Upload
komang-krisna-wijaya
View
270
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
REGULASI METABOLISME
2
BUFFER
Buffer adalah sistem cairan yang cenderung mempertahankan perubahan pH jika terjadi penambahan sedikit asam (H+) atau basa (OH-). Suatu sistem buffer terdiri dari asam lemah (donor proton) dan basa konyugatnya (akseptor proton)
Buffer adalah campuran asam lemah dan basa konyugatnya
Fosfat dan bikarbonat adalah buffer biologi yang penting
Carian intraseluler dan ekstraselular semua organisme cenderung pH yang konstan yang khas yang diatur oleh berbagai aktivitas biologi. Untuk mempertahankan terhadap perubahan pH internalnya diberikan oleh sistem buffer. Sistem buffer yang paling penting pada mamalia adalah fosfat dan bikarbonat
3
Sistem buffer fosfat yang penting di dalam cairan intraseluler, terdiri dari pasangan asam basa konyugar H2PO4
- sebagai donor proton dan HPO42-
sebagai akseptor proton
H2PO4- H+ + HPO4
2-
Donor proton
Akseptor proton
Sistem buffer fosfat berfungsi seperti sistem buffer asetat, kecuali pada kisaran pH daya kerjanya. Sistem buffer fosfat mempunyai efektifitas maskimum di dekat pH 6,86, jadi pasangan buffer fosfat H2PO4
- - HPO42-
cederung menahan perubahan pH pada kisaran antara kira-kira 6,1 – 7,7 dan karenanya efektif menjalankan kapasitas buffernya di dalam carian intraselular yang mempunyai kisaran 6,9 – 7,4
4
Sistem buffer yang utama dalam plasma darah adalah buffer bikarbonat, yang terdiri dari asam karbonat (H2CO3) sebagai donor proton dan bikarbonat (HCO3
-) sebagai akseptor proton
Sistem buffer ini melibatkan serangkaian tiga ekuilibrium dapat balik diantara fase gas CO2 di dalam paru-paru dan bikarbonat (HCO3
-)di dalam plasma darah. Dengan penambahan H+ pada saat darah mengalir ke jaringan, terjadi kenaikan sementara konsentrasi H+.
Kenaikan ini menyebabkan reaksi 3 berjalan menuju keseimbangan baru, meningkatkan konsentrasi H2CO3 dan menyebabkan peningkatan konsentrasi CO2 terlarut dalam darah. Hal ini mengakibatkan peningkatan tekanan CO2 fase gas di dalam paru-paru dan kelebihan CO2 ini dapat dikeluarkan dari tubuh
5
Sebaliknya jika terjadi penambahan OH- kedalam plasma darah, terjadi serangkaian reaksi kebalikan : konsentrasi H+ menurun, menyebabkan lebih banyak H2CO3 berdisosiasi menjadi H+ dan HCO3
-. Hal ini selanjutnya menyebabkan lebih banyak CO2 (gas) dari paru-paru yang melarut ke dalam plasma darah. Kecepatan bernafas yakni kecepatan pemasukan dan pelepasan CO2, oleh karenanya dapat cepat menyesuaikan ekulibrium ini untuk mempertahankan pH darah sehingga hampir senantiasa tetap (mendekati 7,4). pH darah turun yang terjadi pada DM berat (asidosis) bila dibawah 6,8 dapat menyebabkan kerusakan berat/kematian
6
ASPEK BIOKIMIA PADA KESEHATAN IBU, JANIN, DAN ANAK
METABOLISME
GENETIK/FAKTOR KETURUNAN
NUTRISI
LINGKUNGAN
PENYAKIT
METABOLISME SIMBANG
METABOLISME TIDAK SIMBANG
REGULASI METABOLISME
ALKOHOL, OBAT, MEROKOK
8
BEBERAPA SISTEM MULTI ENZIM MEMPUNYAI SIFAT UNTUK MENGATUR SENDIRI KECEPATAN REAKSI SECARA MENYELURUH
DLM HAL INI BIASAYA PRODUK AKHIR SEBAGAI INHIBITOR ENZIM REAKSI PERTAMA, KARENA ITU KECEPATAN SELURUH REAKSI TERGANTUNG PADA KONSENTRASI PRODUK AKHIR. TETAPI ADA JUGA PRODUK AKHIR MENGHAMBAT KERJA ENZIM PADA REAKSI BERIKUTNYA.
HAMBATAN YANG DISEBABKAN OLEH PRODUK AKHIRNYA DISEBUT HAMBATAN UMPAN BALIK ATAU FEED-BACK INHIBITION
S1 S2 S3 S4
S5 D
A B
C
9
DARAH
GLUKOSA
OTOT
GLIKOGEN GLUKOSA-6P
PIRUVATLAKTAT
ALANIN
-NH2
LAKTAT
DARAH
PIRUVAT
ALANIN
ALANIN
-NH2
UREA
PIRUVAT LAKTAT
GLIKOGENGLUKOSA-6P
HATI
Tran
sam
ina
si
Transamin
asi
Siklus asam laktat (Cori) dan siklus gluksa alanin
10
BAB VIII
METABOLISME KARBOHIDRAT
1. GLIKOLISIS
1. Adalah penguraian glukosa menjadi asam piruvat atau lakat atau alkohol
2. Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme karbohidrat. Glikolisis berlangsung pada sitoplasma
3. Pada mahluk tingkat tinggi glikolisis yang berlangsung pada suasana aerob hasil akhirnya adalan berupa asam piruvat, sedangkan pada anaerob hasil akhirnya berupa asam laktat
4. Pada fermentasi hasil akhirnya adalah alkohol
5. ATP terbentuk pada suasana aerob adalah 8 ATP sedangkan pada suasana anaerob adalah 2 ATP
11
6. Merupakan bagian dari respirasi sel
7. Dapat berlangsung ada oksigen ataupun tidak
8. Mengkonversi glukosa (6 karbon) menjadi 2 molekul pyruvat (3 karbon)
An overview of aerobic respiration
12
How glycolysis works1
6-carbon glucose(Starting material)
6-carbon sugar diphosphate
P P
2 ATP
Priming reactions
2
6-carbon sugar diphosphate
P P
3-carbon sugarphosphate
P
3-carbon sugarphosphate
P
Cleavage reactions
3
3-carbonpyruvate
3-carbonpyruvate
NADH
ATP2
3-carbon sugarphosphate
P
3-carbon sugarphosphate
P
NADH
ATP2
Energy-harvesting reactions
Play Glycolysis
13
14
Glycolysis
This coupled reaction is called substrate-level
phosphorylation
15
BILA ADA OKSIGEN
• Oksidasi berlangsung dalam mitokondria
• Dimulai dari konversi piruvat menjadi asetik Ko-A
Depending on needs
16
Pyruvate is oxidized
Pyruvate is reduced
Occurs in animal muscle cells
Occurs in yeast cells
Apa yang terjadi bila tampa ada oksigen
• Electron carried oleh NADH digunakan untuk mereduksi pyruvat– Ini untuk menjaga NAD
untuk keberlangsungan glikolisis
17
GLIKOGENESIS DAN GLIKOGENOLISIS GLIKOGEN
(UNIT GLUKOSIL (1,4) DAN (1,6) )X)
GLUKOSA 1-P
GLUKOSA 6-P
GLUKOSA
URIDIN DIFOSFAT GLUKOSA (UDPG)
(UNIT GLUKOSIL 1,4)X
GLIKOGEN SINTETASE SIKLIK AMP
FOSFORILASE
DEBRANCHINGENZIM
UDPG FOSFORILASE
UTP
PPi
BRANCHING ENZIM
Glukosa dari debranching
enzim
ATP
ADPH2O
PiMg2+ GLUKOKINASEGLUKOSA 6-FOSFATASE
Pi
18
O
OH
OHOH
H
H
HH
CH2OH
O - P –O – P – O – CH2
OO
OH OHO
OH OH
HHHH
N
NH
O
O
URASIL
RIBOSA
GLUKOSA
DIFOSFAT
URIDIN
19
IKATAN (1,4) GLUKOSIDIK
IKATAN (1,6) GLUKOSIDIK
IKATAN (1,6) GLUKOSIDIK BARU
GLIKOGEN SINTETASE
BRANCHING ENZIM
20
FOSFORILASE TRANSFERASE DEBRANCHING ENZIM
21
GLUKOSA
GLUKOSA 6-P
ATP
ADP
HEKSOKINASEGLUKOSA 6 FOSFATASE H2O
Pi
FRUKTOSA 6-P
FRUKTOSA 1,6-P
ATP
ADP
FOSFOFRUKTOKINASE
FRUKTOSA 1,6- BIFOSFATASE H2O
Pi
GLISERALDEHID 3-P
1,3 BISFOSFOGLISERAT
3 FOSFOGLISERAT
2 FOSFOGLISERAT
GLISEROL
GLISEROL 3-P
DIHIDROKSI ASETON - PNAD
NAD + H+
GLISEROKINASE
GLUKONEOGENESIS
22
2 FOSFOGLISERAT
ATP
ADP
PIRUVAT KINASE
FOSFOENOLPIRUVAT
PIRUVAT LAKTAT
OKSALOASETAT
-KETOGLUTARAT
SUKSINIL KoAFUMARAT
MALAT
OKSALOASETAT
NAD
NAD + H+
NAD
NAD + H+
PROPIONAT
ATP + CO2
ADPPIRUVAT KARBOKSILASE
GTP
GDP + CO2 FOSFOENOL PIRUVAT KARBOKSILASE
23
ADH
CH3CHO + NADH
Etil Alkohol Asetaldehid
C2H5 OH + NAD+
ALDH
CH3CHO + NADH
Asetaldehid Asam asetat
CH3 OH + NAD+
Ko-A
Asetil Ko-A
Siklus Krebas
CO2 + H2O
Oksidasi ethanol oleh sel-sel hati akan merubah potensial redoks dalam sel hati, sebagai akibat dari naiknya rasio NADH menjadi NAD+. Ini menghambat oksidasi laktat menjadi piruvat (NAD+ dibutuhkan sebagai kovaktor pada tahap ini). Ini menyebabkan penumpukan laktat, karena piruvat sebagi subtract glukoneogenesis dalam hati sehingga terjadi resiko hipoglikemia (Cederbaum, et al., 2009).
24
GLISEROL YANG TIDAK TERPAKAI, BERDIFUSI KELUAR DAN AKAN DIGUNAKAN OLEH HATI DAN GINJAL YANG MEMILIKI ENZIM GLISEROKINASE AKTIF.
DLM KEADAAN GIZI CUKUP ATAU BILA PENGGUNAAN GLUKOSA OLEH JARINGAN ADIPOSA MENINGKAT, PENGELUARAN ASAM LEMAK BEBAS MENURUN DAN KADAR ASAM LEMAK BEBAS PLASMA TURUN. AKAN TETAPI PENGELUARAN GLISEROL BERJALAN TERUS, MENUNJUKKAN BAHHWA EFEK GLUKOSA UNTUK MENURUNAKAN ASAM LEMAK BEBAS PLASMA TIDAK DISEBABKAN OLEH PENGURANGAN KECEPATAN LIPOLISIS. DIDUGA EFEK INI DISEBABKAN OLEH PERSEDIAAN GLISEROL –3-P DARI GLUKOSA YANG MENINGKATKAN PENGESTERAN ASAM LEMAK BEBAS MELALUI ASIL-KOA
25
PENGARUH HORMAN PADA JARINGAN ADIPOSA
KECEPATAN PENGELUARAN ASAM LEMAK BEBAS DARI JARINGAN ADIPOSA DIPERNGARUHI OLEH BANYAK HORMON YANG JUGA MEMPENGARUHI KECEPATAN PENGESTERAN DAN LIPOLISISPEMBERIAN INSULIN
MENGHAMBAT PENGELUARAN ASAM LEMAK BEBAS KEDALAM
PLASMA
MENINGKATKAN LIPOGENESIS DAN SINTESIS ASILGLISEROL
MENAIKAN OKSIDASI GLUKOSA MENJADI CO2 MELALUI
MONOFOSFAT SHUNT
MENINGKATKAN AKTIFITAS PIRUVAT DEHIDROGENASEHORMON LAIN MEMPERCEPAT PENGELUARAN ASAM LEMAK BEBAS KEDALAM PLASMA SEPERTI EFINEFRIN, GLUKAGON, ADRENOKOTIKOTROPIK (ACTH)
26
PERANAN HATI DALAM METABOLISME LIPID
HATI ADALAH SUMBER UTAMA LIPOPROTEIN PLASMA YANG
BERASAL DARI SUMBER ENDOGEN
TRIASILGLISEROL HATI ADALAH PRAZAT TRIASILGLIRSOL YANG TERDAPAT DALAM VLDL PLASMA
ASAM LEMAK YANG DIGUNAKAN UNTUK SINTESIS
