METABOLISME
Download
1 / 68

METABOLISME LEMAK - PowerPoint PPT Presentation


  • 545 Views
  • Uploaded on

METABOLISME LEMAK. d r.Syazili Mustofa Departemen Biokimia Fakultas Kedokteran Unila. Pendahuluan . Lipid yg tdpt dlm makanan sebagian besar berupa lemak , shg metabolisme yg akan dibicarakan ini adalah metabolisme lemak Lemak adalah bentuk simpanan energi utama dlm tubuh

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' METABOLISME LEMAK' - baruch


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

METABOLISMELEMAK

dr.Syazili Mustofa

Departemen Biokimia

Fakultas Kedokteran

Unila


Pendahuluan
Pendahuluan

  • Lipid ygtdptdlmmakanansebagianbesarberupalemak, shgmetabolismeygakandibicarakaniniadalahmetabolismelemak

  • Lemakadalahbentuksimpananenergiutamadlmtubuh

  • Pencernaanlemakterjadididlmusushaluskrn pd mulut & lambungtdkadaenzimlipase

  • Lemak ditransfer ke hati

  • Lemak beredar dalam darah dan ditransfer kejaringan ekstrahepatik

  • Lemak digunakan sebagai energi cadangan


  • Sumberlemak :

    • Makanan

    • Biosintesisde novo

    • Simpanantubuh adiposit

  • Masalahutama sifatnyatidaklarutdalam air.

  • Lemak  diemulsiolehgaramempedu – disintesisoleh liver & disimpandlmempedu  mudahdicerna & diserap

  • Transportasi  membentukkompleks dg protein  lipoprotein


Digesti mobilisasi transport lemak
Digesti, mobilisasi & transport lemak

  • Lemak (triasil gliserol = TAG) yg msk ke tubuh akan dicerna di dalam usus halus

  • Garam2 empedu yg dikeluarkan oleh kantung empedu (gall baldder) terlebih dahulu akan mengemulsi lemak (yg relatif tdk larut dlm air) shg membentuk misel

  • Misel akan dipecah oleh enzim lipase pankreas mjd gliserol & asam lemak.


Garam empedu terdiri dr asam empedu yg berasal dari kolesterol

Garam empedu  bersifat amfifatik  mengemulsi lemak  membentuk misel

Lemak  dipecah oleh lipase pankreas  hasil?


Digesti mobilisasi transport lemak1
Digesti, mobilisasi & transport lemak

  • Gliserol & asam lemak akan masuk ke sel mukosa usus halus

  • Pd sel mukosa usus halus tjd sintesis kembali asam lemak & gliserol mjd lemak

  • Lemak ini akan bergabung dg apoprotein, fosfolipid dan kolesterol membentuk kilomikron yg bersifat larut dlm darah

  • Kilomikron ,merp suatu lipoprotein yg akan masuk dlm pembuluh darah & ikut dlm aliran darah


Digesti mobilisasi transport lemak2
Digesti, mobilisasi & transport lemak

  • Kilomikron yg ikut dlm aliran darah ini kemungkinan dapat mengalami dua peristiwa:

    1. masuk ke sel lemak (adiposit) utk kemudian

    disimpan mjd lemak simpanan (sbg sumber

    energi cadangan)

    2. masuk ke sel otot (miosit) utk digunakan

    segera sbg sumber energi


Digesti mobilisasi transport lemak3
Digesti, mobilisasi & transport lemak

  • Lemak yg akan msk ke sel adiposit terlebih dahulu akan dipecah oleh enzim lipoprotein lipase & masuk ke sel lemak sbg asam lemak & gliserol

  • Di dlm sel adiposit, asam lemak & gliserol akan disintesis kembali mjd lemak, kemudian disimpan didalam droplet lemak (fat droplet)


Digesti mobilisasi transport lemak4
Digesti, mobilisasi & transport lemak

  • Bila sel-sel otot (miosit) membutuhkan, lemak/TAG ini akan dipecah kembali mjd asam lemak & gliserol oleh enzim lipase sel adiposit

  • Asam lemak akan dibawa ke sel otot oleh protein albumin serum

  • Pd sel otot asam lemak akan mengalami peristiwa β-oksidasi yang akan menghasilkan karbondioksida & energi yg akan digunakan oleh miosit


Digesti mobilisasi transport lemak5
Digesti, mobilisasi & transport lemak

  • Asam lemak yg masuk ke sel otot/miosit tdk dpt lgsg mglm β-oksidasi krn tdk dpt menembus membran dlm mitokondria

  • β-oksidasi terjadi pd matriks mitokondria

  • Asam lemak yg msk ke sel miosit akan bereaksi dg KoA untk mbtk asam asil Koa


Digesti mobilisasi transport lemak6
Digesti, mobilisasi & transport lemak

  • Pd ruang intermembran mitokondria Asil koA bereaksi dg karnitin mbtk asil karnitin

