مواضيع المحاضرة: Cholestrol
background image

Lecture 2 

CHOLESTEROL 

Diagram the pathway of cholesterol biosynthesis and 

define regulatory enzyme. 

Observe the action of lipid lowering drugs like Statin 

derivatives in decreasing blood cholesterol.  

Group the vital compounds that are derived from 

cholesterol like steroid hormones, vitaminD3.   

Determine the functions of bile salts. 

 
 


background image

Cholesterol  is  a  soft  fatty(not  solid)  substance  that  is 
produced endogenously in the body and also derived 
from food materials such as dairy products, eggs (egg 
yolk  is  rich  in  cholesterol),  meat  and  poultry. 

Cholesterol is a major sterol in animal tissues, in plant 
is  beta-sitosterol  is    poorly  absorbed  by  humans  and 
appear to block the absorption of  dietary cholesterol. 

Cholesterol  is  vital  substance  in  the  body  for  the 
normal functioning of various cells and tissues. 

 


background image

background image

However, 

cholesterol 

in 

high 

amounts 

(hypercholesterolemia)  can  get  accumulated  in  the 
blood  vessels  and  disrupt  their  functions. 

2/3  of 

plasma  cholesterol  is  esterified  (OH  at  C3  is  attached 
with  acyl  group  RCO-   of fatty acid), the remainder 
1/3  is  free  cholesterol.  Free  cholesterol  (Fch)  is  more 
polar  than  esterified  cholesterol(Ech).  Echs  are 
hydrophobic substances and are not found normally in 
membranes ?. 

 


background image

Because  of  hydrophobicity  of  cholesterol  is 
transported  in  the  blood  after  its  association  with 
specific  proteins  (lipoprotein  structure)  and  into  bile 
duct  in  association  with  phospholipids  and  bile  salts. 

Measurement  of  serum  or  plasma  total  cholesterol 
involved  both  Fch    &  Ech. 

Excess  amounts  of 

cholesterol beyond the need of body cannot degraded 
to  CO2+H2O  or  other  metabolites,  but  are;  50% 
converted  to  bile  acids  and  50%  are  excreted  as 
unchanged  cholesterol  through  the  bile  and  intestine 
into the feces.
 


background image

Sources of body cholesterol 

 

Diet 

Hepatic Denovo Synthesis 

Cholesterol synthesized in extrahepatic tissues 

 

Liver cholesterol pool 

         

 

secretion of HDL &VLDL 

Free cholesterol in bile 

conversion to bile salts/acids 


background image

background image

        

Functions of Cholesterol 

 
 

1.

Membrane component  

2.Bile acids/salts            

precursor

 

3.Vitamin D3 precursor       

4

.  Steroid Hormone      

Precursors

 

                       
          

       

Male & Female sex hormones(testosterone, other 

androgens& Estrogens)

 

Adrenal cortex hormones   (glucocorticoides&     

Mineralocorticoides)   

               


background image

CHOLESTEROL SYNTHESIS 

 

Occurs in cytoplasm

 

Requires NADPH & ATP 

•Highly regulareted and the regulatory enzyme is 

HMG-CoA* reductase

 

80% in liver, ~ 10% intestine, 10 %(skin, adrenal 

cortex& reproductive tissues) 

• precursors are Carbohydrate & fatty acids. 

 

Note: *

  

HMG-CoA reductase; 

Hydroxy methyl 

glutaryl-CoA reductase

  

 

 
 
 
 


background image

Glucose 

            

 

Citrate 

Acetyl-CoA

                   Acetate

    

Fatty acids

 

            

Acetacetate-CoA 

 

HMG-CoA

 

*

HMG-CoA reductase               NADPH as cofactor 

Mevalonate 

  

Sequalene 

 

Cholesterol 

Acetyl-CoA

  


background image

The regulatory step is at HMG-CoA reductase enzyme. 
This  enzyme  and  so  the  cholesterol  synthesis  is 
stimulated 

post CHO diet and presence of insulin 

, the 

opposite  for  prolonged  fasting  and  glucagon

.  This 

means  that 

high  ATP  stimulate  the  enzyme  and  the 

pathway 

and 

low  ATP  inhibit  both.   

The  pathway  of 

cholesterol synthesis is highly regularized, means it is 
responsive  to  changes  in  cholesterol  concentration

and  regulatory  mechanism  (step  of  HMG-CoA 
reductase) 

exists to balance the rate of cholesterol

 


background image

synthesis  within  the  body  (dietary  cholesterol  has 
little  effect)  against  the  rate  of  cholesterol  excretion

An  imbalance  in  this  regulation  can  lead  to  an 
elevation  in  circulating  levels  of  plasma  or  serum 
cholesterol

(Hypercholesterolemia)

,  with  potential  for 

coronary  artery  disease(CAD).  So,  the  increased 
synthesis  of  cholesterol  will  inhibits  the  HMG-CoA 
reductase regulatory enzyme and stop the pathway to 
prevent  normally  the  hypercholesterolemia.  In 
addition,  those  patients  with  hypercholesterolemia 
are treated with drugs derivatives known-Statins such 


background image

as  atorvastatin,  pravastatin,  and  simvastatin-  these 
drugs  regulate  the  blood  levels  of  cholesterol  by 
inhibition  of  the  same  enzyme-HMG-CoA  reductase 
and  so  control  blood  and  body  cholesterol. 
Cholesterol is the precursor of important 

substance, 

the 

Bile 

Acids.   

                                                             

Bile 

Acids 

and 

Bile 

Salts 

These  are  organic  compounds  that  involved  two 
types: Primary bile acids, cholic and chenodeoxycholic 
acids,  which  are  synthesized  from  cholesterol  in  the 
liver  by  several  steps  of  bile  acids  biosynthesis 
pathway.  


background image

 

The regulatory enzyme of this pathway is cholesterol-

7-alpha-hydroxylase  which  stimulated  by  cholesterol 
and  inhibited  by  cholic  acid.  These  bile  acids 
conjugated  with  glycine  amino  acid  and  taurine 
derived  from  cysteine  amino  acid  to  form  bile  salts 
with  are  more  water  solube.  Bile  salts  are  the  most 
important  components  of  bile  mixture  of  bile  duct 
(the  duct  involved  in  excretion  of  many  substance 
from  the  liver).  Bile  salts  are  either  secreted  into  the 
small intestine, the duodenum from liver or stored in 
the gall blader when not needed for digestion.
 


background image

 In the small intestine, the intestinal flora convert the 
primary  bile  acids  into  secondary  bile  acids,  the 
cholic=deoxycholic 

and 

chenodeoxycholic 

acid=lithocholic 

acid. 

Bile  salts  are  very  important  substance  for  digestion 
and  absorption  of  fat  (lipid)  diet  and  fat-soluble 
vitamins  (D,  K,  A,  and  E)  BY  acting  as  emulsifying 
agents in the intestine and so helping in handling and 
exposing  the  non  polar  lipid,  the  TG,    to  pancreating 
enzymes.  Moreover,  bile  acids  and  salts  provide  the 
significant mechanism for excess cholesterol excretion 
into bile duct, small intestine and finally in feces.
 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 17 عضواً و 317 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل