Metabolisme Lipid dr. Danu Yudistira,MMR
METABOLISME LIPID Tujuan Instruksional Umum Tujuan Um um : Umum Memberikan pemahaman tentang: β oksidasi Lipolisis Lipogenesis etogenesis olesterologenesis
METABOLISME LIPID Tujuan Instruksional Umum Tujuan Um um : Umum Memberikan pemahaman tentang: β oksidasi Lipolisis Lipogenesis etogenesis olesterologenesis
Transport asam lemak, Transport lemak, kilomikron, kilomikron, !LDL, LDL, "DL aitann#a ait ann#a dengan metabolisme karbohidrat, protein $en#akit akibat gangguan metabolisme lipid.
$%&'(&T(R )en#a*a lipid atau deri+at lipid #ang terlibat dalam metabolisme lipid:
trigliserida triasilgliserol-, lemak, osolipid, kolesterol, steroid, asam lemak, gliserol dan benda keton.
)emula dianggap bah*a manaat lipid di dalam tubuh adalah sebagai simpanan dan /adangan energi, artin#a lemak akan dibongkar bila tubuh tub uh kekurangan kekurangan energi
arbohidrat dari makanan glukosasebagian ada #ang dioksidasi melalui jalur glikolisis untuk menghasilkan energi, tetapi sebagian #ang lain masuk jalur lipogenesis untuk diubah menjadi TRIASILGLISEROL. TRIASILGLISEROL.
0alur Utama Metabolisme LI$ID GLISEROL I S A V I T K A
FFA
%steri1kasi
STEROID I S A V I T K A
TRIASILGLISEROL + FOSFOLIPID Lipolisis
GLISEROL-P
ASIL-KoA
SPINGOLIPID TRIOSA-P
S I S E N E G O P I L
KOLESTEROL s i s " $ " # o r " t s " l o K
ASETIL-KoA
PIRUVAT Siklus Asam Sitrat
GLUKOSA
St"roi%o#"$"sis
K"to#"$"sis
!ENDA KETON
Lemak dalam makanan berperan sebagai sumber lemak esensial dan memasilitasi ansorpsi +itamin #ang larut dalam lemak #aitu +itamin (,D,%, dan . 'angguan absorpsi lemak misaln#a batu empedu dan pankreatitis akan men#ebabkan terjadin#a de1siensi +itamin larut dlm lemak.
Misaln#a: "imeralopia karena de1siensi +itamin (2 gannguan proses pembekuan darah karena de1siensi +itamin .
OKSIDASI ASAM LEMAK 3ksidasi asam sering kali disebut beta4oksidasi karena pada setiap satu putaran siklus oksidasi dari asam lemak akan terputus ikatan karbon beta nomor 5- sehingga menghasilkan asetil4o( bebas
AKTIVASI ASAM LEMAK (sam lemak #ang akan masuk jalur beta4 oksidasi perlu diaktikan terlebih dahulu seperti haln#a pada oksidasi glukosa.
(kti+asi glukosa adalah dengan penambahan osat dari (T$ sehingga menjadi penambahan koen6im ( sehingga menjadi asil4o(
)en#a*a #ang diperlukan pada akti+asi asam lemak adalah asam lemak bebas ree att# a/id78((-
Diagram Aktivasi As. Lemak ATP + KoA
A&P + PPi
FFA
Asil-kar$iti$ Tioki$as"
Asil-KoA + Kar$iti$
Asil-kar$iti$
Asil-KoA + Kar$iti$ Dalam mitoko$%ria !"ta-oksi%asi
β OKSIDASI OKSIDASI ASAM LEMAK Menurut &33$:
oksidasi asam lemak disebut β43ksidasi dan dikatalisis oleh ban#ak en6im #ang disebut 93ksidase (sam Lemak #ang ditemukan dalam matrik mitokondria berdampingan dengan rantai respirasi.
"asil β43ksidasi asam lemak karbon #ang selalu dilepas sekaligus dihitung dari ujung karboksil atau dalam bentuk asetil4o( (setil4o( ini selanjutn#a akan dikatabolisis dalam siklus krebs.
Energitika Oksidasi Asam Lemak 3ksidasi asam lemak merupakan salah satu mesin penghasil energi bagi tubuh. %nergi dihasilkan dari setiap pelepasan elektron redu/ing e;ui+alent- #ang mengalami oksidasi dan osorilasi dalam rantai respirasi.
