METABOLISME LEMAK Lipid lemak netral : trigliserid fosfolipid kolesterol Lipid yang lain Fungsi lipid: energi, struktural – membran sel

Transport lipid dalam cairan tubuh Transport lipid: Usus  sel epietel usus (dalam bentuk kilomikron)  limfe (dalam bentuk kilomikron) darah vena Di epitel usus: monogliserida + asam lemak  trigliserida Di limfe, trigliserida dalam bentuk droplet kecil (kilomikron) dimana apoprotein B bergabung ke permukaan luar kilomikron Massa kilomikron mengandung trigliserida, kolesterol 3%, fosfolipid 9%, apoprotein B 1%

Kilomikron membawa trigliserida/TAG (triasilgliserol) dari sel mukosa usus halus ke organ lain seperti jantung, otot, dan jaringan lemak. untuk TAG yg disintesis dari 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

PENGELUARAN KILOMIKRON DARI DARAH 1 jam setelah makan makanan yang banyak mengandung lemak Konsentrasi kilomikron meningkat 1-2% dalam plasma Plasma terlihat keruh, kadang-kadang kuning Waktu paruh kilomikron < ½ jam Plasma jernih lagi

HIDROLISIS TRIGLISERIDA KILOMIKRON OLEH LIPASE LIPOPROTEIN Kapiler melewati jar adiposa dan hati Kilomikron dilepaskan dari sirkulasi Enzim lipase lipoprotein di jar adiposa dan hati menghidrolisis trigliserida  asam lemak +gliserol menghidrolisis fosfolipid  asam lemak Asam lemak sangat menyatu dengan membran sel Berdifusi ke sel lemak jar adiposa dan hati Asam lemak disintesis kembali menjadi trigliserida Sisa kilomikron dibawa ke hati

TRANSPORT ASAM LEMAK Lemak di jaringan adiposa dibutuhkan tubuh Lemak ditransport ke jaringan lain (dalam bentuk asam lemak bebas) Asam lemak mengalami ionisasi bergabung dengan albumin protein plasma Membentuk asam lemak yang berikatan dengan protein

Rangsangan yang berperan dalam hidrolisis Persediaan glukosa sangat rendah  alfa gliserofosfat juga menjadi rendah  alfa gliserofosfat dibutuhkan untuk membentuk gugus gliserol dari trigliserida  zat ini tidak ada keseimbangan bergeser ke arah hidrolisis Konsentrasi asam lemak bebas di plasma keadaan istirahat  ± 15 gr/dl Kecepatan pergantian asam lemak sangat cepat Keadaan yang meningkatkan kecepatan pemakaian energi seluler  meningkatkan konsentrasi asam lemak bebas dalam darah, cth : kelaparan dan DM Keadaan normal : 3 asam lemak + 1 albumin Sangat dibutuhkan : 30 asam lemak + 1 albumin

Konsentrasi total lipoprotein dalam plasma rata-rata 700 mg/dl (Kolesterol 180 mg/dl, Fosfolipid 160mg/dl, Trigliserida 160mg/dl, Protein 200mg/dl) Fungsi Lipoprotein: mengangkut komponen-komponen lipidnya di dalam darah. VLDL mengangkut trigliserida yang disintesis di hati ke jaringan adiposa Jenis Lipoprotein VLDL (very low density lipoprotein)  konsentrasi trigliserid tinggi, konsentrasi kolesterol dan fosfolipid sedang IDL (intermediate density lipoprotein)  sebagian trigliserid sudah dikeluarkan, konsentrasi kolesterol dan fosfolipid meningkat LDL (low density lipoprotein) Hampir semua trigliserida sudah dikeluarkan, kolesterol tinggi, fosfolipid sedang 4. HDL (High density lipoprotein) 50% protein, fosfolipid dan kolesterol kecil

Hidrolisis Trigliserida Hidrolisis trigliserida  asam lemak + gliserol  ditransfer ke jaringan aktif  dioksidasi  energi Gliserol diubah menjadi gliserol 3 fosfat  masuk jalur glikolitik untuk pemecahan glukosa Degradasi dan oksidasi asam lemak hanya terjadi di mitokondria Asam lemak masuk mitokondria dengan perantara carier : karnitin  masuk ke dalam mitokondria  asam lemak terpisah dari karnitin  didegradasi dan dioksidasi

