Metabolisme Lipid

Pencernaan di Lambung

-Di lambung (pH1-2), yang dikerjakan protein (ikatan peptida
-Dikerjakan oleh enzim pepsin (peptidase) yang awalnya merupakan pepsinogen yang diaktifkan oleh asam lambung
-Gugus fungsinya NH₃ dan Karboksilat

Pencernaan Di jejunum (usus halus)

-Di usus halus tepatnya di ileum
-Yang dikerjakan adalah lipid

-          Di pankreas, yang dikeluarkan enzim lipase pankreas.

-          Lambung mengeluarkan

1. Pepsinogen
2. Asam hidroklorik

-          Lipid adalah senyawa yang tidak larut dalam air yang diekstrak dari organisme

-          Lipid dalam makanan dalam bentuk TG, sterol, dan membran fosfolipid. TG = trigliserida

-          Pada umumnya lipid adalah konduktor panas yang jelek.

-          1 gram lemak = 9 kkal

-          1 gram karbo/protein = 4 kkal

-          TG = 3 asam lemak dan 1 molekul gliserol

-          Degradasi lipid = oksidasi asam lemak

1. Pencernaan, penyerapan, dan transport lemak
2. β oksidasi asam lemak.

Pencernaan, Penyerapan, dan transport lemak

1. Penggunaan lemak sebagai sumber energi, erat berhubungan dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol
2. Mammal mempunyai 5-25%/lebih = lipiddan 90% dalam bentuk lemak (TAG) yang disimpan dalam jaringan adipose
3. Hewan=lemak disimpan dalam adiposit
4. Tumbuhan=biji=untuk perkembangan embrio

Oksidasi asam lemak

1. Aktivasi.
2. Transport ke dalam mitokondria
3. Oksidasi menjadi asetil ko-A -> β oksidasi

β oksidasi

1. Setelah memasuki sel, FA masuk le matriks mitokondria, lalu melakukan degradasi lebih lanjut
2. FA diaktivasi dengan enzim fatty acyl – Co-A Ligase
3. Enzim ini spesifik

Lemak

1. Sumber lemak

-          Makanan

-          Biosibtesis de novo (biosintesis dalam tubuh -> jar. Adiposa)

-          Adiposit

2. Masalahutama -> sifatnya tidak larut dalam air

3. Lemak diemulsi oleh garam empedu

-          Garam empedu terdiri dari asam empedu yang berasal dari kolesterol

-          Garam empedu -> bersifat amfifatik ->  memngemulsi lemak -> membentuk misel

-          Lemak -> dipecah oleh lipase pankreas -> hasil

-          Penyerapan oleh sel mukosa usus halus

-          Asam lemak yang diserap -> disintesis kembali menjadi lemak dalam -> badan golgi dan RE sel mukosa usus halus

-          TAG -> masuk ke sistem limfa membentuk kompleks dengan protein -> chlomicrons

-          Gliserol hasil hidrolisis TAG : diubah menjadi DHAP oleh enzim :

1. Gliserol kinase
2. Glycerol phosphate dehydrogenase

Masuk ke dalam daur glikolisis

-          LDL -> jahat -> menyantol di pembuluh darah -> LDL tinggi menyebabkan jantung

-          LDL : Low Density Lippoprotein

-          IDL : Intermediet Density Lippoprotein

-          HDL : High Density Lippoprotein

-          Oksidasi LCFA -> jalur metabolisme penghasil energi utama

3 tahapan reaksi FA di dalam mitokondria

—  Oksidasi LCFA menghasilkan asetil koA

—  Oksidasi asetil Ko A à CO₂ dg TCA

—  Transfer elektron karier , mengalirkan elektron yg tereduksi  ke rantai respirasi mitokondria

-          Fatty acil – CoA pada sitosol saat masuk ke dalam membran luar , saat di dalam membran luar fatty acil melepaskan CoA lalu menggandeng karnitin asiltransferase 1 agar dapat masuk ke membran interspace , setelah masuk , karnitin asiltransferase 1 dilepas lagi oleh fatty acil dan berikatan kembali dengam fatty acil - CoA, dan menuju membran dalam.

-          Saat di membran dalam CoA dilepaskan oleh fatty acil , fatty acil berikatan dengan karnitin asiltransferase II dan masuk ke matrix. Setelah masuk ke matrix mitokondria fatty acil melepas karnitin asiltransferase II , danberikatan kembali dengan CoA

β oksidasi

—  Terdiri dari 4 proses utama

—  Dehidrogenasi

  Proses ini menggunakan prekursor FAD – FADH2. fatty acil CoA dirubah menjadi trans Δ²  enoyl CoA. Berperan pada pembentukan rantai ganda pada atom c 2 dan 3, dengan enzim CoA dehidrogenase , menghasilkan 2 ATP

Hidratasi

—  Mengkatalisis hidrasi trans Δ² enoyl CoA menjadi 3 – L hidroksiasil CoA, penambahan gugus hidroksi pada C no 3

Dehidrogenase

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

Akseptor elektronnya : NAD⁺

—  Merubah 3 – L – hidroksiasilCoA menjadi β – ketoacyl CoA, menghasilkan 3 ATP

Thiolisis

•         β-Ketothiolase à mengkatalisis pemecahan ikatan thioester.

