tentir biokimia defarbion 2010
Post on 12-Aug-2015
36 Views
Preview:
TRANSCRIPT
1
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
TENTIR BIOKIMIA GENDERMAN 2010
MODUL GASTROINTESTINAL
DE FARBION’S CREWS :
1. Ryan Arifin
2. Edina Theodora
3. Mulyadi
4. Eric Gibson
5. Edi Kurnawan
6. Henry Hadianto
7. Qory Irsan
8. M. Arif Tri Hapsoro
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PENCERNAAN KARBOHIDRAT, LIPID,
PROTEIN DAN XENOBIOTIK
Tahapan pencernaan makanan sampai memnjadi energi
secara umum adalah sebagai berikut:
Tahap I: Makanan dihidrolisa di dalam lambung dan
usus halus menjadi molekul yang lebih kecil
Tahap II: Asamlemak, monosakarida dan asam amino
terdegradasi di dalam sel yang kemudian
menghasilkan asetil-koA
Tahap 3: Asetil-KoA mengalami oksidasi dalam siklus
Krebs menghasilkan CO2
Tahap 4: Energi yang dilepaskan dalam siklus Krebs,
dan digunakan untuk reaksi fosforilasi oksidatif ADP
dan membentuk ATP
Dalam hal ini, yang menjadi sumber utama untuk
memperoleh energi adalah dari karbohidrat. Karbohidrat
merupakan perantara bahkan menjadi tulang punggung
semua jalur metabolisme di tubuh (karena metabolism perlu
energy dan sumber energy utama adalah dari karbohidrat).
Selanjutnya, lemak protein dan lain-lain hanya sebagai
sumber energi cadangan.
2
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
KARBOHIDRAT
Pada makanan, karbohidrat sebagian besar berupa
pati/amilum yang merupakan polimer glukosa.
Proses pencernaan pati/amilum berawal pada proses
pengunyahan di mulut, yaitu terjadi pemutusan ikatan pada
banyak ikatan (1-4) glikosida (tidak padaikatan (1-6)
glikosida atau (1-4) glikosida terminal). Proses
pemutusan ikatan terjadi secara hidrolisis oleh enzim
amilase. Proses akhir pencernaan amilum/pati terjadi pada
mukosa intestinal. Pada proses ini terjadi lagi pemutusan
ikatan glikosida lanjutan diikuti hidrolisis pada ikatan
glikosida yang tersisa sehingga menghasilkan glukosa.
Glukosa akan terabsorpsi di dalam usus halus, dan
selanjutnya didistribusikan melalui aliran darah. Glukosa
merupakan sumber utama energi tubuh.
Proses katabolisme glukosa berawal melalui proses
glikolisis (pemecahan molekul glukosa menjadi 2 molekul
asam piruvat yang ekivalen) disertai pelepasan energi. PENCERNAAN LIPID Lipid merupakan molekul organik yang ditandai
dengan sifat kelarutannya yang terbatas dalam air, dan
dapat diisolasi dari organisme dengan cara ekstraksi
menggunakan pelarut non polar Lipid itu terbagi atas dua kelompok yaitu :
lemak dan lilin mempunyai gugus ester dan dapat
dihidrolisa
kolesterol dan steroid tidak punya gugus ester
dan tidak dapat terhidrolisa
Struktur Kolesterol Struktur lemak hewani
Cabang α(1-6)glikosida
Ikatan glikosida
3
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
Secara kimia, lemak dan minyak merupakan trigliserida
(atau triasilgliserol) yang merupakan kombinasi antara :
gliserol (mempunyai tiga gugus ester)
tiga gugus asam karboksilat rantai panjang (asam lemak) Ni dia rumus struktur Triasilgliserol.. cekidot..
Struktur Triasilgliserol Pencernaan triasilgliserol dimulai dengan reaksi
hidrolisis dalam lambung dan usus halus menghasilkan
gliserol dan asam lemak. Tentunya dengan bantuan enzim
lipase.
