View
222
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
Metabolisme LemakMetabolisme Lemak
Triasilgliserol
= trigliserida
• 9 kkal/g vs 4 kkal/g (glikogen)
• Terdiri dari:
� 3 asam lemak (gugus asil)
� dan gliserol. � dan gliserol.
• Asam lemak:
� jenuh (cth: as palmitat)
� tak jenuh (cth: as oleat)
Gliserol Gugus asil
Lipoprotein (fungsi & struktur)
KelasDiameter
(nm)Sumber dan fungsi
Apolipoprotein utama
Kilomikron (CM)
≈ 500Usus halus; Mentransporttriasilgliserol dari asupan
A, B48, C (I, II, III), E
Very low density
≈ 43Hati; Mentransport
triasilgliserol yang disintesisB100, C (I, II, density
lipoprotein (VLDL)
≈ 43 triasilgliserol yang disintesisoleh tubuh
B100, C (I, II, III), E
Low density lipoprotein
(LDL)≈ 22
Terbentuk dari degradasi IDL. Mentransfer kolesterol
ke jaringan periferB100
High density lipoprotein
(HDL)≈ 8
Hati; Mengambil kolesteroldari jaringan untuk dibawa
ke hati.
A, C (I, II, III), D, E
Penggunaan asam lemak sebagai bahan
bakar• Ada 3 tahapan proses:
– triasilgliserol dipecah menjadi asam lemak dan
gliserol di dalam jaringan adiposa yang
kemudian ditransportkan ke jaringan lain.kemudian ditransportkan ke jaringan lain.
– Asam lemak diaktivasi dan ditransport ke
dalam mitokondria.
– Asam lemak dipecah menjadi asetil–KoA
(senyawa berkarbon 2) � Siklus asam sitrat.
Metabolisme gliserol
Gliserol diubah menjadi senyawa antara glikolisis� masuk
ke lintasan glikolisis
Oksidasi Beta Asam Lemak
Terjadi dalam mitochondria
• Unit 2-C yang dilepas adalah asetil-CoA, bukan
asetat bebas
• Prosesnya diawali dg oksidasi dari karbon"beta" • Prosesnya diawali dg oksidasi dari karbon"beta"
dari karbon karboksil, oleh karena itu disebut
"beta-oxidation“ ���� untuk hasilkan energi
• Terdiri dari 4 tahapan reaksi/siklus
Oksidasi
asam lemak
Transport Melalui Membran Mitokondria
� Asam lemak tidak dapat langsung melalui membran dalam
mitokondria
� Asil KoA ditransfer ke karnitin → asil-karnitin
� Membutuhkan enzim karnitin palmitoil transferase I dan II
4 Tahapan reaksi β-Oksidasi
1. Dehidrogenasi → oksidasi asil-KoA menjadi
trans-∆2-Enoil-KoA
2. Hidratasi → Hidratasi trans-∆2-Enoil-KoA
menjadi L–3–Hidroksilasil-KoAmenjadi L–3–Hidroksilasil-KoA
3. Dehidrogenasi → Oksidasi L–3–Hidroksilasil-
KoA menjadi 3–Ketoasil-KoA
4. Thiolisis → Tiolisis 3–Ketoasil-KoA
menghasilkan Asetil–KoA
�1 putaran β-oksidasi menghasilkan:
� 1 NADH, 1 FADH2 dan 1 asetil-KoA
� contoh: Asam Palmitat (C 16)
Melalui 7 kali oksidasi = 7 NADH & 7 FADH2
Menghasilkan 8 asetil-KoA ≈ 24 NADH, 8 FADH2, dan
8 ATP8 ATP
Asetil-KoA yang dihasilkan kemudian dioksidasi lagi
untuk menghasilkan energi melalui siklus asam sitrat
dan STE
Energi oksidasi 1 molekul As. Palmitat ≈ 108 ATP
(NADH : FADH = 2.5 : 1.5)
Sintesis asam lemak
• Lintasan yang dilalui untuk mensintesis asam
lemak berbeda dengan pemecahannya.
– Sintesis asam lemak terjadi di sitosol/sitoplasma.