TRIASILGLISEROL HATI BERASAL DARI 2 SUMBER :
1. SINTESIS DALAM HATI DARI ASETIL-KOA YANG BERASAL
TERUTAMA DARI KARBOHIDRAT (TERUTAMA PD GIZI BAIK)
2. PENGAMBILAN ASAM LEMAK BEBAS DARI SIRKULASITRIASILGLISEROL TIDAK DISIMPAN DALAM HATI SEHINGGA KECEPATAN SINTESIS DAN TRANSPORT DARI HATI KECEPATANNYA SAMA
27
SEBALIKNYA PD PUASA ATAU DIABETES, MAKANAN YANG MENGANDUNG BANYAK LEMAK KADAR ASAM LEMAK BEBAS DALAM SIRKULASI NAIK DAN LEBIH BANYAK MASUK KEDALAM HATI. PERLEMAKAN HATI
LIPID TERUTAMA TRIASILGLISEROL DAPAT TERTIMBUN DALAM HATI. PENIMBUNAN YANG BERLEBIHAN DIANGGAP SEBAGAI KEADAAN PATOLOGIS. BILA PENIMBUNAN LIPID DALAM HATI MENJADI KRONIK, PERUBAHAN FIBROTIK TERJADI DALAM SEL-SEL YANG BERAKHIR MENJADI SEROSIS DAN KEGAGALAN FUNGSI HATIPRERLEMAKAN HATI BERHUBUNGAN DENGAN NAIKNYA KADAR ASAM LEMAK PLASMA AKIBAT MOBILISASI LEMAK DARI JAR. ADIPOSA ATAU DARI HIDROLISIS LIPOPROTEIN ATAU TRIASILGLISEROL KILOMIKRON OELH LIPOPROTEIN LIPASE DAM JARINGAN EKSTRAHEPATIK. LEBIH BANYAK ASAM LEMAK DIAMBIL HATI DAN DIESTERKAN. PEMBENTUKAN LIPOPROTEIN PLASMA TIDAK SAMA CEPATNYA DGN PEMASUKAN ASAM LEMAK BEBAS MENYEBABKAN TRIASILGLISEROL TERTIMBUN YANG MENGAKIBATKAN PERLEMAKAN HATI
28
LIPID DITRANSPORT DALAM PLASMA DALAM BENTUK LIPOPROTEIN
LIPID PLASMA YANG PALING AKTIF SECARA METABOLIK ADALAH ASAM LEMAK BEBAS (FFA)
LIPID BERSIFAT HIDROFOB (TDK SUKA AIR)
BAGAIMANA PENGANGKUTAN DALAM LINGKUNGAN AIR ?
Ini diatasi dengan menggabungkan lipid yg lebih tidak larut dengan lipid yang lebih polar seperti fosfolipd dan kemudian digabungkan dengan kolesterol dan protein untuk membentuk kompleks lipoptotein yang hidrofil
29
Dengan cara ini triasilgliserol yang berasal dari absorpsi lemak oleh usus atau dari hati diangkut dalam darah sebagai kilomikron dan VLDL
Lemak yang dilepas dari jar adiposa dalam bentuk asam lemak bebas dan diangkut dalam keadaan tak teresterkan dalam plasma sebagai kompleks albumin asam lemak bebas
30
LIPID PLASMA DARAH PADA MANUSIA
LIPID MG/DL
Rata-rata Berkisar
LIPD TOTAL 570 380-820
TRIASILGLISEROL 142 80-180
FOSFOLIPID TTL 215 123-390
KOLESTEROL TTL 200 107-320
ASAM LEMAK BEBAS
12 6-16
31
Susunan Lipoprotein dalam plasma manusiaFraksi Sum ber Densi tas Protein
(%)Lipid total (%)
Triasil glieserol
Kolesterol bebas
Kilomikron usus < 0,90 1 99 88 1
VLDL Hati dan usus
0,96 – 1,006
7 93 56 8
LDL 1 Vldl dan kilomikron
1,006-1,019
11 89 29 9
LDL 2 1,019-1,063
21 79 13 10
HDL 1 Hati & usus 1,063
HDL 2 1,063-1,125
33 67 16 10
HDL 3 1,125-1,210
57 43 13 6
FFA Jar adiposa >1,2810 99 1 0 0