METABOLISME LIPID Metabolisme lipid secara garis besar ASAM

METABOLISME LIPID

Metabolisme lipid secara garis besar • ASAM LEMAK • KOLESTEROL Sumber asam lemak • Lemak dalam makanan (eksogen) • Sintesis de novo dari asetil Ko. A – berasal dari KH / asam amino (endogen)

METABOLISME ASAM LEMAK • oksidasi menjadi asetil Ko. A – melalui oksidasi- , selanjutnya asetil Ko-A mengalami 1. Di oksidasi menjadi CO 2 + H 2 O melalui siklus asam sitrat 2. Menjadi prekursor untuk sintesis KOLESTEROL & steroid 3. Membentuk senyawa keton di hati – penting untuk bahan bakar pada kelaparan lanjut • esterifikasi dengan gliserol – membentuk triasillgliserol (lemak/tag) – sebagai cadangan lemak

KH, AA Asam lemak Asetil Ko. A TCA Overview metabolisme lipid CO 2 Steroid oksidasi- lipogeenesis Diet lipolisis esterifikasi Triasilgliserol Kolesterol Senyawa keton

PROSES LAIN METABOLISME LIPID • Transport lipid • Metabolisme asam lemak (asam lemak jenuh & tidak jenuh) - sintesis de novo - oksidasi- • Ketogenesis • Metabolisme kolesterol

TRANSPORT LIPID - ENTEROHEPATIK (POST INTESTINAL) Transport lipid dari usus ( lipid eksogen ) – kilomikron Mulai dari usus sebagai nascent chylomicron, terutama banyak mengandung triasilgliserol, apo. B 48 dan apo. A - di, transport di dalam darah

- DALAM DARAH • Lipid ditransport sebagai lipoprotein (setelah berikatan dengan protein) - agar lebih larut dalam air (darah) – karena protein mengandung asam amino yang mengandung gugus-COOH and -NH 2 group • Lipoprotein = Lipid + Protein - triasilgliserol apoprotein - fosfolipid - kolesterol

LIPID DALAM DARAH (Lipoprotein) 4 JALUR UTAMA TRANSPORT LIPID Lipid makanan dari usus ke jaringan lain • Kilomikron Lipid dari hati ke jaringan lain • VLDL (very low / light density lipoprotein ) • LDL (low / light density lipoprotein ) Lipid dari jaringan lain ke hati • HDL ( high density lipoprotein Lipid dari satu jaringan ke jaringan lain. Ikatan dg ALBUMIN

• Di dalam sel endotel pembuluh darah - terdapat lipoprotein lipase , mengubah triasilgliserol (t. a. g) gliserol + asam lemak • Asam lemak – ditangkap oleh sel - dioksidasi menjadi energi ( misal – otot jantung, otot skelet ) atau - mengalami resintesis menjadi t. a. g dan disimpan sebagai lemak di jaringan adiposa • Gliserol – ditangkap oleh sel – diubah menjadi gliserol 3 -P – untuk resintesis t. a. g dalam jaringan adiposa Setelah t. a. g dalam kilomikron dihidrolisis oleh lipoprotein lipase kilomikron berubah menjadi chylomicron remnant – di transport kembali ke hati

Transport lipid dari hati ( lipid endogen ) - VLDL • Dari hati - ditransport dalam darah sebagai very light density lipoprotein (VLDL) – terutama banyak mengandung t. a. g, apo B 100 • Di dalam sel endotel pembuluh darah – terdapat lipoprotein lipase, menghidrolisis t. a. g asam lemak + gliserol

• Setelah melepaskan t. a. g - VLDL berubah menjadi IDL (intermediate density lipoprotein), terutama mengandung banyak kolesterol • Sebagian IDL ditangkap oleh sel hati – di metabolime di dalam sel hati • Sebagian IDL yang lain berubah menjadi LDL (low density lipoprotein) – ditangkap oleh sel yang memerlukan kolesterol – diperlukan untuk struktur membran, atau prekursor untuk sintesis hormon steroid

• enzim LCAT (Lecithine-Cholesterol Acyl Transferase) berperan dalam pengangkutan kelebihan kolesterol dari jaringan – di transport sebagai HDL (high density lipoprotein) – di transport kembali ke hati • Kolesterol dari hati di ekskresi dari hati sebagai garam empedu atau - di resekresi sebagai VLDL

