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• Jonathan Lemus

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COLESTEROL El colesterol es un esterol (lípido) que se encuentra en los tejidos corporales y en el plasma sanguíneo de los vertebrados. Se presenta en altas concentraciones en el hígado, médula espinal, páncreas y cerebro. El nombre de «colesterol» procede del griego kole (bilis) y stereos (sólido), por haberse identificado por primera vez en los cálculos de la vesícula biliar por Michel Eugène Chevreul quien le dio el nombre de «colesterina», término que solamente se conservó en el alemán (Cholesterin). Abundan en las grasas de origen animal.

Estructura química La fórmula química del colesterol se representa de dos formas: C27H46O / C27H45OH. Es un lípido esteroide, molécula de ciclopentanoperhidrofenantreno (o esterano), constituida por cuatro carbociclos condensados o fundidos, denominados A, B, C y D, que presentan varias sustituciones: 1. Dos radicales metilo en las posiciones C-10 y C-13. 2. Una cadena alifática ramificada de 8 carbonos en la posición C-17. 3. Un grupo hidroxilo en la posición C-3.

4. Una insaturación entre los carbonos C-5 y C-6. En la molécula de colesterol se puede distinguir una cabeza polar constituida por el grupo hidroxilo y una cola o porción apolar formada por el carbociclo de núcleos condensados y los sustituyentes alifáticos. Así, el colesterol es una molécula tan hidrófoba que la solubilidad de colesterol libre en agua es de 10-8 M y, al igual que los otros lípidos, es bastante soluble en disolventes apolares como el cloroformo (CHCl

Fuentes de colesterol Los organismos mamíferos obtienen colesterol a través de las siguientes vías: 1. Vía exógena o absorción de colesterol contenido en los alimentos. El colesterol se encuentra exclusivamente en los alimentos de origen animal, mayoritariamente la yema de huevo, hígado, lácteos, cerebro y músculo esquelético (carnes rojas). 2. Vía endógena o síntesis de novo, es la síntesis de colesterol en las células animales a partir de su precursor, el acetato, en su forma activada acetil-coenzima A. Un poco menos de la mitad del colesterol en el cuerpo se deriva de la biosíntesis de novo. Cada día, aproximadamente el 10% de la biosíntesis del colesterol se hace en el hígado, y aproximadamente 15%, en el intestino. La síntesis del colesterol se hace en el citoplasma y los microsomas a partir del grupo acetato de dos carbonos la acetil-coA. La acetil-coA que se utiliza para la biosíntesis del colesterol se deriva de una reacción de oxidación en las mitocondrias y es transportada al citoplasma.

Descripción

Condensació n de dos moléculas de acetil CoA

Condensació n de una molécula de acetilCoA con una de acetoacet il-CoA

Reducción d el HMG-CoA  por el NADPH

Reacción

Sustrato inicial

Enzima

2 AcetilCoA

Acetoace Acetoace til CoA til-CoAtiolasa

acetoacetil HMG-CoA y ac CoA etil-CoA sintasa

Product o final

3-hidroxi3metilglut aril CoA (HM G-CoA)

HMG-CoA

HMGCoA reductas a

Mevalon ato y Co A

Fosforilación  del mevalon ato

Mevalonat o

Mevalon ato quinasa

Mevalon ato 5fosfato

Fosforilación  del mevalon ato 5-fosfato

Mevalonat o 5-fosfato

Fosfome valonato quinasa

5pirofosfo mevalon ato

5pirofosfom evalonato

Pirofosfo mevalon ato descarbo xilasa

3fosfomev alonato 5pirofosfat o

Fosforilación  del 5pirofosfomev alonato

Descarboxila ción del 3fosfomevalo nato 5pirofosfato

3fosfomeva lonato 5pirofosfato

Pirofosfo mevalon ato descarbo xilasa

pirofosfat o de Δ3isopente nilo

Isomerizació n del pirofosf ato de isopentenilo

Pirofosfato de isopentenil o

Isopente nil pirofosfat o isomeras a

3,3dimetilalil pirofosfat o

Condensació n de 3,3dimetilalil pirofosfato (5 C) y pirofosfato de isopentenilo  (5C)

3,3dimetilalil pirofosfato  Geranil y pirofosfa transfera to de sa isopentenil o

Pirofosfa to de geranilo ( 10C)

Condensació n de pirofosf ato de geranilo (10 C) y pirofosfato de isopentenilo  (5C)

Pirofosfato de geranilo y  Geranil pirofosfato transfera de sa isopentenil o

Pirofosfa to de farnesilo  (15C)

Condensació n de dos moléculas de Pirofosfat o de farnesilo (15 C)

2 Pirofosfa Ecualeno Escualen to de sintasa o (30 C) farnesilo

Reducción del escualen o por el NADPH, que gana un oxígeno q ue proviene del oxígeno molecular (O 2)

