Metabolisme LipidMetabolisme Lipid

Metabolisme LIPIDMetabolisme LIPID

Degradasi Lipid Degradasi Lipid Oksidasi asam lemak Oksidasi asam lemak PencernaanPencernaan, p, penyerapan dan enyerapan dan ttranspot lemakranspot lemak -oksidasi asam lemak -oksidasi asam lemak

Biosintesis LipidBiosintesis Lipid Biosintesis asam lemakBiosintesis asam lemak Biosintesis triasilgliserolBiosintesis triasilgliserol Biosintesis fosfolipidBiosintesis fosfolipid Biosintesis kolesterol dan steroidBiosintesis kolesterol dan steroid

Pencernaan, penyerapan, & Pencernaan, penyerapan, & transport lemak transport lemak Penggunaan lemak sebagai sumber energi Penggunaan lemak sebagai sumber energi

erat berhubungan dengan metabolisme erat berhubungan dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol.lipoprotein dan kolesterol.

Mammal mempunyai 5 – 25% / lebih Mammal mempunyai 5 – 25% / lebih lipid dan 90% dlm bentuk lemak (TAG) yg lipid dan 90% dlm bentuk lemak (TAG) yg disimpan di dalam jaringan adiposedisimpan di dalam jaringan adipose

Hewan Hewan lemak disimpan dalam adiposit lemak disimpan dalam adiposit Tumbuhan Tumbuhan biji biji untuk perkembangan untuk perkembangan

embrioembrio

Sumber lemak :Sumber lemak :MakananMakananBiosintesis Biosintesis de novo de novo   pembentukan asam lemak baru dari pembentukan asam lemak baru dari senyawa bukan lipid.banyak terdapat dalam senyawa bukan lipid.banyak terdapat dalam jaringan tubuh, termasuk jaringan hati, jaringan tubuh, termasuk jaringan hati, ginjal, otak, paru,kelenjar payudara dan ginjal, otak, paru,kelenjar payudara dan adiposa.adiposa.

Simpanan tubuh Simpanan tubuh adiposit adiposit Masalah utama Masalah utama sifatnya sifatnya

yang tidak larut dalam air.yang tidak larut dalam air. Lemak Lemak diemulsi oleh diemulsi oleh garam garam

empeduempedu – disintesis oleh liver & – disintesis oleh liver & disimpan dlm empedu disimpan dlm empedu mudah mudah dicerna & diserapdicerna & diserap

Transportasi Transportasi membentuk membentuk kompleks dg protein kompleks dg protein lipoproteinlipoprotein

Garam empedu terdiri dr asam empedu yg berasal dari kolesterol

Garam empedu bersifat amfifatik mengemulsi lemak membentuk misel

Lemak dipecah oleh lipase pankreas hasil?

Penyerapan oleh Penyerapan oleh sel sel mukosamukosa usus halus usus halus

Asam lemak yg Asam lemak yg diserap diserap disintesis disintesis kembali mjd lemak kembali mjd lemak dalam dalam badan golgibadan golgi dan dan retikulum retikulum endoplasmaendoplasma sel sel mukosa usus halusmukosa usus halus

TAG TAG masuk ke masuk ke sistem limfa sistem limfa membentuk kompleks membentuk kompleks dgn protein dgn protein chylomicronschylomicrons

Gliserol hasil hidrolisis TAG : dirubah mjd DHAP oleh ensim :

1 Glycerol Kinase2 Glycerol Phosphate Dehydrogenase.

Masuk ke dalam daur Glikolisis

Chylomicron kmdn membawa TAG dari sel mukosa usus halus ke organ lain seperti jantung, otot, dan jaringan lemak.

untuk TAG yg disintesis dr hati, akan dibawa oleh VLDL ke organ lain

setelah mencapai organ target di kapiler TAG akan dihidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak

Asam lemak bebas diserap, sisanya dibawa oleh serum albumin ke sel lain

Asam lemak yg telah masuk ke dalam sel

Diubah menjadi energi

Diubah menjadi TAG untuk disimpan di adiposa

ββ oksidasi oksidasi

Mengapa beta-oksidasi?

Oksidasi LCFA Oksidasi LCFA jalur metabolisme jalur metabolisme penghasil penghasil energi utamaenergi utama pada hewan, bbrp protista, dan pada hewan, bbrp protista, dan beberapa bakteribeberapa bakteri

Elektron dr proses oksidasi FA Elektron dr proses oksidasi FA melewati rantai melewati rantai respirasi mitokondria respirasi mitokondria menghasilkan ATP menghasilkan ATP(asetil ko A hasil oksidasi FA (asetil ko A hasil oksidasi FA dioksidasi dioksidasi sempurna menjadi COsempurna menjadi CO22 mll TCA mll TCA ATP sintesis) ATP sintesis)

Pada bbrp vertebrata Pada bbrp vertebrata Asetil ko A hsl Asetil ko A hsl ββ oksidasi oksidasi diubah menjadi diubah menjadi badan ketonbadan keton di hati (larut dlm air) di hati (larut dlm air) dan di transpor ke otak dan jaringan lain pd dan di transpor ke otak dan jaringan lain pd saat saat gula tidak tersediagula tidak tersedia

Pada Pada tumbuhantumbuhan asetil koA berfungsi utama asetil koA berfungsi utama sebagai sebagai prekursor biosintesisprekursor biosintesis

3 tahapan reaksi oksidasi FA dlm 3 tahapan reaksi oksidasi FA dlm mitokondriamitokondria

Oksidasi LCFA Oksidasi LCFA molekul 2 C : asetil koA molekul 2 C : asetil koA

Oksidasi asetil Ko A Oksidasi asetil Ko A CO CO22 dg TCA dg TCA

Transfer elektron karier elektron yg tereduksi Transfer elektron karier elektron yg tereduksi ke rantai respirasi mitokondrial ke rantai respirasi mitokondrial

ββ oksidasi oksidasi setelah memasuki setelah memasuki selsel

FA masuk ke FA masuk ke matriks matriks mitokondriamitokondria degradasi degradasi lebih lanjut.lebih lanjut.

