Yuszda K. Salimi

04/26/23 2

REFERENSI Harper’s Illustrated Biochemistry.

Murray, R.K; D.K. Granner; P.A; Mayes. V.W. Rodwell. 2003. Twenty-Sixth Edition. Internattional Edition. Mcgraw-Hill Companies inc. Lange Medical Publication

04/26/23 3

DEFINISI Lipid adalah suatu

senyawa yang bersifat hidrofobik, terdapat dalam semua bagian tubuh serta dapat diekstraksi dari materi hidup dengan menggunakan pelarut non polar seperti kloroform, benzena dan etil eter

04/26/23 4

FUNGSI LIPID• Sumber energi• Cadangan penghasil energi• Hormon• Pelarut beberapa vitamin (A, D, E, K)• Isolator panas• Pelindung organ penting• Ciri kelamin sekunder• Bahan penyusun : - membran sel/organel - lipoprotein

• LIPID * sekelompok senyawa heterogen yg berhu- bungan dgn asam lemak, sifatnya : 1. relatif tidak larut dlm air 2. larut dlm pelarut non polar : eter, kloroform, benzen• Macam2 lipid : 1. Lemak netral : TG = Triasilgliserol Contoh : mentega/margarin, minyak goreng Jaringan lemak terutama t.d. : T.G. 2. Fosfolipid 3. Kolesterol & steroid

LIPID

• Sebagian besar lipid yg terdapat di dalam tubuh akan masuk ke dalam katagori asam lemak dan gliserol; gliserofosfolipid dan spingolipid; eikosanoid; kolesterol; garam empedu; hormon steroid ; vitamin larut lemak (A, D, E, K).

• Fungsi dan struktur berbeda tetapi memiliki sifat yang sama: relatif tidak larut dalam air.

• Lemak adalah komponen esensial dalam membran sel dan membran sub sel. Lemak yang termasuk dalam kelompok ini adalah asam lemak polyunsaturated/PUFA yang mengandung fosfolipid dan ester sterol.

• Lemak dapat berguna sebagai penyerap dan pembawa vitamin A, D, E dan K.

• Lemak adalah sebagai sumber asam lemak esensial, yang bersifat sebagai pemelihara dan integritas membran sel, mengoptimalkan transpor lipid (karena keterbatasan fosfolipid sebagai agen pengemulsi).

• Sebagai prekursor hormon-hormon sex seperti prostagtandin hormon endrogen, estrogen.

• Lemak berfungsi sebagai pelindung organ tubuh yang vital.• Lemak sebagai sumber steroid, yang sifatnya meningkatkan

fungsi-fungsi biologis yang penting Contoh : Sterol (kolesterol) dilibatkan dalam sistem pemeliharaan membran, untuk transpor lipid dan sebagai prekursor vitamin D3 asam empedu dan, adrenal dan kortikosteroid).

• Dari aspek teknologi makanan, lemak bertindak sebagai pelicin makanan yang berbentuk pellet, sebagai zat yang mereduksi kotoran dalam makanan dan berperan dalam kelezatan makanan.

• Fungsi LemakFungsi lemak adalah sebagai berikut:Lemak adalah sebagai sumber energi metabolik yang sangat penting dalam pembentukkan ATP. Lemak adalah kelompok nutrien yang sangat kaya energi. Perbandingan nilai energi lemak dengan zat-zat gizi adalah sebagai berikut :Lemak 9,5 kkal/gProtein 5,6 kkal/gKarbohidrat 4,1 kkal/g Berdasarkan hal tersebut, lemak dapat digunakan sebagai pengganti protein yang sangat berharga untuk pertumbuhan, karena dalam keadaan tertentu, trigliserida (fat dan oil) dapat diubah menjadi asam lemak bebas sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi metabolik dalam otot ternak, khususnya unggas dan monogastrik.

• ASAM LEMAK : asam monokarboksilat * rantai pendek ( atom C < 6 ) * rantai medium ( atom C 8 – 14 ) * rantai panjang ( atom C > 14 ) Secara biologis yg banyak biasanya : asam lemak rantai lurus, jumlah atom C genap ( 16-20)

• Pemberian nama : * gugus –COOH diberi nomor 1 atau * gugus –COOH tanpa simbol, atom C disebelahnya : Cα β,γ dstnya

04/26/23 10

• Berdasarkan ikatan rangkap, asam lemak : 1. Asam lemak jenuh ( saturated ) - tidak ada ikatan rangkap - mis. Asam palmitat C16 Asam stearat C18 - akhiran : … + anoat (-anoic) - jika rantainya panjang, p.u. bersifat padat pd suhu kamar - Asam palmitat C16 (C15H31COOH) / CH3(CH2)14COOH = asam heksadekanoat = hexadecanoic acid