  • Asil karnitin inilah yg dpt melewati membran dlm mitokondria

  • Di dlm matriks mitokondria asil karnitin akan kembali mjd asil ko A

  • Asil koA inilah yg akan masuk ke jalur β-oksidasi


Triasilgliserol
Triasilgliserol

  • bentuk simpanan energi metabolisme yang pekat

  • berada dalam bentuk tereduksi dan anhidrat

  • Perolehan energi :

    • oksidasi sempurna asam lemak : 9 kcal g-1 (38 kJ g-1)

    • karbohidrat dan protein hanya : 4 kcal g-1 (17 kJ g-1)

  • Pada sel mamalia, tempat akumulasi triasilgliserol adalah sitoplasma dari sel-sel adiposa (sel lemak). Tetesan-tetesan atau butiran-butiran triasilgliserol bergabung membentuk gumpalan besar yang dapat menempati sebagian besar volume sel lemak


Proses pemakaian asam lemak sbg bahan bakar
PROSES PEMAKAIAN ASAM LEMAK SBG BAHAN BAKAR

  • 3 tahap :

    • Mobilisasi triasilgliserol

    • Aktivasi dan transportasi asam lemak

    • Pemecahan asam lemak menjadi asetil koA (β-oksidasi)


Mobilisasi

asamlemak

  • Hidrolisistriasilgliserol

  • menjadi asam lemak dan

  • gliserol di dalam sel lemak

  • pelepasan asam lemak dari

  • sel lemak, ditransport ke

  • jaringan-jaringan yang

  • memerlukan energi


Hidrolisistriasilgliserol


Aktivasi enzim lipase
Aktivasienzim lipase

  • Enzim lipase dalam jaringan adiposa (jaringan lemak) diaktivasi oleh hormon-hormon : epinefrin, norepienfrin, glukagon, dan adrenokortikotropik.

  • Hormon-hormon tsbmerangsang reseptor 7TM yang mengaktivasi adenilat siklase sehingga cAMP meningkat, yang akan mengaktifkan protein kinase A, selanjutnya mengaktifkan lipase dengan cara fosforilasi


Metabolismegliserol

  • Gliserol yang terbentuk pada lipolisis diabsorpsi oleh liver

    • difosforilasi dan dioksidasi menjadi dihidroksiaseton fosfat

    • diisomerisasi menjadi gliseraldehid-3-fosfat

  • Jadi gliserol dapat diubah menjadi piruvat atau glukosa di hati.


Metabolisme asam lemak
Metabolismeasamlemak

  • β-oksidasiasamlemak

    • Tahapan :

      • Aktivasiasamlemak

      • Transport asillemakkoA (Fatty AcylCoA)

      • Reaksi-reaksi :

        • Oksidasi

        • Hidrasi

        • Oksidasi

        • Pemutusanikatan C-C (reaksithiolisis)


Aktivasi asam lemak
Aktivasi Asam Lemak

  • Asamlemakdioksidasidimitokondria

  • Asamlemakmengalamiaktivasisebelummemasukimitokondria

  • ATP memacupembentukanikatantioesterantaraguguskarboksilasamlemakdangugussulfhidrilpadaKoA

  • ReaksiaktivasiberlangsungdimembranluarmitokondriadikatalisolehenzimasilKoAsintetase


Reaksi:

FA + CoA + ATP  asillemakkoA+ AMP + 2Pi

+ 34 kJ/mol


Trasportasiasil-koA

  • Gugusasilpadaasil-koAditransferkegugusOH karnitinmembentukasilkarnitinygdikataliskarnitinasiltransferaseI pd membranluarmitokondria

  • Asilkarnitinmelintasimembrandalammitokondriaygdikatalisenzimtranslokase

  • GugusasilditransferkembalikekoAygberadadalammatriksmit. ygdikataliskarnitinasiltransferaseII

  • enzimtranslokasememindahkembalikarnitinkesitosol


Trasportasiester Asil-koA

Rate-limiting step of FA oxidation


Reaksi oksidasi
Reaksiβoksidasi

  • Terdiridari 4 prosesutama:

    • Dehidrogenasi

    • Hidratasi

    • Dehidrogenasi

    • Thiolisis

  • Berapakahjumlahreaksi yang dibutuhkanuntukmengoksidasiasampalmitatmenjadiasetil Co A?


Step 1 dehidrogenasi oksidasi
Step 1 : dehidrogenasi / oksidasi

  • Berperan pada pembentukan rantai ganda antara atom C2 – C3.

  • Mempunyai akseptor hidrogen FAD+.