Pemecahan Asam Lemak
Pemecahan Asam lemak terjadi didalam sitosol pada
prokariot (organisme yang tidak memiliiki membrane inti)
dan mitokondria untuk eukariot (organism yang memiliki
membrane inti) kayak kita” ini.. hayo inget lagi sel gennya..
hehe.
Setelah dirubah menjadi derivat acyl-CoA, molekul
asam lemak tersebut tidak bisa melewati bagian dalam
membrane mitokondria sehingga dirubah lagi menjadi
derivate carnitine.
4
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
Pemecahan asam lemak (reaksi ß-oxidation) akan
mengoksidasi rantai panjang asam lemak dan akan
menghasilkan energi dalam bentuk ATP.
Asam lemak dikonversi menjadi derivate acyl-CoA
dan kemudian di metabolisme melalui serangkaian reaksi,
masing-masing untuk membuang dua atom karbon (dalam
bentuk asetil-CoA) dari ujung rantai acylnya
Perolehan energi tiap reaksi tunggal degradasi asam
lemak melalui reaksi ß oxidation adalah sebanyak 17 molekul
ATP (1 molekul FADH2, 1 molekul NADH dan satu molekul
asetil-CoA)
PROTEIN Nah, setelah sebelumnya sudah dibahas tentang
pencernaan karbohidrat dan lipid, sekarang kita akan lanjut
ngebahas tentang pencernaan protein.
Protein ini gunanya penting banget di tubuh untuk
pertumbuhan dan pergantian protein jaringan. Nah, tubuh
kita nih bisa mensintesis 100.000 sampai 140.000 protein
yang berbeda meskipun hanya berasal dari kombinasi 20
asam amino yang berbeda. (Masih ingat kan asam amino itu
apa?
Jadi asam amino itu merupakan unit monomer
pembentuk rantai polipeptida yang panjanggg banget dari
si protein, asam amino ini dibentuk dari kode genetik yang
berasal dari 3 huruf itu loh...)
Dalam kondisi normal, protein sel akan mengalami
proses daur ulang secara terus menerus di dalam sitosol.
Ikatan peptida protein akan dipecah dan asam amino yang
bebas akan digunakan kembali untuk ngebentuk protein
yang baru. Kalo suatu saat sumber energi lain tidak dapat
mencukupi kebutuhan energi, mitokondria akan membuat
ATP dengan cara memecah asam amino dalam siklus Krebs
(TCA).
Sekarang kita akan ngebahas diagram dari 3 bahan
bakar metabolik utama yaitu lipid, karbohidrat, dan
protein. Oh yaa, gambarnya tolong diliat sendiri di slide ya
teman-teman...
Lemak merupakan simpanan bahan bakar utama dalam
tubuh yang disimpan dalam bentuk trigliserida atau
triasilgliserol (TAG) di dalam jaringan adiposa.
Trigliserida akan dipecah melalui jalur katabolik
menjadi 2- monoasilgliserol dan asam lemak bebas.
(Nah, semua reaksi yang dibahas disini bisa berjalan dua
arah, artinya molekul kompleks bisa dipecah menjadi
molekul lebih sederhana melalui jalur katabolik, dan
sebaliknya pada jalur anabolik). Gliserol akan dikonversi
terlebih dahulu menjadi dihidroksiaketon, kemudian
5
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
menjadi dihidroksiaketon fosfat baru kemudian masuk
ke dalam proses glikolisis, sedangkan asam lemak akan
dioksidasi di dalam mitokondria menjadi asetil-KoA.