04/26/23 12

• ASAM LEMAK TAK JENUH ( UNSATURATED ) * ≥ 1 ikatan rangkap * akhiran : -enoat ( enoic ) * yg alami : umumnya berbentuk Cis (sis) cair pd suhu kamar * asam lemak tak jenuh banyak terdapat pd minyak tumbuhan ( kec. Minyak kelapa yg banyak mengandung asam lemak jenuh )

• TG ( TRIASILGLISEROL ) * t.d Gliserol dan asam lemak dalam sel p.u. jumlah atom C : 16/18 per molekul asam lemak

• Rumus Struktur dan Tata Nama LemakLemak adalah ester dari gliserol dengan asam asam

karboksilat suku tinggi. Asam penyusun lemak disebut asam lemak.Tabel 1.1 Beberapa asam lemak alami

Asam lemak RumusLauratMeristatPalmitatStearatPalmitoleatOleatLinoleatLinolenat

CH3(CH2)10COOHCH3(CH2)12COOHCH3(CH2)14COOHCH3(CH2)16COOHCH3(CH2)5CH = CH(CH2)7COOHCH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOHCH3(CH2)4CH = CCH2CH = CH(CH2)7COOHCH3CH2CH = CHCH2CH = CHCH2CH = CH(CH2)7COOH

Sifat - Sifat LemakSifat kimia lemak :

Pada suhu kamar, lemak hewan pada umumnya berupa zat padat, sedangkan lemak dari tumbuhan berupa zat cair.

Lemak yang mempunyai titik lebur tinggi mengandung asam lemak jenuh,

sedangkan lemak yang mempunyai titik lebur rendah mengandung asam lemak tak

jenuh.Lemak yang mengandung asam lemak

rantai pendek larut dalam air, sedangkan lemak yang mengandung asam lemak rantai panjang tidak larut dalam air.

Semua lemak larut dalam klorofrom dan benzene. Alcohol panas merupakan pelarut

lemak yang baik

Sifat fisik.-Tidak berwarna -Tidak berbau dan tidak ada rasa

-Berat jenis lebih besar dari air

-Tidak mudah larut dalam air

• Reaksi-Reaksi Kimia Pada LemakLemak memiliki reaksi kimia yang khas, antara lain:HidrolisisHidrolisis lipid seperti triasilgliserol dapat dilakukan secara enzimatik dengan bantuan lipase, menghasilkan asam-asam lemak dan gliserol. Sifat lipase pancreas dapat dimanfaatkan yang lebih suka memecahkan ikatan ester pada posisi 1 dan 3 daripada posisi 2 dari triasilgliserol.PenyabunanHidrolisis lemak oleh alkali disebut penyabunan. yang dihasilkan adalah gliserol dan garam alkali asam lemak yang disebut sabun.

04/26/23 19

Pencernaan, penyerapan, & transport lemak

• Penggunaan lemak sebagai sumber energi erat berhubungan dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol.

• Mammalia 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

04/26/23 21

ABSORBSI LIPID (TRIASILGLISEROL = TG)

Pencernaan dan Absorbsi Lemak

Asam Lemak atau Garam Empedu

Untuk emulsifikasi lemak dalam sistem pencernaan dan melarutkannya

dalam misel

• Sumber lemak :– Makanan– Biosintesis de novo – Simpanan tubuh adiposit

• Masalah utama sifatnya yang tidak larut dalam air.

• Lemak diemulsi oleh garam garam empeduempedu membentuk misel membentuk misel – disintesis oleh liver & disimpan dlm empedu mudah dicerna & diserap

• Transportasi membentuk kompleks dg protein lipoprotein lipoprotein

Lipid digestion and absorption

Yuszda K. Salimi

• Triasilgliserol adalah lemak utama dlm makanan krn merupakan simpanan utama dlm tumbuhan dan hewan.

• Rute utama pencernaan TG adalah hidrolisis menjadi Asam lemak dan 2-monoasilgliserol (2-MG) di dalam lumen usus.

Lipid Digestion

• Misel : suatu butiran halus yg mengalami emulsifikasi oleh garam empedu membentuk agregat

• Kolesterol dan vitamin larut lemak juga dikemas dalam misel ini• Kontraksi yang kuat pada lambung dapat memecah lipid menjadi

droplet halus. Di dalam duodenum, droplet tsb dilarutkan oleh garam empedu. Satu globula lemak direduksi setelah emulsifikasi menjadi 10 000 kali lebih kecil

• Trigliserida yang teremulsifikasi siap dicerna oleh cairan pankreas menjadi asam lemak, 2-monogliserol dan lemak makanan lainnya.

• Untuk dpt diserap SCFA dan MCFA (C4-C12) tidak memerlukan garam empedu tetapi diserap langsung

Garam empedu terdiri dr asam empedu yg berasal dari kolesterol, agen pengemulsi yang kuat (2 sisi)

Garam empedu bersifat amfifatik mengemulsi lemak membentuk misel

Lemak dipecah oleh lipase pankreas menghidrolisis AL pd posisi 1 dan 3 gugus gliserol

• Penyerapan oleh sel sel mukosamukosa usus halus

• Asam lemak yg diserap disintesis kembali mjd lemak dalam badan badan golgigolgi dan retikulum retikulum endoplasmaendoplasma sel mukosa usus halus

• TAG masuk ke sistem limfa membentuk kompleks dgn protein chylomicronschylomicrons

04/26/23 29

3 JALUR UTAMA ABSORBSI TG

• 2-Monoasilgliserol : ± 72% OH

Acyl OH

• 1-Monoasilgliserol : ± 6% Acyl

OH OH

• Gliserol : ± 22 % OH

Acyl OH

• Di dlm sel epitel usus, AL dan 2-MG digabung kembali oleh reaksi enzimatik di RE untuk membentuk triasilgliserol.

• AL diaktifkan menjadi asil lemak KoA oleh proses yg sama dgn yg terjadi pd pengaktifkan AL sebelum oksidasi β

• Asam lemak KoA kemudian bereaksi dengan 2-MG untuk membentuk DAG, yg kemudian bereaksi dengan asil lemak KoA untuk membentuk TAG

LIPID UPTAKE

32

04/26/23 34

TRANSPORT LIPID• TG dari Usus (Asal Makanan)Usus Jaringan Ekstrahepatik (Oksidasi)Usus Jaringan Lemak (Ditimbun/Esterifikasi)

• TG dari Hati (Hasil Sintesis)Hati Jaringan Ekstrahepatik (Oksidasi)Hati Jaringan Lemak (Ditimbun/Esterifikasi)

• Kolesterol dari Usus (Asal Makanan)Usus Hati (Oksidasi)

Hati Jaringan Lemak (Ditimbun/Esterifikasi)• Asam Lemak Hasil Lipolisis TG Dalam Jar.lemakJar. Lemak Jaringan Ekstrahepatik (Oksidasi)Jar. Lemak Hati (Ketogenesis)

04/26/23 35

ALAT TRANSPORT LIPIDDasar :•Lipid (Hidrofobik) Tdk larut dalam air•Darah terutama terdiri dari air

Alat Transport Lipid Dlm Darah : Lipoprotein, strukturnya terdiri dari-Lemak polar : Fosfolipid-Lemak agak polar : Kholesterol Bebas-Lemak NonPolar :TG, Kholesterol Ester-Protein : Apoporotein

36

04/26/23 37

PEMBAGIAN LIPOPROTEIN a. Berdasarkan Densitasnya (Kepadatan)

Khilomikron VLDL LDL HDL Kholesterol Trigliserida Fosfolipid Apoprotein

04/26/23 38

LIPOPROTEINFungsi :• Pengangkut lipid eksogen (Khilomikron)• Pengangkut lipid endogen (VLDL, IDL, LDL)• Pengangkut balik kholesterol jaringan ke hati (HDL, VLDL, LDL)

VLDL = Very Low Density LipoproteinIDL = Intermediate Density LipoproteinLDL = Low Density LipoproteinHDL = High Density Lipoprotein

04/26/23 39

Khilomikron• Dibentuk dalam sel epitel usus• Paling banyak mengandung lipida (terutama TG)• Paling besar diameter partikel, sehingga membias sinar bila kadar tinggi serum/plasma keruh• Mengandung apoprotein ; Apo-B; Apo-C dan Apo-A• Fungsinya mengangkut : -TG dari usus ke jaringan Ekstrahepatik/jar.Lemak -Kholesterol bebas/kholesterol ester dari usus

04/26/23 40

• Lipoprotein Lipase (LPL) pada pembuluh darah kapiler akan menghidrolisis TG dari Khilomikron menjadi : - Asam lemak Oksidasi (Ekstrahepatik)

Reesterifikasi (Jar.Lemak) - Gliserol ke hati

• Akibat hidrolisis oleh LPL menyebabkan partikel khilomikron menyusut - TG berkurang - Kholesterol, Fosfolipid, protein relatip meningkat

04/26/23 41

VLDL• Dibentuk dalam sel hati terutama dari karbohidrat • Banyak mengandung lipid (TG)• Mengandung : Apo-B dan Apo-C• Fungsi, mengangkut : TG Jar. Ekstrahepatik (Oksidasi) Jar. Lemak (Esterifikasi) Ditimbun Kholesterol bebas/Ester dari hati Sirkulasi darah• LPL menghidrolisis TG dari VLDL Asam lemak

04/26/23 42

IDL

• Bentuk peralihan VLDL dalam proses katabolisme menjadi LDL• Relatip terbentuk singkat dalam sistem sirkulasi darah

04/26/23 43

LDL• Terbentuk dalam sirkulasi darah sebagai bentuk hasil akhir metabolisme VLDL• Paling banyak mengandung kholesterol• Mengandung : Apo-B• Akibat hidrolisis TG, proporsi protein & Lipida (kecuali TG) meningkat• Pada jaringan perifer : LDL berikatan dengan reseptor masuk dlm sel hidrolisis kholesterol ester menjadi kholesterol bebas digunakan sel yang bersangkutan

04/26/23 44

HDL• Sintesis di hati dan usus• Paling banyak mengandung protein : Apo-A dan Apo-C• Komponen lemak terutama kholesterol dan fosfolipida, sedikit TG• Mengangkut kelebihan kholesterol dari jaringan perifer hati ekskresi

Chylomicron membawa TAG dari sel mukosa usus halus ke organ lain seperti jantung, otot, dan jaringan lemak.

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

PENYERAPAN

• Melalui eksositosis, kilomikron disekresikan oleh sel epitel usus ke dalam darah.

• Kilomikron terus masuk selama berjam-jam.• Pada awalnya, partikel diberi nama kilomikron

nasens (baru lahir). Setelah menerima protein dari HDL di dlm limfe dan darah, kilomikron tsb menjadi klomikron matang.

• Lipoprotein lipase mengubah kilomikron menjadi sisa kilomikron dan mengubah VLDL menjadi lipoprotein IDL. IDL dapat diubah menjadi LDL.

Metabolisme LIPID

– Degradasi Lipid Oksidasi asam lemak• Pencernaan, penyerapan dan transport lemak• -oksidasi asam lemak

– Biosintesis Lipid• Biosintesis asam lemak • Biosintesis triasilgliserol • Biosintesis fosfolipid • Biosintesis kolesterol dan steroid

Metabolisme LIPID

04/26/23 52

OKSIDASI ASAM LEMAKDasar • Asam lemak adalah sumber energi• Hidrolisis TG/fosfolipid untuk membebaskan asam lemak Oksidasi asam lemak (oksidasi beta) Oksidasi Asam lemak atau Oksidasi • Terjadi oksidasi atau dehidrogenasi pertama kali pada atom karbon posisi • Terjadi pembuangan 2 atom karbon dari ujung karboksil O R1 C C C C C

OH

β oksidasi

Mengapa beta-oksidasi?

B-OXIDATION OF FATTY ACID

β oksidasi• Terdiri dari 4 proses utama:

– Dehidrogenasi– Hidratasi– Dehidrogenasi– Thiolisis

• Berapakah jumlah reaksi yang dibutuhkan untuk menghidrolisis asam palmitat menjadi asetil Co A semua?

56

β oksidasi• setelah memasuki selsel FA

masuk ke matriks matriks mitokondriamitokondria degradasi lebih lanjut.

• FA diaktivasi dgn ensim fatty fatty acyl – CoA ligaseacyl – CoA ligase atau Acyl Acyl CoA synthaseCoA synthase / thiokinasethiokinase

• Enzim ini spesifikspesifik utk tiap jenis asam lemak (MCFA, SCFA beda dgn LCFA)

04/26/23 58

Secara Keseluruhan Proses Oksidasi beta, berlangsung•Tahap Pertama : Aktivasi asam lemak (sitoplasma) menjadi Asil-KoA dikatalisis enzim tiokinase•Tahap Kedua : Dalam mitokondria, terjadi pemindahan Asil-KoA dari sitoplasma ke dalam mitokondria oleh “Sistem Transporter Karnitin”

Sistem Transporter Karnitin, terdiri dari :-Enzim Karnitin asil transferase I (A) Rate limiting enzyme

-Enzim Karnitin asil transferase II (B)-Enzim Karnitin asil karnitin translokase (C)

