Triasilgliserol. = trigliserida 9 kkal/g vs 4 kkal/g (glikogen) Terdiri dari: Asam lemak: 3 asam lemak (gugus asil)

(1)

(2)

Metabolisme Lemak

(3)

Triasilgliserol

= trigliserida

• 9 kkal/g vs 4 kkal/g (glikogen)

• Terdiri dari:

3 asam lemak (gugus asil) dan gliserol.

dan gliserol.

• Asam lemak:

jenuh (cth: as palmitat) tak jenuh (cth: as oleat)

Gliserol Gugus asil

(4)

(5)

Lipoprotein (fungsi & struktur)

Kelas Diameter

(nm) Sumber dan fungsi Apolipoprotein utama

Kilomikron

(CM) ≈ 500 Usus halus; Mentransport triasilgliserol dari asupan

A, B48, C (I, II, III), E

Very low density

≈ 43

Hati; Mentransport

triasilgliserol yang disintesis B100, C (I, II, density

lipoprotein (VLDL)

≈ 43 triasilgliserol yang disintesis oleh tubuh

B100, C (I, II, III), E

Low density lipoprotein

(LDL)

≈ 22

Terbentuk dari degradasi IDL. Mentransfer kolesterol

ke jaringan perifer

B100 High density

lipoprotein (HDL)

≈ 8

Hati; Mengambil kolesterol dari jaringan untuk dibawa

ke hati.

A, C (I, II, III), D, E

(6)

Penggunaan asam lemak sebagai bahan bakar

• Ada 3 tahapan proses:

– triasilgliserol dipecah menjadi asam lemak dan gliserol di dalam jaringan adiposa yang

kemudian ditransportkan ke jaringan lain.

– Asam lemak diaktivasi dan ditransport ke dalam mitokondria.

– Asam lemak dipecah menjadi asetil–KoA

(senyawa berkarbon 2) Siklus asam sitrat.

(7)

Metabolisme gliserol

Gliserol diubah menjadi senyawa antara glikolisis masuk ke lintasan glikolisis

(8)

Oksidasi Beta Asam Lemak

Terjadi dalam mitochondria

• Unit 2-C yang dilepas adalah asetil-CoA, bukan asetat bebas

• Prosesnya diawali dg oksidasi dari karbon"beta"

dari karbon karboksil, oleh karena itu disebut

"beta-oxidation“ untuk hasilkan energi

• Terdiri dari 4 tahapan reaksi/siklus

(9)

Oksidasi

asam lemak

(10)

Transport Melalui Membran Mitokondria

Asam lemak tidak dapat langsung melalui membran dalam mitokondria

Asil KoA ditransfer ke karnitin → asil-karnitin

Membutuhkan enzim karnitin palmitoil transferase I dan II

(11)

4 Tahapan reaksi β-Oksidasi

1. Dehidrogenasi → oksidasi asil-KoA menjadi trans-∆

²

-Enoil-KoA

2. Hidratasi → Hidratasi trans-∆

²

-Enoil-KoA menjadi L–3–Hidroksilasil-KoA

menjadi L–3–Hidroksilasil-KoA

3. Dehidrogenasi → Oksidasi L–3–Hidroksilasil- KoA menjadi 3–Ketoasil-KoA

4. Thiolisis → Tiolisis 3–Ketoasil-KoA

menghasilkan Asetil–KoA

(12)

1 putaran β -oksidasi menghasilkan:

1 NADH, 1 FADH

₂

dan 1 asetil-KoA

contoh: Asam Palmitat (C 16)

Melalui

7 kali oksidasi

= 7 NADH & 7 FADH

₂

Menghasilkan 8 asetil-KoA ≈ 24 NADH, 8 FADH

₂

, dan 8 ATP

8 ATP

Asetil-KoA yang dihasilkan kemudian dioksidasi lagi untuk menghasilkan energi melalui siklus asam sitrat dan STE

Energi oksidasi 1 molekul As. Palmitat ≈ 108 ATP

(NADH : FADH = 2.5 : 1.5)

(13)

Sintesis asam lemak

• Lintasan yang dilalui untuk mensintesis asam lemak berbeda dengan pemecahannya.

– Sintesis asam lemak terjadi di sitosol/sitoplasma.

– Senyawa intermediet terikat oleh acyl carrier – Senyawa intermediet terikat oleh acyl carrier

protein (ACP), bukan asetil-KoA.

– Senyawa pengawal terjadinya sintesis adalah malonil–ACP.

– Menggunakan NADPH + H⁺.

– Perpanjangan rantai berhenti pada C₁₆ (asam palmitat)

(14)

Pembentukan malonil-KoA

(15)

Acyl Carrier Protein (ACP)

• Senyawa intermediet pada sintesis asam

lemak terikat secara kovalen pada acyl

carrier protein (ACP)

(16)

Perpanjangan rantai

• Pada Bakteri enzim yang berperan dalam proses ini merupakan molekul protein yang berbeda; pada organisme tingkat tinggi yang berperan adalah protein yang sama.

– Reaksi perpanjangan diawali dengan terjadinya perpindahan gugus KoA pada acetil-KoA dan perpindahan gugus KoA pada acetil-KoA dan malonil-KoA oleh ACP.

