مواضيع المحاضرة:
background image

 

11 

Lec.6 Cholesterol metabolism 

 

 

Cholesterol present in the body:- 
1- Sterols
: steroid hormone ex. Estrogen.   

2- Cholesterol:  
    A. Free cholesterol (unesterified) 

 

 B. Cholesteryl ester (esterified at C3 with FA), storage form. 
 

 

Transport of cholesterol 
•  Cholesterol travels in the blood stream complexed in 

Chylomicrons

 ,

IDL

LDL

, and HDL. 

•  LDL is richest in cholesterol & transport Free cholesterol 

& Cholesteryl ester from liver to many tissues, while  

•  HDL transport both types from tissues to the liver, where it 

is eliminated from the body either unchanged or after 
conversion to bile acids. 

 

 

Source of cholesterols: 
1- Exogenous source:  
   (Chylomicrons)  

2- Endogenous source: 

a)  De novo synthesis of by liver    

(Transport to the tissues by LDL)  

b)  Extrahepatic synthesis  

(Transfer from tissues by HDL) 

 

 

 

Absorption of cholesterol 
•  Esterified cholesterol in the diet is hydrolyzed in the 

intestine to free cholesterol & FFA by cholesterol esterase 
(from pancreas &small intestine). 

•  all cholesterol in the intestine present as unesterified 

form, which is solubilized through formation of mixed 
micelles that contain unesterified cholesterol, FA, 
monoglycerides, phospholipids& conjugated bile acid  

•  The quantity of cholesterol absorbed determined by the 

amount that can be solubilized by micelles. After 
absorption into intestinal mucosal cells, cholesterol, TG, 
PL, & apoprotein (ApoB) incorporated into chylomicron 
which enter lymphatics then to systemic venous circulation  

 

 

Biosynthetic pathway of Cholesterol 

Made from Acetyl-CoA in 4 stages: 
All tissues containing nucleated cells are capable of 
cholesterol synthesis, which occurs in the endoplasmic 
reticulum and the cytosol . 
 

1)  Stage 1: Synthesis of hydroxy – methylglutaryl- CoA 

(HMG-CoA). 
A.  Step 1
: Two molecules of acetyl-CoA condense to form 

acetoacetyl-CoA.  

Enzyme: Thiolase (in cytosol) 

 

B.  Step 2: 3

rd

 acetyl-CoA condenses with acetoacetyl-CoA to 

yield the 6C compound hydroxy-methylglutaryl- CoA 
(HMG-CoA).  

Enz : HMG-CoA Synthase (in cytosol)

 

2)  Stage 2: Synthesis of Mevalonate. 

A.  Step 1: reduction of HMG-CoA to mevalonate  
Enz: HMG-CoA reductase . 
(RLS) in the pathway of cholesterol synthesis and is the site of 
action of the most effective class of cholesterol-lowering 
drugs, the HMG-CoA reductase inhibitors (statins). 


background image

 

12 

 

B.  Step2: decarboxylation of mevalonate to 5C isoprenoid. 
 

3)  Stage 3: Formation of Squalene . 

Condensation of 6 activated (5C isoprene units) to produce 30 
C linear squalene. 

 

4)  Stage 4: Conversion of squalene to the 4 ring steroid 

nucleus 
Cyclization of squalene to form 4 rings steroid nucleus 
Lanosterol. 

 

 

Regulation of cholesterol synthesis  

HMH-CoA reductase  
Subject to different kinds of metabolic control: 

1)  Feedback inhibition:  

Cholesterol & mevalonate feedback inhibitors of HMG-CoA 
reductase, thus decreasing further cholesterol synthesis.  

 

2)  Hormonal regulation:  

Modified by Phosphorylation - dephosphorylation: 
  Glucagon or glucocorticoids:  
    favors formation of the inactive phosphorylated  HMG-CoA 

reductase & decreases the rate of cholesterol synthesis. 

  Insulin or thyroid hormone:  
     Increases HMG-CoA reductase activity, by 

dephosphorylation of the enzyme & results in an increase 
in the rate of synthesis. 

 

3)  Gene expression : 

Sterol-mediated regulation of  transcription:  
•  The amount of mRNA produced is modulated by the 

supply of cholesterol. 

•  When cholesterol is in excess in the diet, causes a decrease 

in transcription of the HMG-CoA reductase gene (decrease 
mRNA production), leading to a decrease in de novo 
cholesterol synthesis. 

•  Attempts to lower plasma cholesterol in humans by 

reducing the amount of cholesterol in the diet produce 
variable results [only hepatic synthesis that is inhibited by 
dietary cholesterol]. 

 

4)  Inhibition by drugs (Statins ):  

  reversible competitive inhibitors of HMG-CoA reductase;  

  They are used to decrease cholesterol levels in patients 

with hypercholesterolemia. 

  This should accompany by decrease of cholesterol intake 

in order to be effective. 

 

 

Degradation of cholesterol 

•  The ring structure of cholesterol cannot be metabolized to 

CO2 & H2O in humans; rather intact sterol ring is eliminated 
from the body. 

•  About 1 g of cholesterol is eliminated from the body/day. 

1- Half is excreted in the feces after conversion to bile acids . 
2- The remainder is excreted as cholesterol .  

 

 

Factors increasing intracellular free cholesterol 
concentration
  
•  de novo biosynthesis  
•  hydrolysis of intracellular cholesterol esters by the enzyme 

cholesterol ester hydrolase  

•  dietary intake of cholesterol and uptake from chylomicrons  
•  receptor-mediated uptake of cholesterol-containing 

lipoproteins (LDL)  

 

 

Factors decreasing intracellular free cholesterol 
concentration
  
•  inhibition of cholesterol biosynthesis  
•  Down regulation of the LDL receptor  
•  intracellular esterification of cholesterol by acyl-coenzyme 

A:cholesterol acyl transferase  

•  release of cholesterol to HDL  
•  conversion of cholesterol to bile acids or steroid hormones  

 

 

Factors influencing the activity of HMG-CoA 
reductase
  
•  intracellular concentration of HMG-CoA  
•  intracellular concentration of cholesterol  
•  hormones:  

  insulin, tri-iodothyronine (+);  
  glucagon, cortisol (-) 

 
 

 

 

 

 

 

 


background image

 

13 

 

 

م

 خطط

مف

يد لكل المحاضرات

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mostafa Altae
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 119 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