Katabolisme Lipid
-
Upload
ujang-karna -
Category
Documents
-
view
54 -
download
1
description
Transcript of Katabolisme Lipid
-
LIPID
-
LIPID Senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak
larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar
LEMAK Ester gliseril dari asam organik berantai panjang.
Pada temperatur kamar berbentuk padat MINYAK Ester gliseril dari asam organik berantai panjang.
Pada temperatur kamar berbentuk cair ASAM LEMAK Asam karboksilat yang diperoleh dari sutau
hidrolisis lemak atau minyak
-
ASAM LEMAK Have a long hydrocarbon chain with a terminal carboxylic
acid Saturated : have no double bond Unsaturated : have one or more double bonds cis or
trans
-
N o m e n c l a t u r e
According to the number of carbon atoms in the chain & the number and position of any double bond The number before colon gives the total number of carbons The number after the colon gives the count of double bond The configuration and position of double bonds are indicated by c (cis) or t (trans) followed by and one or more numbers
-
Major biological roles
Components of membranes (glycerophospholipids and sphingolipids)
Several protein are covalently modified by fatty acids
Act as energy stores (triacylgliserols) and fuel molekul
Fatty acids derivatives serve as hormones and intracellular second messengers
-
Metabolisme Lipid
-
Katabolisme Asam Lemak
Oksidasi lengkap triasilgliserol = 37 kJ/g
Oksidasi lengkap karbohidrat & protein = 17 kJ/g
-
KatabolismeasamlemakPenyerapan dan transpor
didegradasi di lumen usus kecil, direkombinasi pada RE & badan golgi
Aktivasi asam lemak
dikatalisis oleh enzim fatty acyl CoA ligase Transfer asam lemak Oksidasi asam lemak
-
Ceritakan apa yang terjadi bila kita mengkonsumsi lipid (minyak/trigliserida), mulai dari proses pencernaan di mulut sampai degradasi menghasilkan CO2 dan H2O !
Mulut : pencernaan secara mekanik Lambung : terdapat enzim lipase, namun tidak dapat bertugas
karena suasana asam yang tinggi (pH 1,2-2,5) Metabolisme lipid dimulai di usus halus (small intestine). Kantung empedu asam empedu untuk mengemulsi
lipid. Lipase (pancreatic lipase) menguraikan lipid/ trigliserida asam lemak bebas & gliserol, monoasilgliserol, diasilgliserol
Fats are combined with apoproteins to form chylomicrons, which transport the fats through blood and lymph
-
Penyerapan & Transpor Lipid
Lemak dihidrolisis di lumen usus kecil menjadi gliserol, asam lemak, mono-asilgliserol & diasil-gliserol.
Direkombinasi TGA di RE & kompleks golgi sel mukosa usus.
Lemak (termasuk kolesterol) bergabung dengan apoprotein membentuk chylomicrons
Lemak di chylomicron dicerna dipembuluh menghasilkan chylomicron remnants, e.g VLDL
Asam lemak ditemukan dalam kompleks dengan albumin
Lemak yang disintesis di hati bergabung dengan sekumpulan apoprotein membentuk VLDL, yang dihidrolisis selama perjalanannya menuju jaringan tepi pada permukaan dalam dari pembuluh.
Hidrolisis oleh lipoprotein lipase menghasilkan IDL yang diserap oleh hati untuk diolah menjadi LDL
LDL merupakan bentuk utama kolesterol yang ditransport ke jaringan, HDL berperan membawa kolesterol dari jaringan kembali ke hati.
-
Struktur Chylomicron
d = 100-500 nm
-
Aktivasi Asam Lemak Small & medium chain
acyl CoA molecules (10 carbon) are readily able to cross the inner membran by diffusion
Before entering the mitocondrial matrix, the fatty acids is activated by forming a thioester link with CoA, which is present on the outer mitochondrial membrane, and uses a molecule of ATP
-
Transfer from cytosol into mitochondria: carnitine transport
enzim carnitine acyltransferase I yield fatty acyl carnitine enzim carnitine acyltransferase II exchanging fatty acyl carnitine for free canitine & producing fatty acyl CoA
-
Fatty Acids Breakdown (-oxidation)
Overview bring about the oxidation of long-chain fatty acids first : converted to their acyl coenzyme A (CoA) derivatives then degraded by the successive removal of two-
carbon units as acetyl CoA The pathways produces FADH2 & NADH directly The acetyl CoA produced can also enter the TCA
cycle & produce further FADH2 & NADH
Lokasi : Sitosol (prokarya) Matriks Mitokondria (eukarya)
-
-oxidation pathway
Inside the mitochondrial matrix : fatty acyl coA are oxidized with initial oxidationof the -carbon and a series of steps that each releases 2 carbon, in the form of acetyl coA.