8(D"5 5 (T$ &(D"5 < (T$ )etiap siklus putaran β4oksidasi menghasilkan = (T$. (setil o( #ang dioksidasi dalam siklus R%>) akan menghasilkan ?5 (T$ setiap satu siklus putaran β4oksidasi, total akan menghasilkan ?@ (T$
β-OKSIDASI
dan dan
OKSIDASI ASAM LEMAK
α4oksidasi #aitu pengeluaran satu atom karbon sekaligus dari ujung karboksil molekul.
>erlangsung di jaringan otak $roses ini tidak memerlukan intermediate o( A juga tidak menghasilkan osat energi tinggi.
ω4oksidasi merupakan lintasan #ang sangat ke/il A dihasilkan oleh en6im hidroksilase #g melibatkan sitokrom $B=C dlm retikulum endoplasma. 'ugus "< #ang dilepas akan diubah menjadi gugus "53" dan selanjutn#a dioksidasikan menjadi E33" sehingga terbentuk asam dikarboksilat. (sam ini akan mengalami β4oksidasi A biasan#a menjadi asam adipat F- serta asam suberat G- diekskresikan ke urine.
OKSIDASI ASAM LEMAK TAK !E"#$ 3ksidasi asam lemak tak jenuh terjadi melalui modi1kasi β oksidasi #ang sudah dimodi1kasi. %ster asam lemak tak jenuh akan diubah menjadi delta 5 (sil4o( atau delta < asil4o( tergantung letak ikatan rantain#a. %n6im #ang berperan 7 en6im pada beta4 oksidasi $roses 7 pada beta oksidasi, han#a pada a*aln#a terjadi isomerisasi dari bentuk sis menjadi bentuk trans, selanjutn#a proses dehidrasi, epimerasi dan beta4oksidasi
BIOSI"TESIS ASAM LEMAK !E"#$ Disebut lipogenesis Dilihat dari tempat berlangsungn#a, ada 5 sistem biosintesis asam lemak #aitu :
)istem mitokondria )istem eHtramitokondria bersiat akti
)intesis palmitat sintesis de no+o- menggunakan bahan #ang bukan lemak. $erpanjangan rantai karbon asam lemak di retikulum endoplasma hepar.
)intesis $almitat %kstramitokondria)istem ini terjadi di jaringan hepar, ginjal, otak, paru, kelenjar pa#udara A adiposa. oaktor: &(D$", (T$, Mn5, biotin A "3<4 sebagai sumber 35-. (setil4o( substrat segera $almitat produk akhir.
$roduksi malonil4o( merupakan tahap pendahuluan A pengontrolan pada sintesis asam lemak.
SISTEM MIKROSOM PERPA"!A"GA" RA"TAI ASAM LEMAK Memanaatkan asam lemak rantai panjang #ang telah ada #ang diaktikan menjadi asil4o( dengan menggunakan malonil o( sebagai donor asetil dan memerlukan &(D$" sebagai reduktan. $rekursorn#a asam lemak jenuh dengan jumlah atom karbon ?C4?F dan beberapa asam lemak tidak jenuh atom karbon ?G
$ada keadaan puasa perpanjangan ini tidak terjadi $ada masa pertumbuhan, perpanjangan stearoil4o( dalam jaringan otak meningkat untuk mielinisasi sebagai sumber asam lemak 55 dan 5B dalam spingomielin.
BAGA" PERPA"!A"GA" RA"TAI ASAM LEMAK
SISTEM MITOKO"DRIA %n6im #ang bekerja 7 en6im beta4 oksidasi oen6imn#a 7 piridoksal osat >erperan uJ kondensasi asetil4o( dengan asil4o( Manaat belum diketahui tapi akti bila rasio &(D"J&(D tinggi misal, pada keadaan A"AEROB
METABOLISME ASAM LEMAK TIDAK !E"#$ (sam lemak tak jenuh mempun#ai ikatan rangkap Yang penting dalam metabolisme adalah:
$almitoleat ?F:?3leat ?G:?Linoleat ?G:5Linolenat ?G:<(rakhidonat 5C:B-
$ada mamalia umumn#a mempun#ai kon1gurasi is bukan Trans.
0aringan mampu mensintesis asam lemak tidak jenuh ke/uali LI&3L%(T A LI&3L%&(T as. Lemak essensialDapat diperoleh dari as. Lemak jenuh $roses pembentukan dalam "%$(R.