Degradasi asam lemak tak jenuh

• Membutuhkan 2 enzim tambahan yi

• Enoyl CoA isomerase

• 2,4 dienoyl CoA reduktase

04/26/23 64

ENERGETIKA OKSIDASI ASAM LEMAKContoh : Asam Palmitat, CH3(CH2)14COOH Mengalami 7 siklusTiap siklus menghasilkan 5 mol ATP 7 X 5 mol ATP = 35 mol ATPOksidasi 1 molekul Asetil KoA dlm Siklus TCA akanmenghasilkan 12 mol ATP (Hasil oksidasi Asam Palmitat menghasilkan 8 molekul Asetil-KoA) 8 X 12 mol ATP = 96 mol ATPEnergi Bruto yang dihasilkan : 96 + 35 = 131 mol ATPUntuk aktivasi As. Lemak dibutuhkan : 2 mol ATPEnergi Netto yang dihasilkan : 131 – 2 = 129 mol ATP

65

Untuk masuk ke dalam matrik mitokondria, asam lemak yg sudah diaktivasi memerlukan karier karnitin

-Karnitin asiltransferase I : membran luar

-Karnitin asiltransferase II : membran dalam

• Degradasi FA dgn jumlah C ganjil pd akhir beta oksidasi acetoacetil Co Aacetoacetil Co A dipecah akan menghasilkan propionil Co Apropionil Co A dan Asetil Co A

• Propionil Co A diubah menjadi metilmalonil Co A suksinil Co.A TCA

• Sintesis Asam lemak baik pada eukariotik dan prokariotik sama pada umumnya

• Biosintesis terdiri dari 3 langkah3 langkah terpisah :– Biosintesis asam lemak dari asetil CoA– Pemanjangan rantai asam lemak– Desaturasi

• Lokasi dari masing2 langkah :Biosintesis FA di sitosol,

elongasi di mitokondria dan ER, desaturasi di ER

• Biosintesis as lemak membutuhkan malonil Co Amalonil Co A sebagai substrat

• Diperlukan ATP untuk sintesis• Reaksi biosintesis asam palmitat:Dari 8 acetyl-CoAs diperlukan 7 ATPs +14

NADPHs

• Enzim sintesis merupakan ensim komplek : fatty acid synthasefatty acid synthase yg td. 2 rantai polipeptida

• Oksidasi LCFA jalur metabolisme penghasil energi penghasil energi utamautama 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 ketonbadan keton di hati (larut dlm air) dan di transpor ke otak dan jaringan lain pd saat gula tidak saat gula tidak tersediatersedia

• Pada tumbuhantumbuhan asetil koA berfungsi utama sebagai prekursor biosintesisprekursor 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

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

LIPID BIOSYNTETIC

04/26/23 75

SINTESIS TRIASILGLISEROL=TG

• Untuk disimpan (dalam jaringan lemak)

• Untuk ditransport dalam lipoprotein (epitel mukosa usus dan sel hati)

• Untuk dikeluarkan dalam air susu (gl. Mammae) pada masa laktasi

• Di otot dan ginjal relatip sedikit jumlahnya

04/26/23 76

SINTESIS FOSFOLIPID=PL

• Di sintesis dalam hati dan usus• Untuk kepentingan pembentukkan lipoprotein• Untuk kepentingan pembentukkan membran sel (jaringan ekstrahepatik)

04/26/23 77

• Struktur TG ~ Struktur PL (Ester asam lemak dari gliserol)

• Sintesis TG ~ Sintesis PL

• Aktivasi Gliserol Gliserol-3P Asam Lemak Asil Ko-A

Bahan Dasar Sintesis TG dan PL

04/26/23 78

SINTESIS TRIASILGLISEROL=TG

•Gliserol-3-P, berasal dari :- Glikolisis- Dihidroksi Aseton-Phosfat (DHAP) - Fosforilasi gliserol oleh ATP (pada jaringan

yang banyak mengandung enzim gliserolkinase, contoh : hati, usus, ginjal)•Asil-KoA, berasal dari :

- Absorbsi asam lemak dari usus- Hidrolisis TG lipoprotein oleh LPL di jar.lemak- Sintesis dlm tubuh (hati, Gl. Mammae, ginjal)

04/26/23 79

SINTESIS FOSFOLIPID = PL •Pada hati dan usus :

- untuk menyusun lipoprotein jaringan tubuh lain- untuk bahan penyusun membran sel

•Macam Fosfolipid :I. Fosfotidil Cholin/Fosfotidil Etanolamin- Choline/Etaholamin harus diaktifkan dulu- Oleh ATP dan CTP baru berikatan dengan gliserolII. Fosfotidil Serin/Fosfotidil Inositol- Kerangka gliserol (Fosfatidat=1,2 diasilgliserol fosfat)harus diaktifkan dulu oleh CDP

