Sintesis Asam Lemak

Report
Pokok Bahasan:
•
•
•
•
•
Metabolisme Lipid dari Makanan
Sintesis Asam Lemak
Sintesis Triasilgliserol
Oksidasi Asam Lemak
Badan Keton
Digesti, absorpsi, sekresi dan
penggunaan lipid dari makanan
• Manusia dewasa mencerna 60-150 g lipid
per hari
• Bentuk lipid dari makanan:
– 90%triasilgliserol (dulu trigliserida)
– Sisanya: kolesterol, kolesteril ester, fosfolipid
dan asam lemak bebas.
Proses Pencernaan lipid dari
diet
• Lambung: lipase tahan asamkel.di blkg
lidah, penting untuk :
– neonatus yg minum susu sbg sumber kalori
– Pasien dg insufisiensi pankreas mis: cystic
fibrosislingual & gastrik lipase membantu
pasien ini memecah TAG krn lipase pankreas
kurang/tidak ada.
• Emulsifikasi lipid di usus
halusduodenum
↑ area permukaan droplet lipid yang
hidrofobik shg enzim pencernaan yg
bekerja di perbatasan droplet-larutan
aqueous sekitar dapat bekerja efektif.
2 tahap emulsifikasi:
asam empedu (seperti detergen)
peristaltik (pencampuran mekanik)
• Degradasi lipid oleh enzim pankreas
– TAG oleh pankreatik lipase melepas asam lemak
pada C1 &C3, hasil: FA & 2 monoasilgliserol
– Kolesteril ester: kolesterol diet sebagian besar
berada dlm bentuk bebas (belum teresterifikasi),
10-15% ada dlm bentuk teresterifikasi. Kol.ester
didegradasi dg bantuan enzim kolesteril esterase
menghasilkan FA & kolesterol
– Fosfolipid : Fosfolipase A2 melepas FA dari C2
fosfolipidlisofosfolipid, misal : fosfatidilkolin
(PL),dg bantuan lipase dipecah menjadi FA dan
gliserilfosforil kolindiekskresikan di
feces/didegradasi/diabsorbsi
• Kontrol digesti lipid :
Hormonal : kolesistokinin(dulu
pankreozim) merangsang kontraksi
kandung empedu dan sekresi enzim
pankreas, menurunkan motilitas gaster
Sekretin: merangsang liver dan pankreas
untuk melepas larutan yang kaya
bikarbonat untuk menetralisir makanan
yang asam dari lambung
• Absorpsi lipid oleh enterosit:
FFA+ kolesterol bebas + 2 MAG + asam
empedumixed micelles
– Bentuk: cakram
– Amfipatik : gugus hidrofobik di dalam, gugus
hidrofilik diluar
– Dapat larut di lingkungan lumen intestinal yg
aqueous
– Mendekati brush border membrane
diabsorpsi
• Setelah diabsorpsi oleh enterosit,
campuran lipid kemudian bermigrasi ke
Retikulum Endoplasma.
– FA diubah menjadi Fatty Acyl coA oleh Fatty
acyl coA synthetase
– Fatty acyl coA+2MAGTAG o/TAG synthase
– Lisofosfolipidfosfolipid o/asiltransferase
– Kolesterol diesterifikasiFA o/asiltransferase
• Sekresi lipid dari enterosit
sangat hidrofobikperlu dikemas sbg
droplet lipid,dg lapisan tipis fosfolipid
&apolipoprotein B-48 di
sekelilingnyamenyatukan molekul TAG
dan kolesteril ester yang baru terbentuk 
chylomicronke limfatik ke aliran
darah
Sintesis Asam Lemak
• Sintesis asam lemak ≠ kebalikan jalur
pemecahannya.
• Sintesis asam lemak : seperangkat reaksi,
yang menunjukkan prinsip bahwa jalur
sintesis dan jalur pemecahan dalam system
biologis biasanya berbeda.
• Asam lemak di sintesis jika terdapat
kelebihan kalori dalam diet. Sumber utama
karbon untuk asam lemak berasal dari
karbohidrat dlm diet
• Glukosa dari diet karbohidrat di ubah
menjadi asetil koA yang menyediakan 2
unit karbon,dengan bantuan kompleks
enzim fatty acid synthase menghasilkan
palmitat. Sumber energi: NADPH (dari
jalur pentosa fosfat)
• Palmitat ini nantinya di ubah menjadi
asam lemak lain.