– Senyawa intermediet terikat oleh acyl carrier – Senyawa intermediet terikat oleh acyl carrier
protein (ACP), bukan asetil-KoA.
– Senyawa pengawal terjadinya sintesis adalah
malonil–ACP.
– Menggunakan NADPH + H+.
– Perpanjangan rantai berhenti pada C16
(asam
palmitat)
Pembentukan malonil-KoA
Acyl Carrier Protein (ACP)
• Senyawa intermediet pada sintesis asam
lemak terikat secara kovalen pada acyl
carrier protein (ACP)
Perpanjangan rantai
• Pada Bakteri enzim yang berperan dalam
proses ini merupakan molekul protein yang
berbeda; pada organisme tingkat tinggi yang
berperan adalah protein yang sama.
– Reaksi perpanjangan diawali dengan terjadinya
perpindahan gugus KoA pada acetil-KoA dan perpindahan gugus KoA pada acetil-KoA dan
malonil-KoA oleh ACP.
Perpanjangan rantai
• Asetil-ACP dan malonil-ACP
berkondensasi membentuk
asetoasetil-ACP
• Reaksi selanjutnya sama seperti kebalikan dari
lintasan degradasi asam lemak, kecuali:
– menggunakan NADPH bukan NADH dan FADH2
– Terbentuk D–Hidroksibutirat bukan L–Hidroksibutirat
Perpanjangan rantai
• Perpanjangan terus berulang sampai 6 kali
menggunakan malonil-KoA, sehingga
terbentuk palmitoil-ACP.
• Enzim tioesterase kemudian memotong
Perpanjangan rantai
• Enzim tioesterase kemudian memotong
gugus palmitoil dari ACP dan digabung
dengan KoA � Palmitoil-KoA.
Translokasi asetil-KoA
• Asetil–KoA disintesis di dalam matriks mitokondria,
sedangkan asam lemak disintesis di sitosol.
– Unit asetil-KoA ditransfer ke dalam mitokondria sebagai sitrat
Metabolisme NukleotidaMetabolisme Nukleotida
Metabolisme Nukleotida (nukleosida
trifosfat)
� Nukleotida: Senyawa ester fosfat dari suatu gula
pentosa dengan basa nitrogen yang terikat pada atom
C1 dari pentosa
� Basa : Purin (Adenin, Guanin) ; Pirimidin (Urasil, � Basa : Purin (Adenin, Guanin) ; Pirimidin (Urasil,
Timin, Sitosin)
� Gula : Ribosa (RNA), Deoksi ribosa (DNA)
� Unit monomer yang berfungsi sebagai prekursor asam
nukleat dan fungsi biokimia lainnya
contoh : AMP, GMP, UMP, TMP, CMP
Katabolisme Nukleotida
� Asam nukleat (DNA dan RNA) dari diet didegradasi menjadi nukleotida oleh nuklease pankreas dan fosfodiesterase usus halus
� Nukleotida didegradasi menjadi nukleosida oleh � Nukleotida didegradasi menjadi nukleosida oleh nukleotidase dan nukleosida fosfatase
� Nukleosida diserap langsung
� Degradasi lanjutan
Nukleosida + H2O � basa + ribosa (nukleosidase)
Nukleosida + Pi � basa + r-1-fosfate (n. fosforilase)
Katabolisme Purin :
� 90% digunakan kembali (salvage) (pada mamalia)
� 10% didegradasi menjadi asam urat
� Basa adenin → inosin → hipoksantin; adenosin
deaminase, nukleosidase
Katabolisme Pirimidin :� Reaksi : defosforilasilasi, deaminasi, dan pemutusan
ikatan glikosida.
