Suarsana 1
METABOLISME MINERAL DAN VITAMIN
I NYOMAN SUARSANA
LABORATORIUM BIOKIMIA VETERINERFAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
Vitamin dibagi menjadi 2 golongan:
Vitamin Larut AIR• Vitamin C• B Vitamins
• Thiamin• Riboflavin• Niacin• Pantothenic Acid• Biotin• Vitamin B6
• Folic Acid• Vitamin B12
Vitamin LarutLEMAK
• Vitamin A• Vitamin D• Vitamin E• Vitamin K
MAKROmineral• Ca• P• Mg• K• Na• Cl• S.
MINERAL
MIKROmineral• Fe• Cu• Zn• Mn• Co• I2• Mb• Se
• Vitamin dan mineral nutrient organik yang dibutukan dalam jumlah kecil untuksejumlah fungsi biokimia.
• Umumnya tidak dapat disintesis olehtubuh sehingga harus dipasok darimakanan
Suarsana 2
Pencernaan dan Penyerapan
Biomolekul, (mineral, vitamin)
Proses digesti
Menjadi bentukyang mudahdiasimilasi
metabolisme
• Tiamin (B1): bentuk aktif Tiamin Difosfat (TD)• Tiamin difosfotransferase (otak), bertanggung
jawab atas konversi tiamin menjadi TD• Berperan dalam reaksi metabolisme:
1. Reaksi Transketolase2. Dekarboksilasi Oksidatif
• Pada defisiensi tiamin, semua reaksi (1,2) dihambat
• Beri-beri: gejala syaraf
Suarsana 3
PeranPeran TiaminTiamin: : ReaksiReaksi TransketolaseTransketolase
PeranPeran TiaminTiamin: : DekarboksilasiDekarboksilasi OksidatifOksidatif
• Riboflavin (B2): bentuk aktif FMN or FAD• FMN or FAD: gugus dari enzim flavoprotein
(terdapat diberbagai jaringan)• Fungsi metabolisme yg luas• Gejala umum, stomatitis, glositis
Peran riboflavin: Enzim oksidase asam aminoPeran Flavin: reaksi rantai respirasi di mitokondria
Suarsana 4
• Niasin (B3): bentuk aktif nikotinamida adenindinukleotida (NAD) or NADP
• NAD dan NADP: gugus dari enzimoksidoreduktase (sitosol, mitokondria)
• Enzim kunci: Metabolisme CHO, Lipida, AA.• Pelagra
Figure 45–11. Niacin (nicotinic acid and nicotinamide)and nicotinamideadenine dinucleotide(NAD).* Shows the site of phosphorylation in NADP.
• Asam Pantotenat (B5): bentuk aktif KoA dan ACP (protein pembawa asil)
• Peran dalam TCA, sitesis & oksidasi lipid• Defisiensi jarang: sumber berbagai makanan
Figure 45–18. Pantothenic acid and coenzyme A. * Shows the site of acylation by fatty acids.
TCA
• Vitamin B6 (piridoksin, piridoksal, piridoksamin): bentuk aktif Piridoksal Fosfat (PF)
• Sebagian besar jaringan mengandung enzimpiridoksal kinase, mengkatalis reaksi fosforilasimenjadi bentuk aktif
• PF merupakan koenzim metabolisme asamamino, glikogenolisis
• Defisiensi jarang terjadi: sumber tersebar luas
Suarsana 5
Figure 45–12. Interconversion of the vitamin B6vitamers. Figure 31–5. Conversion of
tyrosine to epinephrineand norepinephrine in neuronal and adrenal cells. (PLP,pyridoxal phosphate.)
• Vitamin B12 (kobalamin): bentuk aktifmetilkobalamin dan deoksiadenosilkobalamin)
• Koensim bagi konversi metilmalonil-KoA menjadisuksinil-KoA
• Merupakan koenzim metabolisme asam amino, glikogenolisis.