  • Antara asam lemak yg berbeda panjangnya beda enzimnya,


Step2 hidrasi
Step2 : Hidrasi

  • Mengkatalisis hidrasi trans enoyl CoA

  • Penambahan gugus hidroksi pada C no. 3

  • Ensim bersifat stereospesifik

  • Menghasilkan 3-L-hidroksiasil Co. A


Step 3 dehidrogenasi oksidasi
Step 3 : dehidrogenasi/ oksidasi

  • Mengkatalisis oksidasi -OH

  • pada Cno. 3 / C β menjadi keton

  • Akseptor elektronnya : NAD+


Step 4 thiolisis
Step 4 : thiolisis

  • β-Ketothiolase mengkatalisispemecahanikatanthioester.

  • Asetil-koA dilepasdantersisaasillemakko A yang terhubungdgnthiosisteinmllikatantioester.

  • TiolHSCoAmenggantikancisteinthiol, menghasilkanasillemak-koA (denganpemendekan 2 C)


Oksidasi asam palmitat
β-oksidasiasampalmitat


(a)

Repeat Sequence


Perolehan atp pada oksidasi asam lemak
Perolehan ATP pada oksidasi asam lemak

  • Energi yang diperoleh pada oksidasi asam lemak dapat dihitung berdasarkan stoikhiometri setiap siklus sebagai berikut:

    • asilKoA dipendekkan sebanyak 2 karbon dengan pelepasan FADH2, NADH dan asetil KoA

    • Reaksi :

      Cn-asil KoA + FAD + NAD+ + H2O + KoA 

      Cn-2-asil KoA + FADH2 + NADH + asetil KoA + H+


Perolehan atp pada oksidasi asam palmitat
Perolehan ATP padaOksidasiAsamPalmitat :

  • Pemecahan palmitoil KoA (C18-asil KoA) : perlu 7 daur reaksi

    • Pada daur ke -7, C4-ketoasil KoA mengalami tiolisis menjadi dua molekul asetil KoA

      Palmitoil KoA + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 KoA + 7 H2O →

      8 asetil KoA + 7 FADH2 +7 NADH + 7 H+

  • Pembentukan ATP :

    • Oksidasi NADH → 2,5 ATP

    • FADH2→ 1,5 ATP

    • asetil KoA → 10 ATP

    • Jumlah ATP yang terbentuk pada oksidasi palmitoil KoA : 108

      • 10,5 dari 7 FADH2

      • 17,5 dari 7 NADH

      • 80 dari 8 mol asetil KoA

        • Dua ikatan fosfat energi tinggi dipakai untuk mengaktifkan palmitat (ATP → AMP + 2 Pi)

          Jadioksidasisempurnasatu mol palmitatmenghasilkan 106 ATP


Degradasi asam lemak tak jenuh
Degradasi asam lemak tak jenuh

  • Membutuhkan 2 enzim tambahan yi

    • Enoyl CoA isomerase

    • 2,4 dienoyl CoA reduktase


Degradasi asam lemak dengan jumlah atom c ganjil
Degradasiasamlemakdenganjumlah atom C ganjil

  • Degradasi FA dgnjumlah C ganjil pd akhir beta oksidasi  asetoasetilKoA  dipecahakanmenghasilkanpropionilKoAdanAsetilKo A

  • PropionilKoA  diubahmenjadimetilmalonilKoA  suksinilKoA TCA


Penggunaan asetil koa
Penggunaan Asetil KoA

  • Asetil KoA yang terbentuk pada oksidasi asam lemak dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat hanya apabila degradasi lemak dan degradasi karbohidrat berjalan seimbang.

  • Proses masuknya asetil KoA ke dalam siklus asam sitrat tergantung pada keberadaan oksaloasetat dari sitrat. Konsentrasi oksaloasetat rendah apabila karbohidrat tidak tersedia atau digunakan secara berlebihan.

  • Secara normal aksaloasetat dihasilkan dari piruvat (produk glikolisis) oleh enzim piruvat karboksilase.


Pembentukan badan keton
Pembentukan badan keton

  • Selama puasa atau pada diabetes

  • oksaloasetat dikonsumsi untuk menghasilkan glukosa melalui jalur glukoneogenesis, sehingga tidak ada yang dapat digunakan untuk kondensasi dengan asetil KoA.

  • asetil KoA diubah menjadi asetoasetat dan D-3-hidroksibutirat. Senyawa-senyawa asetoasetat, D-3-hidroksibutirat dan aseton dinamakan badan-badan keton.

  • Penderita diabetes yang tidak diobati, maka badan-badan keton ditemukan dalam darahnya dengan kadar yang tinggi.


