1 / 68

METABOLISME LEMAK

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

baruch
Download Presentation

METABOLISME LEMAK

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. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. METABOLISMELEMAK dr.Syazili Mustofa Departemen Biokimia Fakultas Kedokteran Unila

  2. 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

  3. Sumberlemak : • Makanan • Biosintesisde novo • Simpanantubuh adiposit • Masalahutama sifatnyatidaklarutdalam air. • Lemak  diemulsiolehgaramempedu – disintesisoleh liver & disimpandlmempedu  mudahdicerna & diserap • Transportasi  membentukkompleks dg protein  lipoprotein

  4. 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.

  5. Garam empedu terdiri dr asam empedu yg berasal dari kolesterol Garam empedu  bersifat amfifatik  mengemulsi lemak  membentuk misel Lemak  dipecah oleh lipase pankreas  hasil?

  6. 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

  7. 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

  8. 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)

  9. 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

  10. 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

  11. 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

  12. 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

  13. PROSES PEMAKAIAN ASAM LEMAK SBG BAHAN BAKAR • 3 tahap : • Mobilisasi triasilgliserol • Aktivasi dan transportasi asam lemak • Pemecahan asam lemak menjadi asetil koA (β-oksidasi)

  14. 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

  15. Hidrolisistriasilgliserol

  16. 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

  17. 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.

  18. Metabolismeasamlemak • β-oksidasiasamlemak • Tahapan : • Aktivasiasamlemak • Transport asillemakkoA (Fatty AcylCoA) • Reaksi-reaksi : • Oksidasi • Hidrasi • Oksidasi • Pemutusanikatan C-C (reaksithiolisis)

  19. Aktivasi Asam Lemak • Asamlemakdioksidasidimitokondria • Asamlemakmengalamiaktivasisebelummemasukimitokondria • ATP memacupembentukanikatantioesterantaraguguskarboksilasamlemakdangugussulfhidrilpadaKoA • ReaksiaktivasiberlangsungdimembranluarmitokondriadikatalisolehenzimasilKoAsintetase

  20. Reaksi: FA + CoA + ATP  asillemakkoA+ AMP + 2Pi + 34 kJ/mol

  21. Trasportasiasil-koA • Gugusasilpadaasil-koAditransferkegugusOH karnitinmembentukasilkarnitinygdikataliskarnitinasiltransferaseI pd membranluarmitokondria • Asilkarnitinmelintasimembrandalammitokondriaygdikatalisenzimtranslokase • GugusasilditransferkembalikekoAygberadadalammatriksmit. ygdikataliskarnitinasiltransferaseII • enzimtranslokasememindahkembalikarnitinkesitosol

  22. Trasportasiester Asil-koA Rate-limiting step of FA oxidation

  23. Reaksiβoksidasi • Terdiridari 4 prosesutama: • Dehidrogenasi • Hidratasi • Dehidrogenasi • Thiolisis • Berapakahjumlahreaksi yang dibutuhkanuntukmengoksidasiasampalmitatmenjadiasetil Co A?

  24. 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,

  25. Step2 : Hidrasi • Mengkatalisis hidrasi trans enoyl CoA • Penambahan gugus hidroksi pada C no. 3 • Ensim bersifat stereospesifik • Menghasilkan 3-L-hidroksiasil Co. A

  26. Step 3 : dehidrogenasi/ oksidasi • Mengkatalisis oksidasi -OH • pada Cno. 3 / C β menjadi keton • Akseptor elektronnya : NAD+

  27. Step 4 : thiolisis • β-Ketothiolase mengkatalisispemecahanikatanthioester. • Asetil-koA dilepasdantersisaasillemakko A yang terhubungdgnthiosisteinmllikatantioester. • TiolHSCoAmenggantikancisteinthiol, menghasilkanasillemak-koA (denganpemendekan 2 C)

  28. β-oksidasiasampalmitat

  29. (a) Repeat Sequence

  30. 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+

  31. 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

  32. Degradasi asam lemak tak jenuh • Membutuhkan 2 enzim tambahan yi • Enoyl CoA isomerase • 2,4 dienoyl CoA reduktase

  33. Degradasiasamlemakdenganjumlah atom C ganjil • Degradasi FA dgnjumlah C ganjil pd akhir beta oksidasi  asetoasetilKoA  dipecahakanmenghasilkanpropionilKoAdanAsetilKo A • PropionilKoA  diubahmenjadimetilmalonilKoA  suksinilKoA TCA

  34. 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.

  35. 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.

  36. 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.

  37. Reaksi pembentukan badan keton

More Related