Karbohidrat disimpan dalam hati dan otot dalam
bentuk glikogen, glikogen ini loh yang berperan penting
untuk mempertahankan kadar glukosa darah. Glikogen
akan berubah menjadi glukosa kemudian mengalami
glikolisis pada suasana aerob untuk menghasilkan 2
asam piruvat, asam piruvat dapat dibentuk kembali
menjadi glukosa melalui glukoneogenesis. Nah,
selanjutnya asam piruvat akan dioksidasi menjadi
Asetil-KoA di dalam mitokondria sel. Tahap ini disebut
oksidasi piruvat. Asetil KoA kemudian akan masuk ke
jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat
(Tricarboxylic Acid Cycle). Fungsi utama siklus ini
adalah sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi
karbohidrat, lipid dan protein. Hal ini terjadi karena
glukosa, asam lemak dan banyak asam amino
dimetabolisir menjadi asetil KoA atau intermediate
yang ada dalam siklus tersebut. Siklus ini menghasilkan
ATP, CO2, dan H. H yang dihasilkan bersama-sama
dengan O2 akan masuk ke dalam sistem transpor
elektron di mitokondria menghasilkan H2O dan ATP.
Protein disimpan tubuh dalam bentuk protein di otot.
Jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi,
tubuh akan menggunakan lemak sebagai sumber energi.
Jika lemak juga tak tersedia, barulah memecah protein
untuk energi. Protein akan dipecah menjadi asam-asam
amino penyusunnya menghasilkan asam piruvat dan
asetil-KoA yang akan masuk ke dalam siklus Kreb’s.
Lanjut ke degradasi asam amino...
Tubuh kita bisa menyimpan kelebihan karbohidrat
dan lipid tapi tidak bisa menyimpan kelebihan pembentukan
asam amino, jadi dalam tubuh akan terjadi proses sintesis
dan degradasi protein terus-menerus. Ini yang disebut
sebagai protein turnover. Bagaimana cara degradasinya?
Jadi awalnya dipisahkan dulu antara si gugus a-amino
dengan sisa rangka karbonnya melalui proses transaminasi
Nah, sisa rangka karbonnya tadi akan dikonversikan jadi
senyawa intermediet metabolik utama dan digunakan
sebagai bahan bakar metabolisme
Katabolisme asam amino terjadi dalam 3 tahap.
Awalnya, gugus α-amino dihilangkan dalam bentuk
ammonia, ammonia lalu dikonversi menjadi urea, sisa
rangka karbon dari asam amino lalu dikonversi menjadi
senyawa intermediet yang bisa masuk ke dalam siklus
6
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
asam sitrat. Rangka karbon dari 20 asam amino standar
tadi, kemudian akan digunakan untuk membentuk 7
kelompok molekul ini :
pyruvat, asetil-CoA, asetoasetil-CoA, α-
ketoglutarat, succinyl-CoA, fumarate, dan oksaloasetat.
Nah, gambar di slide berikutnya itu untuk ngejelasin asam
amino apa aja yang bisa ngebentuk molekul-molekul ini.
Mudah-mudahan bisa ngebantu teman-teman buat mahamin
biokimnya ya.. Thx
METABOLISME XENOBIOTIK
APA ITU XENOBIOTIK
Xenobiotik berasal dari bahasa Yunani: Xenos yang
artinya asing
Xenobiotik adalah zat asing yang masuk dalam tubuh
manusia
Contoh: obat obatan, insektisida, zat kimia tambahan
pada makanan (pemanis, pewarna, pengawet) dan zat
karsinogen lainya
MENGAPA XENOBIOTIK DI METABOLISME
Xenobiotik umumnya tidak larut air, sehingga kalau
masuk tubuh tidak dapat diekskresi
Untuk dapat diekskresi xenobiotik harus
dimetabolisme menjadi zat yang larut, sehingga bisa
diekskresi
Organ yang paling berperan dalam metabolisme
xenobiotik adalah hati
Ekskresi xenobiotik melalui empedu dan urine
METABOLISME XENOBIOTIK
Metabolisme xenobiotik dibagi 2 fase
Fase Hidroksilasi dan Fase Konjugasi
Fase Hidroksilasi → fase mengubah xenobiotik aktif