Badan badan keton
Badan-badanketon

  • Tempat pembentukan asetoasetat dan D-3-hidroksibutirat : liver

  • Senyawa ini berdifusi dari mitokondria liver menuju darah kemudian ditransport ke jaringan-jaringan perifer.

    • Otot jantung dan korteks ginjal menggunakan asetoasetat sebagai pengganti glukosa

    • Otak juga dapat beradaptasi ketika dalam kondisi berpuasa atau diabetes sehingga dapat menggunakan asetoasetat

      • Selama puasa jangka lama, 75 % bahan bakar yang diperlukan otak dipenuhi oleh badan-badan keton.



Reaksi degradasi badan keton
Reaksi degradasi badan keton

  • 3-hidroksibutirat dioksidasi menghasilkan asetoasetat dan NADH (selanjutnya diproses di rantai fosforilasi oksidatifmenghasilkan energi)

  • Asetoasetat diaktivasi melalui transfer KoA dari suksinil KoA membentuk asetoasetil KoA oleh enzim KoA transferase. Kemudian asetoasetil KoA didegradasi oleh tiolase menghasilkan asetil KoA (siap diproses di siklus asam sitrat untuk menghasilkan energi)


Sintesis asam lemak
SintesisAsamLemak

  • Tidaksepenuhnyamerupakankebalikandaridegradasiasamlemak

  • Enzim yang berbedabekerjadlmreaksi yang berlawanan : degradasivsbiosintesis



Sintesis asam lemak1
Sintesis Asam Lemak

  • SintesisAsamlemak

    • padaeukariotikdanprokariotik : sama

  • Biosintesisterdiridari3 langkah :

    • BiosintesisasamlemakdariasetilCoA (disitosol)

    • Pemanjanganrantaiasamlemak (dimitokondria & ER)

    • Desaturasi (di ER)

  • Biosintesis as lemak 

    • membutuhkanmalonil Co Asebagaisubstrat

    • Diperlukan ATP

  • Reaksibiosintesisasampalmitat:

    Dari 8 acetyl-CoAdiperlukan 7 ATP +14 NADPH

  • Enzimuntuksintesisasamlemak : komplekfatty acid synthase


Tahapan sintesis asam lemak
TahapanSintesisAsamLemak

  • Reaksi awal

    - Karboksilasi gugus asetil menjadi malonil-KoA

    - Reaksi dikatalis oleh asetil KoA karboksilase

  • Biotin-enzim + ATP + HCO3- CO2-biotin-enzim + ADP + Pi

  • CO2-biotin-enzim + asetil KoA  malonil KoA + biotin-enzim


2.Pemanjangan rantai putaran 1:

  • pembentukan asetil ACP dan malonil ACP

  • reaksi dikatalis oleh asetil transasilase dan malonil transasilase

    Asetil KoA + ACP asetil ACP + KoA

    Malonil KoA + ACP malonil ACP + KoA

  • Reaksi kondensasi

    • Asetil ACP + malonil ACP  asetoasetil ACP + ACP + CO2



  • R eduksi gugus keto pada c 3 menjadi gugus metilen
    Reduksi gugus keto pada C-3 menjadi gugus metilen

    • (1) asetoasetil ACP direduksi menjadi 3-hidroksi butiril ACP. Reaksi ini memerlukan NADPH sebagai pereduksi.

    • (2) Dehidrasi 3-hidroksi butiril ACP menjadi krrotonil ACP (merupakan trans-2 enoyl ACP).

    • (3) Reduksi krotonil ACP menjadi butiril ACP dengan menggunakan senyawa peredusi NADPH, yang dikatalis oleh enzim enoyl ACP reduktase.





    3. Pemanjangan rantai 2

    Reaksi pemanjangan rantai putaran 2 : kondensasi buritil ACP dengan malonil ACP membentuk C6--ketoasil ACP

    Reaksi ini sama dengan reaksi pemanjangan rantai putaran 1. Selanjutnya pemanjangan rantai diteruskan sampai terbentuk C16 asil ACP


    Stoikiometri sintesis asam palmitat
    StoikiometriSintesisAsampalmitat

    • Asetil KoA + 7 Malonil KoA + 14 NADPH + 20 H+

      → palmitat + 7 CO2 + 14 NADP+ + 8 KoA + 6 H2O

    • Reaksi tersebut memerlukan malonil KoA yang disintesis dari :

      7 Asetil KoA + 7 CO2 + 7 ATP → 7 malonil KoA + 7 ADP + 7 Pi + 14 H+

    • Jadi stoikhiometri keseluruhan sintesis palmitat adalah:

      8 Asetil KoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6 H+ → palmitat + 14 NADP+ + 8 KoA + 6 H2O + 7 ADP + 7 Pi



    ad