Metabolisme Lipid

Metabolisme LIPID Biosintesis Lipid Degradasi Lipid  Oksidasi asam lemak Pencernaan, penyerapan dan transpot lemak -oksidasi asam lemak Biosintesis Lipid Biosintesis asam lemak Biosintesis triasilgliserol Biosintesis fosfolipid Biosintesis kolesterol dan steroid

Pencernaan, penyerapan, & transport lemak Penggunaan lemak sebagai sumber energi erat berhubungan dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol. Mammal mempunyai 5 – 25% / lebih  lipid dan 90% dlm bentuk lemak (TAG) yg disimpan di dalam jaringan adipose Hewan  lemak disimpan dalam adiposit Tumbuhan  biji  untuk perkembangan embrio

Simpanan tubuh  adiposit Sumber lemak : Makanan Biosintesis de novo  pembentukan asam lemak baru dari senyawa bukan lipid.banyak terdapat dalam jaringan tubuh, termasuk jaringan hati, ginjal, otak, paru,kelenjar payudara dan adiposa. Simpanan tubuh  adiposit Masalah utama  sifatnya yang tidak larut dalam air. Lemak  diemulsi oleh garam empedu – disintesis oleh liver & disimpan dlm empedu  mudah dicerna & diserap Transportasi  membentuk kompleks dg protein  lipoprotein

Garam empedu terdiri dr asam empedu yg berasal dari kolesterol Garam empedu  bersifat amfifatik  mengemulsi lemak  membentuk misel Lemak  dipecah oleh lipase pankreas  hasil?

Penyerapan oleh sel mukosa usus halus Asam lemak yg diserap  disintesis kembali mjd lemak dalam  badan golgi dan retikulum endoplasma sel mukosa usus halus TAG  masuk ke sistem limfa membentuk kompleks dgn protein  chylomicrons

Gliserol hasil hidrolisis TAG : dirubah mjd DHAP oleh ensim : 1 Glycerol Kinase 2 Glycerol Phosphate Dehydrogenase. Masuk ke dalam daur Glikolisis

Chylomicron kmdn membawa TAG dari sel mukosa usus halus ke organ lain seperti jantung, otot, dan jaringan lemak. untuk TAG yg disintesis dr hati, akan dibawa oleh VLDL ke organ lain setelah mencapai organ target  di kapiler  TAG akan dihidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak Asam lemak bebas diserap, sisanya dibawa oleh serum albumin  ke sel lain Asam lemak yg telah masuk ke dalam sel Diubah menjadi energi Diubah menjadi TAG untuk disimpan di adiposa

Mengapa beta-oksidasi?

Oksidasi LCFA  jalur metabolisme penghasil energi utama pada hewan, bbrp protista, dan beberapa bakteri Elektron dr proses oksidasi FA  melewati rantai respirasi mitokondria  menghasilkan ATP (asetil ko A hasil oksidasi FA  dioksidasi sempurna menjadi CO2 mll TCA  ATP sintesis) Pada bbrp vertebrata  Asetil ko A hsl β oksidasi  diubah menjadi badan keton di hati (larut dlm air) dan di transpor ke otak dan jaringan lain pd saat gula tidak tersedia Pada tumbuhan  asetil koA berfungsi utama sebagai prekursor biosintesis

3 tahapan reaksi oksidasi FA dlm mitokondria Oksidasi LCFA  molekul 2 C : asetil koA Oksidasi asetil Ko A  CO2 dg TCA Transfer elektron karier elektron yg tereduksi ke rantai respirasi mitokondrial

β oksidasi setelah memasuki sel  FA masuk ke matriks mitokondria  degradasi lebih lanjut. FA diaktivasi dgn ensim fatty acyl – CoA ligase atau Acyl CoA synthase / thiokinase Ensim ini spesifik utk tiap jenis asam lemak (MCFA, SCFA beda dgn LCFA)

Untuk masuk ke dalam matrik mitokondria, asam lemak yg sudah diaktivasi  memerlukan karier  karnitin Karnitin asiltransferase I : membran luar Karnitin asiltransferase II : membran dalam

LCFA membutuhkan garam empedu untuk penyerapan  MCFA dan SCFA memasuki pembuluh darah dan diikat oleh serum albumin untuk di transport ke hati.

β oksidasi Terdiri dari 4 proses utama: Dehidrogenasi Hidratasi Thiolisis Berapakah jumlah reaksi yang dibutuhkan untuk menghidrolisis asam palmitat menjadi asetil Co A semua?

Step 1 : dehidrogenasi / oksidasi Berperan pada pembentukan rantai ganda antara atom C2 – C3. Mempunyai akseptor hidrogen FAD+. Antara asam lemak yg berbeda panjangnya beda enzimnya,

Step2 : Hidratasi Mengkatalisis hidrasi trans enoyl CoA Penambahan gugus hidroksi pada C no. 3 Ensim bersifat stereospesifik Menghasilkan 3-L-hidroksiasil Co. A

Step 3 : dehidrogenasi Mengkatalisis oksidasi -OH pada C no. 3 / C β  menjadi keton Akseptor elektronnya : NAD+

Step 4 : thiolisis β-Ketothiolase  mengkatalisis pemecahan ikatan thioester. Acetyl-CoA  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).

Penghitungan energi hasil metabolisme lipid Dari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu asam lemak. Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan 10 atom C, maka kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi, dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta adalah 10 dibagi 2 dikurangi 1, yaitu 4 kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah 4 x 5 = 20 ATP. Karena asam lemak memiliki 10 atom C, maka asetil-KoA yang terbentuk adalah 5 buah. Setiap asetil-KoA akan masuk ke dalam siklus Kreb’s yang masing-masing akan menghasilkan 12 ATP, sehingga totalnya adalah 5 X 12 ATP = 60 ATP. Dengan demikian sebuah asam lemak dengan 10 atom C, akan dimetabolisir dengan hasil -2 ATP (untuk aktivasi) + 20 ATP (hasil oksidasi beta) + 60 ATP (hasil siklus Kreb’s) = 78 ATP. Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis.

Review Degradasi Asam Lemak Asam lemak merupakan bentuk 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

Asam lemak masuk sel adiposa kmdn disintesis kembali mjd TAG dan disimpan. TAG di dalam adiposa didegradasi menjadi asam lemak sebagai respon terhadap sinyal hormon. Asam lemak bergabung dengan Co A terlebih dahulu sebelum didegradasi. Degradasi asam lemak menjadi asetil Co A terjadi dalam matriks mitokondria. Karnitine membawa asam lemak rantai panjang ke dalam mitokondria untuk didegradasi 4 urutan reaksi degradasi asam lemak adalah : oxidation, hydration, oxidation, thiolysis.