(sam lemak tak jenuh tunggal Monounsaturated att# a/idsDisintesis oleh sistem ∆ desaturase. K
Merupakan asam lemak non essensial, sintesis terjadi di hepar. Dalam proses pembentukan ini diperlukan :
3ksigen &(D$" J &(D" %n6im monooksogenase hidroksilase#ang melakukan sitokrom >=
)istem ∆K desaturase mikrosomal )tearoil4o( 35 &(D" " Desaturase ∆K
#t b=
&(D5"53
3leil4o(
)intesis (sam Lemak Tak 0enuh Majemuk $oliunsaturated 8att# (/id)intesis melibatkan sistem en6im desaturase A elongase. Ikatan rangkap tambahan disisipkan ke dalam asam lemak tak jenuh tunggal, dipisahkan satu sama lain oleh gugus metilen. $ada he*an, ikatan rangkap tambahan disisipkan di antara ikatan rangkap #ang ada A gugus karboksil.
Linoleat dapat dikon+ersikan menjadi arakidonat. )istem desaturase A pemanjangan rantai sangat menurun kerjan#a pada:
keadaan puasa setelah pemberian glukagon serta epinerin keadaan tanpa insulin seperti pada pen#akit diabeteds tipe ?.
>iosintesis $U8( kelompok ωK, ωF A ω< (sam 3leat ?G:?-
D
?G:5
%
5C:5
D
%
5C:<
55:<
D
55:B
% 5C:? %
D:∆K Desaturase
4 55:?
%:%longase
% 5B:? (sam linoleat ?G:5 % 5C:5
?G:<
5C:B
5C:<
55:B
55:=
4
(sam α4linolenat ?G:<
?G:B
5C:B
5C:=
5C:=
55:F
>ila terjadi de1siensi asam lemak essensial terjadi gejala:
ulit bersisik &ekrosis A lesi pada traktus urinarius
8ungsi asam lemak essensial:
$embentukan prostaglandin A tromboksan $embangun struktur sel >erkenaan dengan integritas struktural membran mitokondria.
$rostaglandin A Tromboksan $er/obaan pada he*an menunjukkan bah*a arakidonat dapat diubah menjadi prostagladin dan tromboksan dengan katalisis en6im siklo4oksigenase dan peroksidase. $rostaglandin merupakan sen#a*a #ang mempun#ai akti+itas seperti hormon.
%ekn#a #aitu
Mema/u kontraksi otot polos >ereek kontrasepsi Menginduksi persalinan aterm Men#embuhkan ulkus lambung Menimbulkan reaksi peradangan. Men#ebabkan asma dan kongesti hidung.
$rostaglandin ada seri (,>,% dan 8. Merupakan sen#a*a dengan gugus hidroksil, mempun#ai gugus keto, gugus karboksil dan ikatan rangkap serta /in/in siklopentan. )intesisn#a memerlukan 5 molekul 3 5, ? molekul glutation tereduksi dan en6im endoperoksida sintetase dan siklo4oksigenase #ang kerjan#a dapat dihambat oleh asetol.
deri+at prostaglandin adalah tromboksan #ang dapat mema/u agregasi trombosit. )en#a*a lain #aitu prostasiklin bereek berla*anan dengan antiagregasi trombosit.
Metabolisme (silgliserol (silgliserol dapat dipe/ah menjadi unsur4unsurn#a #aitu asam lemak dan gliserol #ang akan mengalami katabolisme lebih lanjut. "idrolisis ini sebagian besar berlangsung dijaringan adiposa, selanjutn#a asam lemak bebas akan diba*a ke jaringan organ untuk dioksidasi.
Yang mampu mengoksidasi asam lemak adalah hepar, jantung, ren, otot, paru, testis, otak, jaringan lemak sendiri. $emanaatan gliserol tergantung jaringan #ang mempun#ai en6im pengakti gliserol #aitu gliserokinase. %n6im ini ditemukan dalam hepar, usus, jaringan lemak kuning dan kelenjar susu laktasi.
0aringan #ang tidak mengandung gliserokinase menggunakan prekursor gliserol4$ #ang berasal dari dihidroksi aseton4$ sen#a*a antara glikolisis. $ada proses ini diperlukan &(D" untuk reduksi dihidroksi aseton4$ menjadi gliserol4<$ dan en6im gliserol4<$ dehidrogenase.
)intesis Triasilgliserol Triasilgliserol merupakan lemak sederhana #ang merupakan /adangan energi #ang disimpan di jaringan adiposa. )intesis a*aln#a dimulai dari akti+asi asam lemak #ang memerlukan (T$, o( dan en6im tiokinase.