• Kompleks fatty acid synthase ada di sitosol,
karena itu sintesis FA terjadi di sitosol
• GlukosaAsetil KoAMalonil
KoApalmitat
• FA dibawa oleh albumin ke hati dan
jaringan perifer
Sintesis TAG
• Sintesis gliserol fosfat: akseptor awal asam
lemak selama sintesis TAG
• Ada 2 jalur untuk produksi gliserol fosfat:
di liver dan jar.adiposa
• Di hati & adiposa:
GlukosaDHAPgliserol fosfat,enzim:
gliserol fosfat dehidrogenase
• Di hati: gliserol bebasgliserol fosfat dg
bantuan gliserol kinase
• Gliserol fosfat + Fatty acyl CoA 
lysophosphatidic acid  Phosphatidic
acid diacylglyceroltriacylglycerol
• Penyimpanan TAG:
– Di jar adiposa: depot fat
– Di hati : bersama kolesteril ester, kolesterol,
fosfolipid dan protein membentuk lipoprotein
: VLDLmengangkut lipid endogen ke jar
perifer
• Untuk mobilisasi TAG: Hormonesensitive Lipase diaktivasi oleh ↓ glukosa
darah & epinefrin, di inaktivasi oleh ↑ glukosa
darah dan insulin.
• Gliserol hasil degradasi TAG ditransport ke
hatigliserol fosfatDHAP
Oksidasi Asam Lemak
• 1904, Franz Knoop : asam lemak dipecah
via oksidasi pada C–β.
• 1949, Eugene Kennedy dan Lehninger
:oksidasi asam lemak di mitokondria.
• Asam lemak diaktifkan di luar membran
mitokondria,
• proses oksidasi terjadi di dalam matriks
mitokondria.
• Molekul asil KoA rantai panjang tidak
dapat melintasi membran
mitokondriadiperlukan suatu
mekanisme transport khususkarnitin
• Prosesnya dinamakan carnitine shuttle
• Gugus asil dipindahkan dari atom sulfur
pada KoA ke gugus hidroksil pada
karnitin dan membentuk asil karnitin.
Katalisis: karnitin transferase I, yang terikat
pada membran di luar mitokondria.
• asil karnitin masuk mitokondria o/
translokase.
• Gugus asil dipindahkan lagi ke KoA di
matriks, dikatalisis oleh karnitin asil
transferase II.
• Karnitin dikembalikan ke sitosol oleh
translokase menggantikan masuknya asil
karnitin dari sitosol.
• Molekul asil KoA rantai sedang dan pendek
dapat menembus mitokondria tanpa adanya
karnitin.
• Kelainan pada transferase atau translokase
atau defisiensi karnitin dapat menyebabkan
gangguan oksidasi asam lemak rantai
panjang
• penumpukan FFA dan gugus asil rantai
cabang di seltoksik
• Primer: kongenital,t.u mengenai otot skelet &
jantungkardiomiopati-kelemahan otot dg
mioglobinemia
• Sekunder: penyakit hati, malnutrisi,
kehamilan, infeksi berat, luka bakar,trauma,
hemodialisis
• Siklus pertama beta oksidasi terdiri atas 4
reaksi berurutan yang menghasilkan
pemendekan rantai karbon sebanyak
masing2 dua buah.
• 4 Langkah oksidasi: oksidasi yg
menghasilkan FADH2, hidrasi, oksidasi yg
menghasilkan NADH, pemecahan tiolitik
yang menghasilkan asetil KoAterus
diulang (untuk rantai karbon
genap)hasil:Asetil KoA, NADH dan
FADH2 terbentuk pada setiap 1x
oksidasienergi yg terbentuk tinggi
• Oksidasi asam lemak dengan nomor atom
karbon ganjil : = genap sampai tersisa 3
karbonpropionil CoA
• Dimetabolisme dg 3 tahap:
– Karboksilasi propionil CoAD-metilmalonil
CoA
– D-metilmalonil CoAL-metilmalonil CoA
o/metilmalonil CoA racemase
– L-metilmalonil CoAsuksinil CoAmasuk
siklus TCA, enzim: metilmalonil CoA mutase
(perlu vit B12)
Oksidasi asam lemak tidak jenuh (unsaturated
fatty acid)hasil: energi< as.lemak jenuh
• Beberapa ciri penting jalur biosintesis asam lemak
adalah :
1. Sintesis: di luar mitokondria, oksidasi :di dlm
matriks mitokondria.
2. Zat antara pada sintesis asam lemak berikatan
kovalen dengan gugus sulfhidril pada protein –
pembawa asil ( ACP ), sedangkan zat antara pada
pemecahan asam lemak berikatan dengan
koenzim A.
3. Enzim – enzim pada sintesis asam lemak pada
organisme yang lebih tinggi tergabung dalam
suatu rantai polipeptida tunggal, yang disebut
sintase asam lemak . Sebaliknya, enzim – enzim
pemecahan tampaknya tidak saling berikatan.
4. Rantai asam lemak yang sedang tumbuh,
diperpanjang dengan cara penambahan berturut –
turut unit dua karbon yang berasal dari asetil KoA.