04/26/23 80

FFAATP+CoA SITOPLASMA

TiokinaseAMP+PPi

Asil-KoA KoA

Karnitin A Asil Karnitin INNER

C C MITOCHONDRIA MEMBRANE

BKanitin Asil Karnitin

Asil-KoA KoA

Oksidasi beta MITOCHONDRIA

04/26/23 81

SINTESIS DE NOVO ASAM LEMAK = LIPOGENESIS

•Sumber Asam Lemak : - diet- Sintesis dalam tubuh

Bahan Pembentukkan Asam lemak (Palmitat) adalah Asetil Ko-A berasal dari Glikolisis dan Katabolisme Asam Amino

•Juga membutuhkan : - NADPH (Reaksi Enzim Malat; HMP Shunt;Reaksi TCA) - ATP dan CO2•Sintesis de Novo - Pembentukkan malonil-koA - Sintesis Palmitat dari Acetyl CoA

04/26/23 82

•Terjadi terutama di dalam hati (sitosol) dibawa dan disimpan dalam jaringan lemak (sbg TG)

•Tahapan sintesis de novo (Lipogenesis) meliputi :- Pembentukkan Malonil-KoA- Sintesis Palmitat dari Asetil-KoA

04/26/23 83

Tahap 1 : Pembentukkan Malonil-KoA

= Sebagai Penambah 2 Atom CAsetil KoA Karboksilase

Asetil-KoA Malonil-KoABiotin

ATP + CO2 ADP + Pi

• Asetil KoA Karboksilase sebagai “Rate Limiting Enzyme”• Diaktifkan Oleh Sitrat• Inaktivasi oleh Asil KoA Rantai Panjang• Memerlukan Biotin

04/26/23 84

Tahap 2 : Sintesis Palmitat dari Malonil KoA

• Asetil KoA Sebagai “ Primer” (Molekul Pemula)• Enzyme : Kompleks Sintetase Asam Lemak dimana pada ujung kompleks enzyme terdapat ACP (Acyl Carrier Protein)

CH3-CO~S-CoA : Asetil KoAHOOC-CH2- CO~S-CoA : Malonil-KoA

04/26/23 85

REAKSI PEMANJANGAN RANTAI

1. Sistem Pemanjangan Rantai Pada Mikrosom - Seperti sintesis de Novo

- Senyawa antara berikatan dengan KoA- Penambah 2 atom C : Malonil-KoA- Donor Hidrogen : NADPH- Makin tidak jenuh makin mudah diperpanjang- Asam lemak jenuh, maksimum jml atom C 16/< dan hasil utama : Stearat (18:0)- Asam lemak tdk jenuh, minimum jml Atom C 18/>

dan hasil utama maksimum senyawa dgn 26 atom C

04/26/23 86

2. Sistem Pemanjangan Rantai Pada Mitokondria - Seperti beta oksidasi (tapi kebalikannya)

- Penambah 2 atom C : Asetil-KoA- Donor Hidrogen : NADPH dan NADH- Bila Rasio NADH:NAD+ (tinggi) maka terjadi pemanjangan rantai- Bila Rasio NADH:NAD+ (rendah) maka terjadi beta oksidasi

04/26/23 87

SINTESIS ASAM LEMAK TDK JENUH=Desaturasi

•Sumber As.lemak tdk jenuh : diet dan Sintesis dlm tubuh•Enzyme : Sistem desaturase asam lemak•Ikatan rangkap pertama (I) terbentuk pada : antara atom C-9 dan C-10•Ikatan rangkap kedua dan seterusnya : kearah gugus karboksil dgn jarak 3 atom C dari ikatan rangkap sebelumnya CH3 C=C-C-C=C-COOH•Konfigurasi yang terbentuk (di alam) umumnya : Cis

04/26/23 88

ASAM LEMAK ESENSIAL• Tdk dpt disintesis oleh tubuh tapi diperlukan :

- Asam linoleat (18:3)- Asam linolenat (18:2)

• Fungsi :- Fungsi reproduksi- Menyusun membran sel dan lipoprotein

• Pada keadaan defisiensi, tubuh dpt melakukan kompensasi membentuk asam lemak polienoat• Contoh : Defisensi Asam linoleat dlm terjadi pemanjangan rantai & desaturasi Asam palmitat menjadi delta-9 Eicosatrienoat (20:3)

04/26/23 89

Prostaglandin• Senyawa derivat asam polienoat yang

mengalami siklisasi• Sifat mirip hormon• Contoh:

- PG1 (PGE1, PGF1) dari Asam linoleat- PG2 (PGE2, PGF2) dari Asam arakhidonat- PG3 (PGE3, PGF3) dari Asam linolenat

04/26/23 90

METABOLISME JARINGAN LEMAK

• Jaringan Lemak :- menyimpan triasilgliserol (TG)- mengendalikan metabolisme hati dan

jaringan ekstrahepatik

04/26/23 91

TG dalam jaringan lemak di sintesis dari :• Asil KoA

Hasil aktivasi asam lemak dari- Asam lemak dalam TG (absorbsi dari

saluran pencernaan Khilomikron)- Asam lemak dalam TG ( sintesis di Hati VLDL- Hasil lipogenesis dalam jaringan lemak

• Gliserol-3-Pdari glikolisis

04/26/23 92

TG dalam jaringan lemakMengalami esterifikasi lipolisis

Hasil lipolisis• Asam lemak

mengalami aktivasi dan esterifikasi TG• Gliserol

Gliserolkinase dalam jaringan lemak rendahSirkulasi darah

04/26/23 93

• Esterifikasi > LipolisisTG menumpuk dalam jaringan

• Esterifikasi < LipolisisAsam lemak menumpuk dlm jaringan lemak

Sirkulasi Darah Kadar Asam Lemak Hati dan Jaringan EkstrahepatikMempengaruhi metabolisme jaringan tubuh lain

04/26/23 94

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Lipolisis

• Hormon Sensitive Lipase (HSL)- “Rate Limiting Enzyme” pada lipolisis- Katalisis TG Diasilgliserol- Bentuk : In Aktif dan Aktif- Dipengaruhi aktifitas dari :

Adenilatsiklase (sintesis cAMP) Fosfodiesterase (degradasi cAMP) cAMP (mengaktifkan protein kinase) Protein kinase (mengaktifkan HSL)

04/26/23 95

• Insulin- menghambat adenilat siklase- mengaktifkan fosfodiesterase- menghambat lipolisis

• ACTH, TSH, Glukagon, GH, Epinefrin dan Nor Epinefrin- mengaktifkan adenilat siklase- memacu lipolisis

• Tiroid dan Glukokortikoid- mengaktifkan epinefrin dan nor epinefrin- menghambat fosfodiesterase- merangsang lipolisis

04/26/23 96

• Asam Nikotinat dan PGE- menghambat adenilat siklase- menghambat lipolisis

• Kafein- menghambat fosfodiesterase- merangsang lipolisis

04/26/23 97

MOBILISASI ASAM LEMAK

• Puasa / Kelaparan :Kadar glukosa darah menurunSekresi insulin & Sekresi Glukagon- Glukosa yg masuk sel adiposit- Pembentukkan gliserol –3-P- Esterifikasi dan Lipolisis- Asam lemak bebas dlm sel adiposit- Mobilisasi asam lemak ke sirkulasi darah

04/26/23 98

Stress- Sekresi epinefrin dan nor epinefrin meningkat

DM yg tidak terkontrol- oleh karena kadar insulin rendah

04/26/23 99

METABOLISME LEMAK DALAM HATI

Hati Penting

• Sintesis asam lemak, TG, Fosfolipid, Kholesterol, Lipoprotein Sintesis VLDL

• Beta- Oksidasi• Ketogenesis• Sintesis HDL

04/26/23 100

KETOGENESIS

= Proses pembentukkan senyawa keton di dalam tubuh, terdiri dari :- Asetoasetat- Hidroksi butirat- Aseton

• Tempat sintesis : Hati

04/26/23 101

Asam lemak hati berasal dari :

- Hasil sintesis- Mobilisasi asam lemak

Esterifikasi Beta-Oksidasi

Asetil-KoA

TCA Ketogenesis

04/26/23 102

• Karbohidrat / Insulin cukup- Asam lemak mengalami esterifikasi/lipogenesis- Beta-oksidasi dihambat

• Karbohidrat / Insulin kurang- Mobilisasi asam lemak meningkat- Diet tinggi lemak Asam lemak hati mengalami beta-oksidasi Asetil KoA TCA Senyawa Keton

- Bila jml Asetil-KoA , maka ketogenesis

04/26/23 103

• Hati tidak memiliki enzim utk memecah senyawa keton menjadi Asetil-KoA

• Senyawa keton digunakan di jaringan ekstrahepatik (otot, otak, jantung dll)

• Senyawa aseton tdk dapat digunakan oleh jaringan ekstrahepatik, karena itu dikeluarkan melalui paru-paru