•         Acetyl-CoA à 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).

Degradasi Asam Lemak Jenuh

—  Membutuhkan 2 enzim tambahan yaitu

—  Enoyl CoA isomerase dan 2,4 dienoyl CoA reduktase

—  Degradasi FA dgn jumlah C ganjil à pd akhir beta oksidasi à acetoacetil Co A à dipecah akan menghasilkan propionil Co A dan Asetil Co A

—  Propionil Co A à diubah menjadi metilmalonil Co A à suksinil Co.A à TCA

Review

—  Asam lemak merupakan 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

Ò  Pembentukan Keton Body akan terjadi jika Acetyl CoA lebih banyak dari Oksaloacetat.

Ò  Degradasi lipid lebih besar daripada degradasi karbohidrat.

Ò  Hal ini banyak terjadi pada puasa dan  penderita Diabetes .

Ò  Terjadi di sel Hati,Karena di dalam Hati tidak dihasilkan enzim untuk mengubah Acetoacetat yaitu enzim 3-oxo-acid CoA-Transferase.Sehingga Acetoacetat ini tidak bisa diubah menjadi Aceto Acetil CoA menjadi Acetil CoA

Ò  Penumpukan Benda Keton ini dapat bersifat positif dan Negatif tergantung dimana dia di akumulasi.

Ò  Apabila didalam otot ,Keton Body ini akan digunakan sebagai sumber energy.Sedangkan jika didalam otak akan menyebabkan keterbelakangan mental.

Ò  Senyawa benda keton ini ada 3 yaitu :

1.      Oxaloacetat.

2.      Acetoacetat.

3.      Hidroxibutirat.

Tahapan Sintesis

Ò  1. Tahap pertama adalah pembentukan asetoasetil KoA dalam reaksi kebalikan tahap tiolase beta-oksidasi.

Ò  2. Pada tahap kedua, molekul asetil KoA ketiga berkondensasi dengan asetoasetil KoA,membentuk 3-hidroksil-3-metilglutaril KoA (HMG KoA) dalam reaksi yang dikatalisis oleh HMG KoA sitase.

Ò  3. Pada tahap ketiga, HMG KoA diurai menjadi asetoaseta (sebagai benda keton) dalam reaksi yang dikatalisis oleh HMG KoA liase. Molekul asetil KoA juga dihasilkan.

Ò  4. Selanjutnya asetoasetat dapat direduksi menjadi beta-hidroksibutirat oleh beta- hidroksibutirat dehidrogenase yang membutuhkan NADH. Reaksi ini bergantung pada keadaan jumlah NAD di dalam sel. Bila banyak mengalami reduksi, umumnya atau semua keton dapat dalam bentuk beta hidroksibutirat.

Ò  5. Sejumlah asetoaseton secara spontan di dekarboksilasi menghasilkan aseton. Bau aseton dapat tercium dari nafas seseorang yang mengalami ketosis.

Sintesis lemak

Ò  Lipolisis (Pemecahan Lipid ),terjadi didalam Mitokondria dengan precursor Coenzym-A (Protein pembawa/ karier protein)

Ò  Lipogenesis (Pembentukan Asm lemak),terjadi di sitoplasma dan diaktivasi oleh ACP,dengan prekursornya adalah Acetyl CoA,pada proses ini membutuhkan ATP.

Ò  Sintesis Asam lemak à baik pada eukariotik dan prokariotik sama pada umumnya

Ò  Biosintesis terdiri dari 3 langkah terpisah :

É  Biosintesis asam lemak dari asetil CoA

É  Pemanjangan rantai asam lemak

É  Desaturasi

Ò  Lokasi dari masing2 langkah :

            Biosintesis FA à di sitosol,

    elongasi à di mitokondria dan ER,

    desaturasià di ER

Ò  Biosintesis as lemak à membutuhkan malonil Co A sebagai substrat

Ò  Diperlukan ATP untuk sintesis

Ò  Reaksi biosintesis asam palmitat:

Dari 8 acetyl-CoAs diperlukan à  7 ATPs  +14 NADPHs

Ò  Ensim sintesis merupakan ensim komplek : fatty acid synthase yg td. 2 rantai polipeptida

Ò  Sintesis asam palmitat à setelah butiril Co A à siklus akan berlanjut dari awal lagi sampai 7 x dan kemudian diakhiri dgn hidrolisis yg memecah palmitat dengan ACP

Ò   Net reaksi biosintesis palmitat :

Asetil CoA + 7 malonil CoA + 14 NADPH à palmitat + 7 CO₂ + 17 NADP⁺ +  8 CoA-SH + 6 H₂O

Elongasi

Ò  Untuk menghasilkan asam lemak lebih dari C16 / palmitat

Ò  Berbeda dg sintesis yang terjadi di sitosol, elongasi tjd di mitokondria dan ER (utama)

Ò  Melibatkan coensim A dan bukan ACP

Control of Fatty Acid Synthesis

Ò  Pada umumnya mrpkn kontrol  hormonal

Ò  Insulin menstimulasi fatty acid synthesis dg cara menstimulasi masuknya glucose ke dlm cells dan mengaktifasi pyruvate dehydrogenase complex.

Ò  Acetyl-CoA carboxylase di hambat oleh fatty acyl-CoAs

Ò  NADPH juga menghambat