Donor aktif unit dua karbon pada tahap perpanjangan
adalah malonil – ACP. Reaksi perpanjangan dipacu
oleh pelepasan CO2.
5. Reduktor pada sintesis asam lemak adalah NADPH,
sedangkan oksidator pada pemecahan asam lemak
adalah NAD dan FAD.
6. Perpanjangan rantai oleh kompleks fatty acid synthase
terhenti setelah terbentuknya palmitat (C16).
Perpanjangan rantai lebih lanjut dan penyisipan
ikatan rangkap oleh system enzim yang lain.
Badan Keton
• Asetil KoA yang terbentuk pada oksidasi asam lemak akan
memasuki siklus TCA hanya jika pemecahan lemak dan
karbohidrat terjadi secara berimbang.
• Masuknya asetil KoA ke siklus TCA tergantung pada
tersedianya oksaloasetat untuk pembentukan sitrat.
• [] oksaloasetat ↓ jika karbohidrat tidak tersedia
/penggunaannya tidak sebagaimana mestinya. Oksaloasetat
dalam keadaan normal dibentuk dari piruvat.
• Pada puasa atau DM, oksaloasetat dipakai untuk membentuk
glukosa pada jalur glukoneogenesis tidak tersedia untuk
kondensasi dengan asetil KoA dialihkan kepembentukan
asetoasetat dan D-3- hidroksibutirat.
• Asetoasetat, D- 3- hidroksibutirat dan Aseton disebut dengan
badan keton.
• Badan keton diproduksi di mitokondria
hati.
• Sumber energi yang penting utk jar
perifer:
– Dapat larut airtidak perlu
lipoprotein/albumin
– Dihasilkan selama jumlah asetil KoA berlebih
– Dipakai oleh otot, jantung, korteks
renal,bahkan otak
Sintesis badan keton oleh hati
• Selama puasa, hati dibanjiri oleh asam lemak yang
dimobilisasi dari jaringan adiposa
• Fatty acyl CoA+Asetil CoAasetoasetil
CoA,enzim: thiolase
• Asetoasetil CoA+Asetil CoAHMG CoA,enzim:
HMG CoA synthase
• HMG CoA+Asetil CoAAsetoasetat,enzim :
HMG CoA liase
• Asetoasetataseton(spontan)
• Asetoasetat+NADH3 hidroksibutirat,enzim: 3hidroksibutirat dehidrogenase
• Ketika laju pembentukan badan keton>
penggunaan, kadarnya akan meningkat di
darah (ketonemia)ketonuria
• Ditemukan pada DM yang tidak
terkontrol
• Ketonemiaacidemia (gugus karboksil pd
keton:pKa≈4)ketoasidosis
Review Metabolisme Lipid I
• TAG adalah bentuk utama lipid dalam makanan
• Pencernaan lipid dimulai di lambung oleh lipase,
kemudian di duodenum mengalami emulsifikasi
oleh garam empedu.
• Produk hasil pemecahan: 2-MAG, kolesterol, FFA,
ditambah vitamin larut lipidmixed
micelleabsorpsi oleh enterosit
• Enterosit meresintesis TAG,CE,PL dan
apolipoprotein B-48,ditambah vit larut
lipidchylomicronlimfatiksirkulasi darah
• Regulasi hormonal : CCK & sekretin
• Karbon untuk sintesis FA berasal dari Asetil KoA,
energi dari ATP, reduktor : NADPH
• Sintesis FA di sitosol
• GlukosaAsetil KoAMalonil KoApalmitat
• Sintesis gliserol fosfat :awal sintesis TAG, tempat :
hati dan adiposa
• GlukosaDHAPgliserol fosfat
• Gliserol fosfat + Fatty acyl CoA 
lysophosphatidic acid  Phosphatidic acid
diacylglyceroltriacylglycerol
• Oksidasi FA di matriks mitokondria
secara β-oksidasi
• Hasil dari oksidasi FA: Asetil KoA, NADH,
dan FADH2
• Karnitine membawa asam lemak rantai
panjang ke dalam mitokondria untuk
didegradasi
• 4 urutan reaksi degradasi asam lemak
adalah : oxidation, hydration, oxidation,
thiolysis
• Badan keton: asetoasetat, aseton, 3hidroksibutirat
• Badan keton dibentuk jika terjadi
kelaparan atau DM tidak terkontrol
• Sumber energi untuk jaringan perifer
• Bila berlebih :
ketonemiaacidemia&ketonuria
QUIZ
•
•
•
•
Mixed micelles adalah…
Chylomicron adalah….
Fungsi karnitin adalah…
3 macam badan keton yang dihasilkan
tubuh yaitu:….

similar documents