HORMON & METABOLISME : GLUKOSA, ASAM AMINO, ASAM LEMAK & CHOLESTEROL

HORMON & METABOLISME : GLUKOSA, ASAM AMINO, ASAM LEMAK & CHOLESTEROL Dian Apriliana R

Tujuan PembelajaranMemahami metabolisme glukosa yang meliputi: glikolisis aerob & anaerob, glikogenesis, glikogenolisis, glukoneogenesis, HMP Shunt dan siklus KerbsMemahami metabolisme Lemak: sintesis asam lemak, -oksidasi, metabolisme trigliserol, metabolisme benda keton, metabolisme kolesterolMemahami metabolisme asam aminoMenjelaskan pengaruh hormon terhadap regulasi metabolisme glukosa, lemak, dan asam amino

APA ITU METABOLISME?Sejumlah reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme hidup untuk kelangsungan hidup.

MetabolismeAnabolismeKatabolisme

METABOLISME KARBOHIDRAT

Sumber energi tubuh:KarbohidratLemakProteinGlycolysis

LDH : Lactate dehidrogenase PDH : Pyruvate dehidrogenase PDC : Pyruvate decarboxylase ADH : Alcohol dehidrogenaseGlycogen MetabolismGlikogenesis adalah pembentukan glikogen dari glukosaGlikogen disimpan terutama di hati, otot.Glikogen akan dipecah menjadi glukosa apabila kadar glukosa dalam darah maupun sitoplasma tidak mampu mencukupi kebutuhan energiGlikogenolisis adalah pemecahan glikogen untuk diubah menjadi glukosa Glycogenesis

Glycogenolysis

GluconeogenesisPembentukan glukosa dari sumber non KHSumber non KH tersebut :GlycerolLactatAsam amino (semua asam amino kecuali Lysine dan Leusin)Asam Lemak Jalur yang digunakan sebagian besar menggunakan jalur TCA cycle.

HMP SHUNT(HEKSOSA MONO PHOSPHAT SHUNT)Disebut juga : Pentose Phosphate Pathway Merupakan jalan lain untuk oksidasi glukosaTidak bertujuan menghasilkan energi ( ATP )Aktif dalam : 1. Hati 2. Jar. Lemak 3. Klj. Korteks adrenal 4. Klj. Tiroid 5. Eritrosit 6. Klj. Mammae ( laktasi )

Jalur HMP ShuntSiklus Kerbs (TCA Cycle)Fungsi utama siklus asam sitrat: sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi KH, lipid dan protein.Siklus asam sitrat juga mempunyai peranan penting dlm proses glukoneogenesis, transaminasi, deaminasi dan lipogenesis.Oleh sebab itu siklus as. Sitrat bersifat amfibolik*.

*berfungsi tidak hanya dalam reaksi katabolik ( peruraian ) tetapi juga dalam reaksi anabolitik ( sintesis )13

METABOLISME LEMAK

Lemak di dalam tubuh:Asam LemakTrigliseridCholesterolLipoproteinLipogenesisAsetil Co-AMalonil Co-AAsetil Co-A Carboxilase1 Asetil Co-A 7 Malonil Co-APalmitatFatty Acid Synthase (FAS)Synthesis of Triglyserides

Synthesis of Cholesterol

LipolisisLemak disimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk Trigliserid, cholesterol dan asam lemak bebasUntuk dapat digunakan sebagai energi Trigliserid harus dipecah dahulu menjadi asam lemak dan gliserol.Selanjutnya asam lemak akan mengalami oksidasi (- oksidasi) menjadi asetil co-a untuk dapat masuk ke dalam siklus Kerbs (TCA cycle) atau digunakan untuk membentuk benda keton (ketogenesis)Fatty Acid Mobilization

Beta Oksidasi

Ketogenesis

METABOLISME ASAM AMINO

Lemak di dalam tubuh:Asam LemakTrigliseridCholesterolLipoproteinMenurut asalnya/sumbernya, asam amino dibagi menjadi 2 golongan: * Asam amino essensial : asam amino yang berasal dan harus ada dalam ma- kanan yang kita makan. * Asam amino non essensial: asam amino yang disintesa di dalam tubuh dari KH, lipid dan protein.

As. amino essensialAs. amino non essensialArgininHistidinIsoleusinLeusinLysinMetioninFenil AlaninTreoninTriptophanValin1. Alanin2. Asparagin3. Aspartat4. Sistein5. Glutamat6. Glutamin7. Glisin8. Hidroksiprolin9. Hidroksilisin10. Prolin11. Serin12. TirosinAMINO ACID DEGRADATION INTERMEDIATESCO2CO2PyruvateAcetyl-CoAAcetoacetate

CitrateIsocitrate-ketoglutarateSuccinyl-CoAFumarateOxaloacetateCitricAcidCycleCO2GlucoseAlaSerCysThr*GlyTrp*Ile*LeuLysThr*LeuTrp*LysTyr*Phe*AsnAspAspPhe*Tyr*Ile*MetValArgHisGluProGlnGlucogenicKetogenic* Both Glucogenic and Ketogenic Purely Ketogenic27Sintesis Asam Amino Non Essensial