Proses oksidasi beta Dengan melepaskan 2 segmen karbon  membentuk Asetil koA, contoh: oksidasi asam stearat yang memiliki 18 karbon akan menghasilkan 9 ATP Kebanyakan asam lemak di tubuh manusia memiliki 16 atau 18 karbon Seluruh molekul asam lemak yang asli dipotong untuk membentuk banyak asetil koA Setiap molekul asetil KoA yang dipecah dari asam lemak dilepaskan 4 H dioksidasi dalam mitokondria  ATP ASetil koA  siklus krebs  bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat Cth: Oksidasi lengkap 1 molekul asam stearat  146 ATP

LIPOLISIS lipolisis (dalam sel lemak) dipicu oleh tingginya epinephrine dan rendahnya kadar insulin rendah dalam darah. Epinephrine berikatan dengan reseptor beta-adrenergik di dinding sel adiposit, yang menyebabkan cAMP dihasilkan di dalam sel. cAMP mengaktifkan protein kinase mengaktifkan fosforilase  mengaktifkan lipase sensitif hormon di sel lemak. Lipase ini memecah trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol Asam lemak bebas dan gliserol kemudian dilepaskan ke dalam darah. Asam lemak bebas ditransportasikan dalam darah dalam keadaan terikat albumin plasma Dengan bantuan protein transporter , asam lemak masuk ke dalam sel

Dengan ATP, koenzim A, enzim asil koA sintetase  asam lemak diubah menjadi asil koA di sitoplasma sel Acyl-CoA ditransportasikan dari membran mitokondria luar ke intermembran mitokondria oleh carnitine palmitoyltransferase I  terbentuk Asil karnitin, sedangkan koenzim A dkembalikan ke sitoplasma Asil karnitin ditransfer ke membran dalam mitokondria menuju matriks mitokondria dengan bantuan carnitine-acyl-CoA transferase (CAT). CAT dihambat oleh tingginya konsentrasi malonyl-CoA Acyl-carnitine diubah kembali menjadi asil-CoA dengan enzim carnitine palmitoyltransferase II  terbentuk asil koA kembali, sedangkan karnitin dikeluarkan Jika asil-CoA lemak mengandung rantai pendek, asam lemak rantai pendek dapat langsung berdifusi melalui membran mitokondria bagian dalam.

Begitu asam lemak berada di dalam matriks mitokondria, oksidasi beta terjadi dengan memutus dua karbon setiap siklus untuk membentuk asetil-KoA. Prosesnya terdiri dari 4 langkah: Asam lemak rantai panjang didehidrogenasi untuk membuat ikatan ganda trans antara C2 dan C3. Hal ini dikatalisis oleh asil CoA dehidrogenase untuk menghasilkan trans-delta 2-enoyl CoA. Menggunakan FAD sebagai akseptor elektron dan direduksi menjadi FADH2. Trans-delta2-enoyl CoA terhidrasi pada ikatan rangkap untuk menghasilkan L-3-hydroxyacyl CoA oleh enzim enoyl-CoA hydratase. L-3-hydroxyacyl CoA didehidrogenasi lagi untuk membuat 3-ketoacyl CoA dengan bantuan enzim 3-hydroxyacyl CoA dehydrogenase. Enzim ini menggunakan NAD sebagai akseptor elektron, dihasilkan NADH. Thiolysis terjadi antara C2 dan C3 (karbon alfa dan beta dari 3-ketoasil ) CoA. Enzim tiolase mengkatalisis reaksi ketika molekul baru koenzim A memecah ikatan dengan nukleofilik pada C3. Hal ini melepaskan dua unit karbon pertama sebagai asetil KoA, dan Acil CoA lemak yang kehilangan dua karbon. Proses berlanjut sampai semua karbon dalam asam lemak diubah menjadi asetil KoA.

KETOGENESIS Pembentukan asam asetoasetat Asam lemak Asetil koA 2 molekul asetil koA Asam asetoasetat Ke darah Sel lain energi

Asam asetoasetat diubah menjadi Asam beta hidroksi butirat aseton Berdifusi dengan bebas melalui membran sel hati Tranport ke jaringan perifer dengan cepat Berdifusi ke sel Asetil KoA dibentuk kembali Siklus asam sitrat energi Apabila asam asetoasetat, asam beta hidroksibutirat, aseton meningkat dalam darah dan cairan interstisiel  terjadi ketosis

KETOGENESIS

Kelaparan, DM, diet yang hampir seluruhnya lemak Tidak ada KH yang dimetabolisme Pengeluaran asam lemak dari jaringan adiposa Asam lemak tersedia dalam jumlah sangat besar di sel jaringan perifer dan hati Asam lemak diubah menjadi benda keton Dikeluarkan dari hati ke sel oksaloasetat (hasil metabolisme KH) diperlukan untuk berikatan dengan asetil koA kurang