Escualeno

Escualen o epoxidas a

Escualen o 2,3epóxido

Ciclación del  escualeno 2,3-epoóxido

Escualeno 2,3epóxido

Lanoster ol ciclasa

Lanoster ol

19 reacciones consecutivas , no aclaradas totalmente que implican otros tantos enzimas, en que se transforma el lanosterol  en colesterol, a través de diversos intermediario s, entre los que destacan el zimosterol 

Lanosterol

Colester ol

y el 7deshidrocole sterol

Resumidamente, estas reacciones pueden agruparse de la siguiente manera: 1. Tres moléculas de acetil-coa se combinan entre sí formando mevalonato, el cual es fosforilado a 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato. 2. El 3-fosfomevalonato 5-pirofosfato es descarboxilado y desfosforilado a 3-isopentil pirofosfato. 3. Ensamblaje sucesivo de seis moléculas de isopentil pirofosfato para originar escualeno, vía geranil pirofosfato y farnesil pirofosfato. 4. Ciclación del escualeno a lanosterol. 5. El lanosterol se convierte en colesterol después de numerosas reacciones sucesivas, enzimáticamente catalizadas, que implican la eliminación de tres grupos metilo (–CH3 ), el desplazamiento de un doble enlace y reducción del doble enlace de la cadena lateral.

En el ser humano no se puede metabolizar la estructura del colesterol hasta CO2 y H2O. El núcleo intacto de esterol se elimina del cuerpo convirtiéndose en ácidos y sales biliares las cuales son secretadas en la bilis hacia el intestino para desecharse por heces fecales. Parte de colesterol intacto es secretado en la bilis hacia el intestino el cual es convertido por las bacterias en esteroides neutros como coprostanol y colestanol.

REGULACIÓN DEL COLESTEROL. La producción de colesterol es regulada directamente por la concentración del colesterol presente en el retículo endoplásmico de las células, habiendo una relación indirecta con los niveles plasmáticos de colesterol presente en las lipoproteínas de baja densidad. Una alta ingesta de colesterol en los alimentos conduce a una disminución neta de la producción endógena y viceversa. El principal mecanismo regulador de la homeostasis de colesterol celular reside en un complejo sistema molecular centrado en las proteínas SREBPs (Proteinas de unión a elementos reguladores de esteroles 1 y 2). En presencia de una concentración crítica de colesterol en la membrana del retículo endoplásmico, las SREBPs establecen complejos con otras dos importantes proteínas reguladoras: SCAP (proteína activadora a través del clivaje de SREBP) y la Insig 1 y 2 (gen inducido por insulina). Al disminuir la concentración del colesterol en el retículo endoplásmico, las Insigs se disocian del complejo SREBP-SCAP, permitiendo que el complejo migre al aparato de Golgi, donde SREBP es separado secuencialmente por S1P y S2P (proteasas del sitio 1 y 2). El SREBP escindido migra al núcleo celular donde actúa como factor de transcripción uniéndose al SRE (Sterol Regulatory Element: elemento regulador de esteroles) de una serie de genes relevantes en la homeostasis celular y corporal de esteroles, regulando su transcripción.

FUNCIONES DEL COLESTEROL El colesterol es imprescindible para la vida animal por sus numerosas funciones: 1. Estructural: el colesterol es un componente muy importante de las membranas plasmáticas de los animales (en general, no existe en los vegetales). Aunque el colesterol se encuentra en pequeña cantidad en las membranas celulares, en la membrana citoplasmática lo hallamos en una proporción molar 1:1 con relación a los fosfolípidos, regulando sus propiedades físico-químicas, en particular la fluidez. Sin embargo, el colesterol se encuentra en muy baja proporción o está prácticamente ausente en las membranas subcelulares. 2. Precursor de la vitamina D: esencial en el metabolismo del calcio. 3. Precursor de las hormonas sexuales: progesterona, estrógenos y testosterona. 4. Precursor de las hormonas corticoesteroidales: cortisol y aldosterona. 5. Precursor de las sales biliares: esenciales en la absorción de algunos nutrientes lipídicos y vía principal para la excreción de colesterol corporal. 6. Precursor de las balsas de lípidos. BIBLIOGRAFÍA Lehninger, A. L. 1976. Curso breve de bioquímica. Omega, Barcelona. ISBN84-282-0445-4 Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4ª edición. Reverté, Barcelona. ISBN 84291-7208-4 https://www.uaz.edu.mx/histo/Biologia/Colesterol.pdf? fbclid=IwAR1YrW9L9NYd5UHw6eO_dLWDGNyOcWXWhjZY6A07Hlb0_G 6HgsW2XOty71E

https://themedicalbiochemistrypage.org/es/cholesterol-sp.php? fbclid=IwAR3RIRCLxSUXy7W9MzFQmQkcQ8PkKyySp9s5yapwLXqRXgC d-eBZNVJvXqc http://www.info-farmacia.com/bioquimica/biosintesis-del-colesterol? fbclid=IwAR0UkYyznZh1d1Kt7fPqRRnJy_oBUc1DyhdxcnE7UvpUPNfbpgcDHtlpWY