• Koenzim reaksi homosistein menjadi metionin, metil tetrahidrofolat menjadi tetrahidrofolat
• Defisiensi: anemia
Dua reaksi yang penting yang dikatalis oleh enzimbergantung koenzim B12
Suarsana 6
• Vitamin C (asam askorbat): vitamin C aktif adalah asamaskorbat itu sendiri
• Donor ekuivalen pereduksi• Dalam banyak proses vit C tidak berpartisipasi langsung,
tapi diperlukan mempertahankan kofaktor logam tetapberada dalam keadaan tereduksi
• Kofaktor logam mencakup CU+ (En.monooksidase) danFe2+ (En.dioksigenase)
• Peran vit C:1. Pada sintesis kolagen2. Penguraian tirosin3. Sintesis epinefrin dari tirosin4. Pembentukan asam empedu5. Korteks adrenal mengandung vit C dlm jumlah besar6. Penyerapan Besi7. Sebagai antioksidan
Figure 45–19. Vitamin C.
Figure 28–11. The prolyl hydroxylase reaction. Peran vitamin C dalam penguraian tirosin
Suarsana 7
Peran vit C dalampembentukanasam empedu
Vitamin A• Pada sayuran berwujud sebagai provitamin
(β-karoten) atau dikenal sebagaiKAROTENOID
• β-karoten diserap dengan bantuan garamempedu dan oleh enzim β-karotendioksigenase, diubah menjadi vitamin A1 (retinal)
• Pada mukosa usus retinal oleh enzimretinaldehid reduktase diubah menjadivitamin A (retinol)
• Vitamin A diinkorporasi ke dalam kilomikronmasuk aliran darah lalu ke hati
• Di hati vitamin A dalam bentuk ester dihidrolisis menjadi retinol dan berikatandengan protein pengikat-aporetinol(RBP=retinol binding protein).
• RBP diproses di badan Golgi dandisekresikan ke dalam plasma (asamretinoat) dan berikatan dengan albumin.
• Asam retinoat diambil oleh jaringan melaluireseptor sel permukaan
KAROTENOIDKAROTENOID
(retinal, vitamin A1)
KiloM
Hati
Garam empedu
enzimenzimretinaldehidretinaldehid
+ RBP+ RBP
asamasam retinoatretinoat
jaringanjaringan
ββ--karotenkarotendioksigenasedioksigenase
O2, Garam empeduΒ-karotendioksigenase
(retinal, vitamin A1)
Retinaldehidreduktase NADPH
NADP+
NADFAD
Β-Karoten danpemecahanyamenjadi retinol • Bentuk vitamin A : Retinol, retinal dan asam
retinoat fungssi biologis sendiri• Retinol dan asam retinoat: bekerja
menyerupai hormon steroid• Retinal: merupakan komponen pigmen
penglihatan rodopsin• Defisiensi: gangguan penglihatan malam
Suarsana 8
Kolekalsiferol (Vit D3) dihasilkan dalam kulit olehradiasi UV dari 7-dehidroksi-kolesterol (prekursor vitamin D yang disintesis oleh hati)
Vitamin D berbedadari semua vitamin lainnya dimana tubuhdapat mensintesisnyadengan bantuansinar matahari
VITAMIN DVITAMIN D
HATI GINJAL,TULANG,PLASENTA
1,25-Dihidroksivitamin D325-Dihidroksivitamin D3
GINJAL,TULANG,PLASENTA, USUS
Suarsana 9
Pembentukan dan hidroksilasi vit. D3
• 1,25 (OH)2-D3: menstimulasi absorpsi Ca danP di usus
• 1,25-(OH)2-D3 merupakan metabolit paling aktif pada transpor Ca di usus, mobilisasiCa di tulang, dan tranpor fosfat di usus
