性影響的實驗結果，使人們對膽固醇在細胞膜流動性調節中所起的作用有了更 加深入的認識。
在動物細胞中，膽固醇對膜的流動性起到了重要的調節作用。一方面，膽固醇分子與磷脂分子相結合，限制了磷脂分子的熱運動，但又將磷脂分子相隔開使其更易流動。其最終效應取決于上述2種效應的綜合結果。
在溫度較高、磷脂分子運動較強時，膽固醇可以降低膜的流動性：在溫度較低、磷脂分子運動較弱時，又可以提高膜的流動性，使細胞膜在很大溫度范圍內保持相對穩定的半流動狀態。
例、人體內膽固醇含量的相對穩定對健康有重要意義。膽固醇是血漿中脂蛋白復合體的成分，一種膽固醇含量為45%的脂蛋白（LDL）直接影響血漿中膽固醇的含量。LDL可以與細胞膜上的LDL受體結合，通過胞吞作用進入細胞，之后LDL在溶酶體的作用下釋放出膽固醇。當細胞中膽固醇含量較高時，它可以抑制酶的合成和活性，也可以抑制LDL受體的合成。請結合如圖細胞中膽固醇來源的相關過程回答：
（1）①過程為______，催化該過程的酶主要是______。
（2）完成②過程需要的條件有______（至少3個）。已知mRNA1片段中有30個堿基，其中A和C共有12個，則轉錄mRNA1的DNA片段中G和T的數目之和為______。
（3）脂蛋白是蛋白質和脂質的復合體，細胞中既是蛋白質加工又是脂質合成“車間”的是______（細胞器），分析可知，細胞對膽固醇的合成過程存在______調節機制。
（4）當LDL受體出現遺傳性缺陷時，會導致______。
答案：
（1）轉錄 RNA聚合酶
（2）模板、原料、能量、酶、核糖體、tRNA等 30
（3）內質網 負反饋
（4）血漿中的膽固醇增多（或血漿中脂蛋白增多），造成高膽固醇血癥
解析：
（1）從圖中可以看出①過程為細胞核內產生mRNA的過程，此過程應名為轉錄；轉錄時要以DNA的一條鏈作為模板，所以，需要RNA聚合酶，該酶有解旋功能。
（2）②過程是以mRNA為模板合成蛋白質的過程，此過程應名為翻譯，其過程中需要以mRNA為模板，以氨基酸作為原料，以ATP作為直接能源物質，以核糖體作為場所，以tRNA作為搬運氨基酸的工具等等條件；mRNA中堿基數為30，因此轉錄出該mRNA的DNA分子中堿基數為60，根據堿基互補配對的原則可知，雙鏈DNA分子中，A+C=G+T，所以G和T的總和為30。
（3）內質網是蛋白質和脂質加工合成的車間；從圖中途徑可以看出，當細胞中膽固醇含量較高時，它可以抑制酶的合成和活性，也可以抑制LDL受體的合成，這在生命系統中屬于一種反饋調節的機制。
（4）如果LDL受體出現缺陷，則上述的反饋調節機制失去效果，導致細胞中膽固醇的合成不受限制，最終血漿中膽固醇的含量增多。

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