FFA-albumin Setelah makan (postpandrial) – kadar asam lemak bebas dalam darah ( FFA-albumin ) Pada kelaparan – FFA-albumin Pe kadar FFA-albumin darah – merupakan petanda adanya lipolisis ( hidrolisis t. a. g yang berasal dari jaringan adiposa )

DM (defisiensi insulin) • Proses glikolisis berlangsung minimal – di-OH aseton. P - gliserol 3 -P - resintesis t. a. g - tag dihidrolisis – terjadi lipolisis di jaringan adiposa – FFA - asil Ko. A - yang kemudian digunakan sebagai energi Diet tinggi lemak, rendah karobohidrat • glikolisis - asam lemak di dalam darah tidak digunakan untuk resintesis t. a. g – FFA

OKSIDASI- ASAM LEMAK • Oksidasi / pemecahan asam lemak - pada atom- karbon dari asam lemak • Berlangsung di dalam mitokondria • Lipid dari dalam darah (FA) - masuk sel – di sitosol – mengalami aktivasi menjadi asill Ko. A – memerlukan ATP, koenzim A • Untuk masuk ke dalam mitokondria – asill Ko. A memerlukan karnitin

• Dalam matriks mitokondria, asil Ko. A mengalami oksidasi- membentuk asetil Ko. A • Pada setiap tahap oksidasi- - akan dihasilkan asetil Ko. A + asil Ko. A ( minus 2 atom karbon ) • Asam palmitat ( 16 C ) – mengalami 7 X oksidasi - , menghasilkan 8 asetil Ko. A

Asam lemak Ko. A ATP Asil Ko. A Membran dalam mitokondria Asil Ko. A FADH 2 RP ATP + H 2 O NADH Asil Ko. A (- 2 C) RP ATP + H 2 O Asetil Ko. A RP TCA Oksidasi- asam lemak CO 2 ATP + H 2 O

SINTESIS ASAM LEMAK (LIPOGENESIS) Asam lemak - energi untuk otot jantung - cadangan energi di jaringan adiposa Asam lemak dapat disintesis dari glukosa asam piruvat asetil Ko. A intake karbohidrat - asetil Ko. A - sntesis asam lemak Berlangsung di sitosol Memerlukan - asetil Ko. A - NADPH ( berasal dari HMP shunt )

Glukosa SINTESIS ASAM LEMAK DARI KARBOHIDRAT Palmitat NADP+ HMP shunt Malate DH NADPH + H+ Isositrat DH Malonil Ko. A CO 2 Piruvat Sitrat Piruvat oksaloasetat Asetil Ko. A Mitokondria Sitrat SITOSOL

SUMBER NADPH untuk SINTESIS ASAM LEMAK HMP shunt jaringan yang aktif dalam melakukan HMP shunt juga aktif dalam lipogenesis – hati, jaringan adiposa, jaringan mammae pada saat laktasi, gonad Malate dehydrogenase NADP+ NADPH + H+ malat pyruvat CO 2 Isositrat dehydrogenase NADP+ isositrat NADPH + H+ -ketoglutarat

SUMBER ASETIL Ko. A untuk SINTESIS ASAM LEMAK berasal dari karbohidrat dalam makanan karbohidrat - glukosa - piruvat - masuk mitokondria – asetil Ko. A – berkonjugasi dengan with oksaloasetat – membentuk sitrat – sitrat keluar dari mitokondria – masuk sitosol – di sitosol dipecah kembali menjadi oksaloasetat + asetil Ko. A, dikatalisis oleh ATP-sitrat liase

SINTESIS ASAM LEMAK TIDAK JENUH TUNGGAL (MONO UNSATURATED FATTY ACID, MUFA) Disintesis dari asam lemak jenuh oleh 9 desaturase asam lemak asam palmitat 16 C asam stearat 18 C asam palmitoleat 16 C : 1 asam oleat acid 18 C : 1

ASAM LEMAK TIDAK JENUH JAMAK (POLYUNSATURARATED FATTY ACIDS, PUFA ) Pada manusia – PUFA disintesis dari MUFA, melalui penambahan ikatan rangkap antara ikatan rangkap yang sudah ada ( 9) dan gugus karboksil – menghasilkan asam lemak -9 Pada tanaman – penambahan ikatan rangkap terjadi antara ikatan rangkap yang sudah ada dengan atom karbon omega ( ) -6 : asam linoleat ( 18 C : 2) asam arakidonat acid ( 20 C : 3) -3 : asam linolenat ( 18 C : 3 ) asam lemak esensial – harus ada dalam makanan – diperlukan untuk struktur membran, komponen lipoprotein, eikosanoat