Defisiensi oksaloasetat membatasi masuknya asetil koA ke siklus asam sitrat asam asetoasetat dan benda keton dikeluarkan dalam jumlah besar dari hati Konsentrasi asam asetoasetat dan asam beta hidroksibutirat meningkat dlm darah Asidosis Aseton mudah menguap  dihembuskan ke dalam udara aspirasi  nafas berbau aseton

Pembentukan trigliserida dari KH KH dijadikan energi disimpan sebagai glikogen diubah menjadi Triglserida, disimpan di jar adiposa KH  asetil koA  asam lemak Perlu malonil koA dan NADPH Asam lemak dengan 16-18 atom karbon berikatan dengan gliserol  trigliserida Gugus gliserol mengandung alfa gliserofosfat

Kegagalan pembentukan lemak dari KH Insulin tidak tersedia glukosa tidak bisa masuk sel lemak dan sel hati  sedikit asetil koA dan NADPH dari glukosa untuk sintesis lemak Kekurangan glukosa dalam sel lemak mengurangi tersedianya alfagliserofosfat PEMBENTUKAN TRIGLISERIDA DARI PROTEIN Asam amino  asetil koA  trigliserida

Pengaturan pengeluaran energi - Terdapat kelebihan KH dalam tubuh - Lemak di jar adiposa asam lemak bebas Keseimbangan konstan Bila alfa gliserofosfat berlebih (karena KH berlebih) alfa gliserofosfat mengikat asam lemak bebas Keseimbangan bergeser ke trigliserida Hanya tersedia sejumlah kecil asam lemak untuk energi

Kelebihan KH  penghemat lemak, peningkatan penyimpanan lemak Efek penghematan lemak habis jika KH tidak tersedia atau hanya sedikit  lemak dimobilisasi untuk menghasilkan energi Penurunan insulin mengurangi kecepatan pemakaian glukosa jaringan mengurangi penyimpanan lemak

Mengaktifkan saraf simpatis Pelepasan epinefrin dan norepinefrin Kerja berat Mengaktifkan saraf simpatis Pelepasan epinefrin dan norepinefrin Mengaktifkan hormon peka lipase trigliserida Pemecahan trigligerida Mobilisasi asam lemak Pemakaian asam lemak untuk energi meningkat

Pelepasan kortikotropin Sekresi glukokortikoid Stres Pelepasan kortikotropin Sekresi glukokortikoid Mengaktifkan hormon peka lipase trigliserida Lemak dimobilisasi sangat besar ketosis

Hormon pertumbuhan mengaktifkan hormon peka lipase – mobilisasi lemak Hormon tiroid meningkatkan metabolisme –mobilisasi lemak

Kolesterol Sangat larut lemak,sedikit larut air Pembentukan – kolesterol endogen –sebagian besar di hati Kolesterol eksogen –dari saluran pencernaan Kolesterol  tidak mengandung asam lemak, tetapi inti sterolnya disintesis dari degradasi molekul asam lemak

Faktor yang mempengaruhi kolesterol plasma jumlah kolesterol yang dicerna tiap hari  menghambat enzim pembentukan kolesterol endogen  kolesterol endogen tidak berlebih Diet lemak sangat jenuh Peningkatan timbunan lemak  asetilkoA meningkat untuk menghasilkan kolesterol  koleseterol meningkat Pencernaan lemak yang mengandung asam lemak tak jenuh sangat tinggi  menekan kolesterol darah Kekurangan insulin/hormon tiroid  meningkatkan kolesterol darah Kelebihan hormon tiroid  menurunkan konsentrasi

Fungsi lemak Membran sel Membentuk garam empedu Membentuk hormon adreokortikal, progresteron, estrogen, testosteron Mencegah evaporasi air dari kulit

Kesimpulan Asam lemak merupakan bentuk simpanan energi metabolik yang paling efisien Trigliserida/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 bebas diikat albumin plasma menuju sel yang membutuhkan. Asam lemak masuk ke sel. Asam lemak bergabung dengan Co A terlebih dahulu sebelum didegradasi dalam oksidasi beta. Degradasi asam lemak menjadi asetil Co A terjadi dalam matriks mitokondria. Karnitine membawa asam lemak rantai panjang ke dalam mitokondria untuk didegradasi