Glutamat Dikatalisis oleh enzim glutamat dehidrogenaseAspartate

Alanine & Glucose Cycle

Cysteine Biosynthesis

Tyrosine Biosynthesis

Ornithine & Proline Biosynthesis

Serine Biosynthesis

Glysine Biosynthesis

Glutamine Biosynthesis

Katabolisme Asam Amino

NH4+ akan diekskresikan melalui urine

Glutamate yang terbentuk akan dikonversi menjadi - ketoglutarate

Siklus Urea

Kaitan siklus urea dengan TCA Cycle

PENGARUH HORMON TERHADAP REGULASI METABOLISME

Hormon insulinHormon glukagonGrowth hormone Hormon tiroid Hormon cortisol & glukokortikoidHormon ephinefrinHormon androgen

HORMON INSULIN Berperan menurunkan kadar glukosa dalam darah melalui mekanisme: Meningkatkan uptake glukosa oleh jaringanMenginduksi glikogenesisMenginduksi lipogenesis (trigliserid)Menginduksi sintesis proteinMenghambat lipolisis sel lemakHORMON GLUKAGON Berperan meningkatkan kadar glukosa darah melalui mekanisme:Menstimulasi glycogenolisis hati, glukoneogenesis dan ketogenesisMenstimulasi lipolisis sel lemakMenghambat glikogenesisGROWTH HORMON (GH)Memiliki efek diabetogenik melalui mekanisme:Menghambat aktifitas enzim hexokinase hambat uptake glukosa oleh otot & desensitisasi jaringan thd insulinMeningkatkan aktifitas glukosa-6-phospatase meningkatkan sekresi glukosa ke dalam darah

Efek terhadap metabolisme lemak:Meningkatkan sintesis hormon sensitive lipase meningkatkan lipolisis & ketogenesisHORMON TIROIDPengaruh terhadap metabolisme lemak:Meningkatkan Lipogenesis & LipolisisMeningkatkan penggunaan asam lemak oleh jaringan

Pengaruh terhadap metabolisme karbohidrat:Meningkatkan glukoneogenesisHORMON CORTISOL & GLUKOKORTIKOIDCortisol menghambat uptake dan penggunaan glukosa pada jaringan perifer kadar glukosa darah meningkat.Meningkatkan pemecahan protein otot dan trigliserid jaringan lemak substrat untuk glukoneogenesisGlukokortikoid meningkatkan sintesis hormon glukoneogenicMeningkatkan kecepatan metabolisme protein ekskresi nitrogen dalam urin meningkat menginduksi enzim dalam siklus ureaHORMON EPHINEFRINMeningkatkan produksi dan pelepasan glukosa oleh hati melalui 2 mekanisme:Stimulasi langsung glikogenolisis hatiMengaktifkan gluconeogenesis di hatiHORMON ANDROGENMeningkatkan ukuran sel lemak Meningkatkan aktifitas Lipolisis Lipase (LPL) meningkatkan lipolisis sel lemakMenghambat antilipolisis insulin?PERTANYAANMengapa pada DM bisa terjadi hiperglikemia?Mengapa pada hipertiroid terjadi penurunan berat badan?GLUKOSA DARAHGlukosa dapat dipakai oleh semua jaringan tubuh, disimpan : * hati dan otot Glikogen * jaringan lemak Triasilgliserol ( TG )Sumber glukosa darah : 1. Karbohidrat Makanan 2. Glikogenolisis hepar 3. GlukoneogenesisHormon yg mengatur glukosa darah : * Insulin * Hormon dr. klj. Hipofisa anterior : Growth Hormone * Hormon klj. Medula adrenal : epinefrin, glukagonPENGARUH HORMON :

* Keadaan kadar glukosa darah merangsang sekresi hormon glukagon * Keadaan kadar glukosa darah merangsang sekresi hormon insulin * Keadaan darurat merangsang sekresi hormon adrenalinGlukagon (hati) Pembentukan cAMPEpinefrin (otot) 1. cAMP menghambat Glikogen sintase menghambat glikogenesis 2. cAMP memacu fosforilase memacu glikogenolisisINSULIN : 1. Memacu glikogen sintase 2. Memacu fosfodiesterase yg akan memecah cAMP menjadi 5AMP efek : memacu glikogenesis menghambat glikogenolisisTUGAS Jelaskan pengaruh hormon terhadap homeostasis metabolisme Lipid ! Tugas ditulis tangan yang bisa dibaca !!!

Tugas dikumpulkan hari Jumat tanggal 4 Juni 2010 sebelum SGD 2 di Bagian Biokimia (Bu Eva)REFERENSIBhagavan N.V, 2002, Medical Biochemistry 4th ed., Harcourt Academic Presswww.themedicalbiochemistrypage.org

TERIMA KASIH