• Defisiensi Vit D (1,25 (OH)2-D3): pembentukantulang baru dan proses remodeling tulangterganggu
• 1,25 (OH)2-D3 dapat menguatkan kerjahormon Paratiroid terhadap proses reabsorpsiCa di dalam ginjal
HATI
Simpanan Vit D
Kolekalsiferol(vitamin D3)
7-dehidroksikolesterol
panasKULIT
25-OHD 1,25-diOHD(Vit Aktif)
PTH
Ca++ resorbsi
PARATIROID
Pembebasan PTH
TULANGDBP
Melarutkan Ca tulang
PTH
INTESTIN
DBP
Pengambilan Ca
KonsentrasiCa plasma
[ rendah ]
Vitamin D25-OH
DBP
Sirkulasi25-OHD
+
+Vitamin D3makanan
Melaluikilomikronlimfe
DBP
GINJAL
DBP
Metabolisme dan fungsi Vit D
Empedu(ekskresi)
Vitamin E• Penyerapan lemak secara aktif meningkatkan
absorpsi vitamin E• Vitamin E merupakan antioksidan alami
Figure 45–5. The vitamin E vitamers
Suarsana 10
Mekanisme kerja vitamin E sebagai antioksidan
Dua tahap proses absorpsi kalsium:1. Penyerapan pada permukaan mukosa
2. Transfer ke dalam serosaAbsorpsi kalsium di dalam usus dipengaruhi oleh:
Vitamin D
Ion phytate dan oksalat
Beberapa macam penyakit
Beberapa macam obatEkskresi kalsium dari dalam tubuh:
Melalui urine, tergantung dari intake kalsium dan intake protein
Melalui tinja (air liur, cairan pankreas, cairan empedu)
Mineral CaMineral Ca PENGATURAN KALSIUM DALAM TUBUHFaktor yang mempengaruhi pengaturan kalsium:
Hormon parathyroid (PTH)
Keseimbangan elektrolit
Hormon calcitonin
Vitamin D
KONSENTRASI ION FOSFAT DAN ION MAGNESIUM
• K = [Ca2+]3 X [PO43-]2
• kompetisi pada sistem reabsorpsi di ginjal dan usus
• pada hewan, defisiensi kalsium menyebabkan hiperkalsemia, hipokalsiuria, dan kalsinosis
Suarsana 11
Gambar 1. Mekanisme Pengaturan kalsium di dalam tubuh
BONEdemineralization
ON OFFcooperatively
highSERUM CALCIUM
lowCa2+
INTESTINE
“C” cells
Ca excretion ↑KIDNEY
Ca absorption ↑
LIVER Vitamin D
25-(OH)-D3
CT
PTG
PTH
1,25-(OH)2-D3
selsel ““CC”” ((selsel ““parafollicularparafollicular””))
Mineral Mineral CaCa
Translation
INSULINPDX1
NeuroDPax6E2A Transcription
Splicing
Processing
Granule form.
Secretion
Glut-2
Glucose
Glu-6P
Glycolysis
DAG +1,4,5-Ins-P3
Depolarization
K+
ATP
Ca2+ sensitizationand release from intracellular stores
ExocytosisGlucokinase
Ca2+
Voltage sens.Ca2+ Channel
K+/ATP-Channel PLC
PKC + Ca2+Ca2+
Stimulus–secretion coupling in the pancreatic b-cellJ. Jensen
Suarsana 12
• MetabolismeZn (distribusi, ekskresi, penyerapan)
Mineral Mineral ZNZN
• metabolisme Fe :- makanan dengan
P↑↑ mengurangiabsorpsi Fe
- Asam pitat, oksalatmenggangguabsoprsi Fe
- Bentuk simpananFe dalam tubuh: feritin danhemosedirin(hati)
MineralFe
MineralCu
Sodium (Na), Potasium (K), Klorida
• Ion-ion elektrolit yang paling banyak dalamtubuh hewan, manusia
• Bertanggung jawab untuk osmolitas cairan(tekanan osmose)
• Ion Na, K dan Cl berada dalam sebelahmenyebelah membran dengan konsentrasiberbeda
• Pengaturannya oleh keseimbagan antara ion-ion tersebut: [K+]+[Na+]
[Ca2+]+[Mg2+]+[H+] • Pompa Ion Na+
Top Related