04/26/23 104

KOLESTEROL

• Bahan utama penyusun membran sel• Bahan utama penyusun lipoprotein• Sebagai prazard hormon steroid• Sebagai prazard asam empedu

04/26/23 105

• Diet : 300 – 750 mg/hari• Sintesis 650 – 1.000 mg/hari

Produk khas hewaniTumbuh-an : phytosterol

• Sintesis Kholesterol (Dlm Sitosol) :1. Pembentukkan mevalonat (= 6 C) dari asetil-KoA (= 2 C)2. Pembentukkan senyawa squalene (= 30 C) dari

mevalonat (= 6 C)3. Pembentukkan kholesterol ( = 27 C) dari

senyawa squalene (= 30 C)

04/26/23 106

HMG-KoA : Rate limiting Enzyme• Di hati dihambat oleh kholesterol dari

makanan• Di jaringan ekstrahepatik (kecuali usus)

dihambat oleh kholesterol dari partikel LDL• Insulin dan hormon tiroid meningkatkan

aktivitas• Glukokortikoid menurunkan aktivitas• Usus : sintesis kholesterol dihambat oleh

asam asam empedu

04/26/23 107

• Transport Kholesterol : khilomikron• Asal kholesterol

- dari usus (khilomikron)- dari jaringan perifer (HDL)- dari hasil sintesis

• Ekskresi kholesterol- Kholesterol tdk dpt dipecah menjadi CO2+H2O (utuh)- Dikonversi menjadi asam empedu (membutuhkan

Vitamin C)

04/26/23 108

• Empedu primer (Sitosol) :- Kholat dan Khenodeoksikholat

• Empedu Sekunder ( Saluran pencernaan) :- Deoksikholat dan Litokholat

04/26/23 109

Transport kholesterol dari ususKholesterol (asal usus)• Kholesterol makanan- Kholesterol bebas- Kholesterol ester hidrolisis oleh enzim (kholesterol esterase) dlm lumen usus absorbsi• Kholesterol hasil sintesis- Kholesterol yang disintesis usus sebagian besar mengalami esterifikasi

04/26/23 110

Kholesterol ester, Kholesterol bebas, TG, Fosfolipid, Apoporotein

Khilomikron LPL (pembuluh kapiler)

Khilomikron remnant

Hati

Hidrolisis sebagian besar kholesterol ester

04/26/23 111

Transport kholesterol dari hati ke jaringan perifer

Kholesterol ester, Kholesterol bebas, TG, Fosfolipid, Apoporotein

VLDL LPL (pembuluh kapiler)

Sirkulasi

IDL

LDL

Jaringan perifer

04/26/23 112

LDL berikatan dgn reseptor spesifik pd permukaan sel jaringan perifer

Endositosis

Kholesterol ester Apoprotein Kholesterol Bebas Asam amino

- Membentuk membran sel - Timbun sbg ester

04/26/23 113

Kholesterol dari LDL :- menghambat HMG-KoA Reduktase- menghambat sintesis reseptor Kholesterol sel menurun- menghambat akumulasi kholesterol dlm sel

04/26/23 114

Transport kholesterol dari jaringan perifer ke hati

Jaringan perifer :- memperoleh kholesterol dari LDL- sintesis kholesterol

Dilakukan oleh : HDL

04/26/23 115

EKSKRESI KOLESTEROL

Tubuh tdk dpt memecah inti steroid, bila kholesterol diekskresi :- secara utuh (melalui feses)- konversi menjadi asam empedu

04/26/23 116

04/26/23 117

Konversi kholesterol menjadi asam empedu :- terjadi dalam hati- memerlukan vitamin C- dihambat oleh asam empedu (feed back

inhibition)- hasilnya berupa : asam empedu primer (kholat dan khenodeoksikholat dimana dlm

hati terkonjungasi dgn glisin dan taurin)

04/26/23 118

Asam empedu primer dan kolesterol dari hati dikeluarkan ke usus :• Kolesterol

- sebagian besar diabsorbsi kembali (bersama kholesterol dari makanan)

- sebagain diubah oleh bakteri dlm usus menjadi koprostanon dan koprostanol dan dikeluarkan melalui feses bersama sisa kholesterol• Asam empedu

- asam empedu primer di modifikasi oleh bakteri usus menjadi asam empedu sekunder yaitu deoksikholat dan litokholat

- sebagian besar asam empedu primer dan sekunder direabsorbsi (Vena porta hati)- sebagian kecil (1%) di ekskresi melalui feses

KOLESTEROL

04/26/23 120

Figure 27.7 Metabolic relationships among the major human organs.

04/26/23 122