� Urasil dan timin direduksi di hati
� Produk akhir:
�ß-alanina
(dari sitosin dan urasil)
�ß-aminoisobutirat
(dari timin)(dari timin)
Biosintesis Nukleotida
� Biosintesis purin (Adenin dan Guanin)
o Jalur de novo→ dari prekursor sederhana
o Jalur salvage→ dari hasil degradasinyao Jalur salvage dari hasil degradasinya
� Biosintesis Pirimidin (Sitosin, Urasil, dan Timin)
Biosintesis Purin jalur de novo
� Diawali dengan sintesis IMP (Inosin
MonoPhosphate)
� Terbuat dari 6 prekursor sederhana (CO2; Glisin;
2 Format; Glutamin; dan Aspartat)
� Sintesis IMP terdiri dari 11 tahapan reaksi
11 tahapan Reaksi Sintesis IMP
1. Aktivasi ribosa-5-fosfat
2. Penambahan glutamin→ atom N9
3. Penambahan glisin→ C4, C5, dan N7
4. Penambahan format→ C8
5. Penambahan glutamin→ N35. Penambahan glutamin→ N3
6. Pembentukan cincin imidazola
7. Penambahan bikarbonat→ C6
8. Penambahan aspartat→ N1
9. Eliminasi fumarat
10. Penambahan format→ C2
11. Siklisasi IMP
Sintesis AMP dan GMP
1. Adenilosuksinat sintase
2. Adenilosuksinase
3. IMP dehidrogenase
4. Transamidinase
AMPs
XMP
IMP AMP
GMP
1
3 4
2
Regulasi
sintesis
Purin
Biosintesis Purin jalur salvage
� Penggunaan ulang hasil degradasi nukleotida
menjadi nukleotida
� Memerlukan energi yang lebih rendah daripada
sintesis de novosintesis de novo
� Memerlukan 2 enzim penting
� HGPRT (hipoksantin-guanin fosforibosil
transferase)
� APRT (Adenin fosforibosil transferase)
Jalur salvage Adenin
Jalur salvage
Guanin
Biosintesis Pirimidin
� Diawali dengan sintesis UMP (Uridin MonoPhosphate)
� Terbuat dari 3 prekursor sederhana (HCO3-; Aspartat;
dan glutamat)
� Sintesis UMP terdiri dari 6 tahapan reaksi
Sintesis UTP
Sintesis CTPSintesis CTP
Metabolisme Lipid
Lipid
• Senyawa organik tidak larut dalam air
• Larut dalam pelarut organik non polar (hidrokarbon
atau dietil eter)atau dietil eter)
• Contoh : Triasilgliserol (lemak dan minyak), lilin,
terpena, dan steroid.
Triasilgliserol
� Disebut juga trigliserida
� Bentuk utama penyimpan
energi metabolik pada manusia
� Terdiri dari 3 asam lemak dan
gliserol
� Asam lemak : jenuh (ex: � Asam lemak : jenuh (ex:
palmitat )dan tak jenuh (ex:
asam oleat)
Lipase
Metabolisme gliserol : diubah menjadi
senyawa antara glikolisis
Oksidasi asam lemak
• Untuk menghasilkan energi
• Terjadi di matriks mitokondria
• Franz Knoop (1904) → 1950-an
• Melalui β-oksidasi• Melalui β-oksidasi
• Diawali dengan aktivasi asam lemak dan
transport ke mitokondria
• Terdiri dari 4 tahapan reaksi (per-siklus)
Aktivasi asam lemak
� Terjadi di luar mitokondria
� Dikatalisis oleh enzim asil KoA sintetase
(thiokinase)
� Menghasilkan Asil-KoA
Transport MelaluiMembran Mitokondria
� Asam lemak tidak dapatlangsung melaluimembran dalammitokondria
� Asil KoA ditransfer kekarnitin → asil-karnitinAsil KoA ditransfer kekarnitin → asil-karnitin
� Membutuhkan enzimkarnitin palmitoiltransferase I dan II
� Tahapan reaksi β-Oksidasi
1. Dehidrogenasi → oksidasi asil-KoA menjadi
trans-∆2-Enil-KoA
2. Hidratasi → Hidratasi trans-∆2-Enil-KoA
menjadi L–3–Hidroksiasil-KoA
3. Dehidrogenasi → Oksidasi L–3–Hidroksiasil-3. Dehidrogenasi → Oksidasi L–3–Hidroksiasil-
KoA menjadi 3–Ketoasil-KoA
4. Thiolisis → Tiolisis 3–Ketoasil-KoA
menghasilkan Asetil–KoA
1 2
3
4
Recommended