FA diaktivasi dgn ensim FA diaktivasi dgn ensim fatty acyl – CoA ligasefatty acyl – CoA ligase atau atau Acyl CoA synthaseAcyl CoA synthase / / thiokinasethiokinase

Ensim ini Ensim ini spesifikspesifik utk tiap utk tiap jenis asam lemak (MCFA, jenis asam lemak (MCFA, SCFA beda dgn LCFA)SCFA beda dgn LCFA)

Untuk masuk ke dalam matrik mitokondria, asam lemak yg sudah diaktivasi memerlukan karier karnitin

-Karnitin asiltransferase I : membran luar

-Karnitin asiltransferase II : membran dalam

LCFA membutuhkan garam empedu untuk penyerapan MCFA dan SCFA memasuki pembuluh darah dan diikat oleh serum albumin untuk di transport ke hati.

ββ oksidasi oksidasi Terdiri dari 4 proses utama:Terdiri dari 4 proses utama:

DehidrogenasiDehidrogenasi HidratasiHidratasi DehidrogenasiDehidrogenasi ThiolisisThiolisis

Berapakah jumlah reaksi yang dibutuhkan untuk Berapakah jumlah reaksi yang dibutuhkan untuk menghidrolisis asam palmitat menjadi asetil Co A menghidrolisis asam palmitat menjadi asetil Co A semua?semua?

Step 1 : dehidrogenasi / oksidasiStep 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 : HidratasiStep2 : Hidratasi

• Mengkatalisis hidrasi trans enoyl CoA

• Penambahan gugus hidroksi pada C no. 3

• Ensim bersifat stereospesifik

• Menghasilkan 3-L-hidroksiasil Co. A

Step 3 : dehidrogenasiStep 3 : dehidrogenasi

• Mengkatalisis oksidasi -OH pada C no. 3 / C β menjadi keton

• Akseptor elektronnya : NAD+

Step 4 : thiolisisStep 4 : thiolisis

• β-Ketothiolase mengkatalisis pemecahan ikatan thioester.

• Acetyl-CoA dilepas dan tersisa asam lemak asil ko A yang terhubung dgn thio sistein mll ikatan tioester.

• Tiol HSCoA menggantikan cysteine thiol, menghasilkan fatty acyl-CoA (yang telah berkurang 2 C).

Penghitungan energi hasil metabolisme lipidPenghitungan energi hasil metabolisme lipid

Dari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan Dari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu asam lemak. oleh oksidasi beta suatu asam lemak.

• Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan 10 atom C, maka Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan 10 atom C, maka kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi, dan energi yang di kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi, dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta adalah 10 dibagi 2 dikurangi 1, yaitu hasilkan oleh oksidasi beta adalah 10 dibagi 2 dikurangi 1, yaitu 4 kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah 4 x 5 = 20 ATP. 4 kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah 4 x 5 = 20 ATP.

• Karena asam lemak memiliki 10 atom C, maka asetil-KoA yang Karena asam lemak memiliki 10 atom C, maka asetil-KoA yang terbentuk adalah 5 buah.terbentuk adalah 5 buah.Setiap asetil-KoA akan masuk ke dalam siklus Kreb’s yang Setiap asetil-KoA akan masuk ke dalam siklus Kreb’s yang masing-masing akan menghasilkan 12 ATP, sehingga totalnya masing-masing akan menghasilkan 12 ATP, sehingga totalnya adalah 5 X 12 ATP = 60 ATP. adalah 5 X 12 ATP = 60 ATP.

• Dengan demikian sebuah asam lemak dengan 10 atom C, akan Dengan demikian sebuah asam lemak dengan 10 atom C, akan dimetabolisir dengan hasil -2 ATP (untuk aktivasi) + 20 ATP dimetabolisir dengan hasil -2 ATP (untuk aktivasi) + 20 ATP (hasil oksidasi beta) + 60 ATP (hasil siklus Kreb’s) = 78 ATP.(hasil oksidasi beta) + 60 ATP (hasil siklus Kreb’s) = 78 ATP.

•

Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis.benda-benda keton dinamakan ketogenesis.

Review Degradasi Asam Lemak Asam lemak merupakan bentuk simpanan energi

metabolik yang paling efisien.

TAG terdiri dari 3 asam lemak dan gliserol

TAG didegradasi oleh enzim lipase di dalam usus halus menjadi asam lemak dan gliserol.

Asam lemak melewati dinding usus halus, dan TAG kembali disintesis dan ditransport di dalam darah oleh chylomicrons.

Chylomicrons terikat pada sel lemak (adipocytes) dan TAG didegradasi lagi menjadi asam lemak dan gliserol

Asam lemak masuk sel adiposa kmdn disintesis kembali mjd TAG dan disimpan.

TAG di dalam adiposa didegradasi menjadi asam lemak sebagai respon terhadap sinyal hormon.

Asam lemak bergabung dengan Co A terlebih dahulu sebelum didegradasi.

Degradasi asam lemak menjadi asetil Co A terjadi dalam matriks mitokondria.

Karnitine membawa asam lemak rantai panjang ke dalam mitokondria untuk didegradasi

4 urutan reaksi degradasi asam lemak adalah : oxidation, hydration, oxidation, thiolysis.