KETOGENESIS • DM • Starvasi • Diet tinggi lemak & rendah karbohidrat mobilisasi lemak dari jaringan adiposa hidrolisis t. a. g dalam jaringan adiposa FFA dalam darah masuk sel – di oksidasi menjadi energi melalui oksidasi- di dalam mitokondria asetil Ko. A dikonversi menjadi asetoasetat, -OH butirat & aseton di dalam hati

• Asetoasetat & -OH butirat – digunakan sebagai energi oleh jaringan ekstrahepatik – diubah menjadi asetil Ko. A – diokidasi melalui siklus TCA – menghasilkan ATP • aseton –tidak dapat dioksidasi menjadi energi – diekskresi dalam urin atau udara pernafasan

• Kadar N senyawa keton 1 mg / d. L (= 2 mmol / L) • Bila produksi senyawa keton melampaui kapasitas jaringan ekstrahepatik untuk menggunakannya sebagai energi – kadar senyawa keton dalam darah • Pe kadar senyawa keton dalam darah ketonemia – ekskresi dalam urin ketonuria ketosis

HATI DARAH Asil Ko. A JARINGAN EKSTRAHEPATIK FFA Urin Asetil Ko. A Senyawa keton TCA Paru-paru Sintesis, oksidasi dan ekskresi senyawa keton CO 2

METABOLISME KOLESTEROL Kolesterol – berasal dari • Diet, dan • Biosintesis Kolesterol – hanya terbentuk pada hewan (tidak pada tanaman) Dibentuk dari asetil Ko. A di hati, kulit, korteks adrenal, usus, testis, aorta Asetil Ko. A merupakan sumber seluruh atom C dalam kolesterol

KH, AA Asam lemak Asetil Ko. A Aseto asetil Ko. A Statin HMG Ko. A - HMG Ko. A reduktase Mevalonat Biosintesis kolesterol - Skualen Kolesterol Asam empedu Kolesterol Struktur membran Asam empedu Hormon steroid Vitamin D

Kolesterol • ditransport antar jaringan dalam bentuk lipoprotein • Diekskresi dalam empedu – sebagai kolesterol atau asam empedu (garam) Fungsi kolesterol, prekursor dari • Hormon steroid • Vitamin D • Asam empedu

• Kolesterol dalam makanan – terdapat dalam bentuk ester dengan asam lemak • Di dalam usus – kolesteril ester dihidrolisis menjadi kolesterol bebas dan asam lemak – diabsorbsi dari usus dalam bentuk kilomikron • Setelah triasilgliserol dalam kilomikron di hidrolisis oleh lipoprotein lipase, berubah menjadi kilomikron remnant yang terutama mengandung banyak kolesterol – ditransport ke ke hati – di resekresi sebagai - VLDL - kolesterol

• Kolesterol dapat di sintesis di dalam hati – di sekresi ke dalam darah sebagai VLDL • Setelah triasilgliserol dalam VLDL di hidrolisis oleh lipoprotein lipase, berubah menjadi VLDL remnant (= intermediate density lipoprotein, IDL) – sebagian IDL di transport kembali ke hati – mengalami nasib yang sama dengan kilomikron remnant • Sebagian IDL berubah menjadi LDL – lipoprotein yang terutama mengandung banyak kolesterol

• LDL – ditangkap oleh jaringan yang mempunyai reseptor LDL, digunakan untuk - struktur membran - sintesis hormon steroid - atau di akumulasi di jaringan • HDL – berfungsi dalam pengangkutan kelebihan kolesterol dari jaringan – kemudian di transport kembali ke hati

Kadar kolesterol serum berkorelasi dengan insidens aterosklerosis & penyakit jantung koroner Diet – berperan penting dalam menurunkan kadar kolesterol serum

PENGARUH HORMONAL DALAM MOBILISASI LIPID INSULIN • menghambat aktivitas lipase peka-hormon ( hormone-sensitive lipase ) – menghambat penglepasan asam lemak dari triasilgliserol (lipolisis) di jaringan adiposa • Merangsang aktivitas piruvat dehidrogenase • Merangsang aktivitas asetil Ko. A karboksilase • Merangsang aktivitas gliserol 3 -P asil transferase Menyebabkan lipogenesis

Epinefrin, norepinefrin, ACTH, MSH, TSH, GH, hormon tiroid, hormon glukokortikoid • Merangsang aktivitas lipase peka-hormon ( hormone-sensitive lipase ) Menyebabkan lipolisis