menjadi inaktif
Fase konjugasi → fase mereaksikan xenobiotik
inaktik dengan zat kimia tertentu dalam tubuh
menjadi zat yang larut, sehingga mudah diekresi baik
lewat empedu maupun urine Fase Hidroksilasi → fase mengubah xenobiotik aktif
menjadi inaktif, oleh enzim Mono oksidase atau Sitokrom
P450. Enzim Sitokrom P450 terdapat banyak di Retikulum
Endoplasma. Fungsi enzim ini adalah sebagai katalisator
perubahan Hidrogen (H) pada xenobiotik menjadi gugus
Hidroksil (OH)
7
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
Reaksi Hidroksilasi oleh enzim Sitokrom P450 adalah sbb:
RH + O2 → R-OH + H2O
Sitokrom P450 merupakan hemoprotein seperti
Hemoglobin, banyak terdapat pada membran retikulum
endoplasma sel hati. Pada beberapa keadaan produk
hidroksilasi bersifat mutagenik atau karsinogenik Fase konjugasi → fase mereaksikan xenobiotik inaktik
dengan zat kimia tertentu dalam tubuh menjadi zat yang
larut, sehingga mudah diekskresi baik lewat empedu
maupun urine Zat dalam tubuh yang biasa dipergunakan
untuk proses konjugasi adalah: asam glukoronat, sulfat,
acetat, glutation atau asam amino tertentu
Glukuronidasi: proses menkonjugasi xenobiotik dengan
asam glukorunat, dengan enzim glukuronil transferase
Xenobiotik yang mengalami glukorunidasi adalah:
asetilaminofluoren (karsinogenik), anilin, asam benzoat,
meprobamat, fenol dan senyawa steroid
Sulfasi: proses konjugasi xenobiotik dengan asam
sulfat, dengan enzim sulfotransferase
Xenobiotik yang mengalami sulfasi adalah: alkohol,
arilamina, fenol
Konjugasi dengan Glutation, yang terdiri dari tripeptida
(glutamat, sistein, glisin) dan biasa disingkat GSH,
menggunakan enzim glutation S-transferase atau
epoksid hidrolase
Xenobiotik yang berkonjugasi dengan GSH adalah
xenobiotik elektrofilik (karsinogenik)
Metabolisme xenobiotik kadang disebut proses
detoksifikasi, tetapi istilah ini tidak semuanya benar,
sebab tidak semua xenobiotik bersifat toksik
Respon metabolisme xenobiotik mencakup efek
farmakologik, toksik, imunologik dan karsinogenik
METABOLISME XENOBIOTIK OBAT
Pada metabolisme obat, pada obat yang sudah aktif →
metabolism xenobiotik fase 1 berfungsi mengubah obat
aktif menjadi inaktif, sedang paa obat yang belum aktif →
metabolisme xenobiotik fase 1 berfungsi mengubah obat
inaktif menjadi aktif
RESPON METABOLISME XENOBIOTIK
8
Tentir Biokimia Genderman 2010 © deFarbion (dua ribu sepuluh et Farmakologi n’ Biokimia Division) make something difficult to be easier.
Respon metabolisme xenobiotik dapat
menguntungkan karena metabolit yang dihasilkan
menjadi zat yang polar sehingga dapat diekskresi
keluar tubuh
Respon metabolisme xenobiotik dapat merugikan
karena:
Berikatan dengan makromolekul dan menyebabkan
cidera sel
Berikatan dengan makromolekul menjadi hapten
→ merangsang pembentukan
antibodi dan menyebakan reaksi hipersensitivitas
yang berakibat cidera sel
Berikatan dengan makromolekul menjadi zat
mutan yang menyebakan timbulnya sel kanker
REFERENSI 1. Harper, Rodwell, Mayes, 1977, Review of Physiological
Chemistry
2. Colby, 1992, Ringkasan Biokimia Harper, Alih Bahasa:
Adji Dharma, Jakarta, EGC
3. Wirahadikusumah, 1985, Metabolisme Energi,
Karbohidrat dan Lipid, Bandung, ITB
4. Harjasasmita, 1996, Ikhtisar Biokimia Dasar B,
Jakarta, FKUI
5. Toha, 2001, Biokimia, Metabolisme Biomolekul, Bandung,
Alfabeta
6. Poedjiadi, Supriyanti, 2007, Dasr-Dasar Biokimia,
Bandung, UI Press
top related