Each step involves four reaction The pathway is cyclic, in that each step end with
formation of an acyl CoA, shortened by two carbon, which undergoes the same process in the next step
1 mol of palmitoyl-CoA (16-carbon fatty acids) undergoes 7 cycles of oxidation to give 8 mol of acetyl CoA
acetyl CoA from -oxidation enters the TCA
-
Reaksi 1 : Dehidrogenasi pertama enzim : fatty acyl-CoA dehydrogenase
the enzyme bound FADH2 shuttle protein : electron-transfering flavoprotein (ETFP)
-
Reaksi 2 dan 3 : Hidrasi dan Dehidrogenasi enzim : enoil-CoA hidratase & 3-hydroksiasil CoA dehidrogenase
Reaksi 4 : Thiolytic cleavage cleavage of the - bond and release of acetyl CoA the product : shortened fatty acyl CoA, ready to begin a new
cycle of oxidation enzim : -ketotiolase (tiolase)
-
Energy yield from fatty acids oxidation
Palmitoil-CoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O 8 Acetyl-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
Asumsi 1 daur TCA = 12 ATP, 1 FADH2 = 2 ATP , 1 NADH = 3 ATP Stryer : 1 daur TCA = 10 ATP 1 FADH2 = 1.5 ATP , 1 NADH = 2.5 ATP
-2
8 x 10 = 80 7 x 1.5 = 10.5 7 x 2.5 = 17.5
106
-
Energy yield from fatty acids oxidation Palmitoil-CoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 H2O
8 Acetyl-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
!!!!!!!! Activation of palmitat to palmitoyl CoA : - 2 ATP
-
Oxidation of Unsaturated Fatty Acids
Unsaturated fatty acids with double bonds at odd-number carbon atoms
Unsaturated fatty acids with double bonds at even-number carbon atoms
2 enzim tambahan : enoil CoA
isomerase & 2,4-dienoil-CoA reduktase
-
3 cycles of -oxidation
-oxidation
-
Odd-numbered double bonds are handled by the isomerase Even-numbered double bonds are handled by the reductase and the
isomerase Setiap ikatan rangkap di asam lemak menghilangkan tahap reaksi
dehidrogenasi pertama pada -oksidasi (tahap pembentukkan FADH2)
Asam lemak tak jenuh trans : sulit dimetabolisme, kecuali di hewan mamalia. Banyak terdapat di margarine, asam lemak tak jenuh trans menyebabkan jantung koroner
-
Oxidation of fatty acids with odd-numbered carbon chains Substrat terakhir pada siklus -oksidasi asam lemak berkarbon
ganjil adalah 5-carbon acetoacetil CoA Tiolitic cleavage 1 asetil CoA + 1 propionil CoA
masuk daur TCA metabolisme lebih lanjut sebelum masuk ke TCA
Propionil-CoA karboksilase
metilmalonil-CoA epimerase
metilmalonil-CoA Mutase (B12 coenzyme)
-
D A U R
T C A
-
Ketidakmampuan mengkatabolisme propionil-CoA defek enzim metilmalonil-CoA mutase : akumulasi L-metilmalonil CoA dan dikeluarkan dari tubuh sebagai asam metilmalonat asidosis (pH darah bersifat asam) & kerusakan sistem saraf pusat
Treatment : pemberian dosis tinggi vitamin B12
-
-oxidation
Minor pathway Akumulasi asam lemak yang tidak biasa, asam phytanic yang
merupakan turunan phytol (komponen klorofil) Gugus metil pada posisi atom C-3 menyebabkan -oksidasi tidak
dapat berlangsung, sehingga terjadi oksidasi pada posisi atom C menghasilkan senyawa asam peristanic, substrat yang nantinya dapat menjalani -oksidasi
Refsums disease : -oksidasi tidak dapat berlangsung disorder sistem syaraf
Treatment : diet containing little or no chlorophyll
-
Ketogenesis / Ketone Bodies
Akumulasi asetil-CoA melebihi kapasitas Terjadi (biasanya) karena level oksaloasetat sangat rendah in fasting/diabates, oksaloasetat is consumed to form
glucose by the gluconeogenic pathway, hence is unvailable for condensation with asetil-CoA
Lokasi : mitokondria (umumnya mitokondria hati)
-
2 molekul asetil-CoA Asetoasetil-CoA Asetoasetil-CoA + asetil-CoA HMG-CoA (-hidroksi- -
metilglutaril-CoA), enzim : HMG-CoA synthase Ketika HMG-CoA terbentuk di sitosol digunakan sebagai
intermediet awal proses biosintesis kolesterol Ketika HMG-CoA terbentuk di mitokondria asetoasetat +
asetil-CoA, enzim HMG-CoA liase Asetoasetat -hidroksi-butirat atau aseton Ketone bodies : Asetoasetat, -hidroksi-butirat, aseton
penderita diabetes : high levels of ketone bodies are present in blood, the odor of acetone may be detected in the breath
-
Acetoacetate is major fuel in some tissues
George Cahill & co workers heart muscle & renal cortex use acetone in the presence of glucose
the brain adapts to utilization of acetoacetat during starvation
in prolonged starvation, 75% of the fuel needs of the brain are met by acetoacetate