(17)

Perpanjangan rantai

• Asetil-ACP dan malonil-ACP

berkondensasi membentuk

asetoasetil-ACP

(18)

•

Reaksi selanjutnya sama seperti kebalikan dari lintasan degradasi asam lemak, kecuali:

– menggunakan NADPH bukan NADH dan FADH₂

– Terbentuk D–Hidroksibutirat bukan L–Hidroksibutirat

Perpanjangan rantai

(19)

• Perpanjangan terus berulang sampai 6 kali menggunakan malonil-KoA, sehingga

terbentuk palmitoil-ACP .

• Enzim tioesterase kemudian memotong

Perpanjangan rantai

• Enzim tioesterase kemudian memotong

gugus palmitoil dari ACP dan digabung

dengan KoA Palmitoil-KoA.

(20)

(21)

Translokasi asetil-KoA

• Asetil–KoA

disintesis di dalam matriks mitokondria, sedangkan asam lemak disintesis di sitosol.

– Unit asetil-KoA ditransfer ke dalam mitokondria sebagai sitrat

(22)

Metabolisme Nukleotida

(23)

Metabolisme Nukleotida (nukleosida trifosfat)

Nukleotida: Senyawa ester fosfat dari suatu gula

pentosa dengan basa nitrogen yang terikat pada atom C1 dari pentosa

Basa : Purin (Adenin, Guanin) ; Pirimidin (Urasil, Basa : Purin (Adenin, Guanin) ; Pirimidin (Urasil, Timin, Sitosin)

Gula : Ribosa (RNA), Deoksi ribosa (DNA)

Unit monomer yang berfungsi sebagai prekursor asam nukleat dan fungsi biokimia lainnya

contoh : AMP, GMP, UMP, TMP, CMP

(24)

Katabolisme Nukleotida

Asam nukleat (DNA dan RNA) dari diet didegradasi menjadi nukleotida oleh nuklease pankreas dan

fosfodiesterase usus halus

Nukleotida didegradasi menjadi nukleosida oleh Nukleotida didegradasi menjadi nukleosida oleh nukleotidase dan nukleosida fosfatase

Nukleosida diserap langsung Degradasi lanjutan

Nukleosida + H2O basa + ribosa (nukleosidase) Nukleosida + P_i basa + r-1-fosfate (n. fosforilase)

(25)

(26)

Katabolisme Purin :

90% digunakan kembali (salvage) (pada mamalia) 10% didegradasi menjadi asam urat

Basa adenin → inosin → hipoksantin; adenosin deaminase, nukleosidase

(27)

(28)

Katabolisme Pirimidin :

Reaksi : defosforilasilasi, deaminasi, dan pemutusan ikatan glikosida.

Urasil dan timin direduksi di hati Produk akhir:

ß-alanina

(dari sitosin dan urasil) ß-aminoisobutirat

(dari timin) (dari timin)

(29)

Biosintesis Nukleotida

Biosintesis purin (Adenin dan Guanin)

o Jalur de novo → dari prekursor sederhana o Jalur salvage → dari hasil degradasinya o Jalur salvage dari hasil degradasinya

Biosintesis Pirimidin (Sitosin, Urasil, dan Timin)

(30)

Biosintesis Purin jalur de novo

Diawali dengan sintesis IMP (Inosin MonoPhosphate)

Terbuat dari 6 prekursor sederhana (CO2; Glisin;

2 Format; Glutamin; dan Aspartat)

Sintesis IMP terdiri dari 11 tahapan reaksi

(31)

11 tahapan Reaksi Sintesis IMP

1. Aktivasi ribosa-5-fosfat

2. Penambahan glutamin → atom N9 3. Penambahan glisin → C4, C5, dan N7 4. Penambahan format → C8

5. Penambahan glutamin → N3 5. Penambahan glutamin → N3 6. Pembentukan cincin imidazola 7. Penambahan bikarbonat → C6 8. Penambahan aspartat → N1 9. Eliminasi fumarat

10. Penambahan format → C2 11. Siklisasi IMP

(32)

Sintesis AMP dan GMP

1. Adenilosuksinat sintase 2. Adenilosuksinase

3. IMP dehidrogenase 4. Transamidinase

AMPs

XMP

IMP AMP

GMP 1

3 4

2

(33)

Regulasi

sintesis

Purin

(34)

Biosintesis Purin jalur salvage

Penggunaan ulang hasil degradasi nukleotida menjadi nukleotida

Memerlukan energi yang lebih rendah daripada sintesis de novo

sintesis de novo

Memerlukan 2 enzim penting

HGPRT (hipoksantin-guanin fosforibosil transferase)

APRT (Adenin fosforibosil transferase)

(35)

Jalur salvage Adenin

(36)

Jalur salvage Guanin

(37)

Biosintesis Pirimidin

Diawali dengan sintesis UMP (Uridin MonoPhosphate) Terbuat dari 3 prekursor sederhana (HCO3-; Aspartat;

dan glutamat)

Sintesis UMP terdiri dari 6 tahapan reaksi

(38)

(39)

Sintesis UTP

Sintesis CTP

(40)

(41)

Metabolisme Lipid

Lipid

• Senyawa organik tidak larut dalam air

• Larut dalam pelarut organik non polar (hidrokarbon atau dietil eter)

atau dietil eter)

• Contoh : Triasilgliserol (lemak dan minyak), lilin, terpena, dan steroid.

(42)

Triasilgliserol

Disebut juga trigliserida Bentuk utama penyimpan

energi metabolik pada manusia Terdiri dari 3 asam lemak dan gliserol

Asam lemak : jenuh (ex:

palmitat )dan tak jenuh (ex:

asam oleat)

(43)

Lipase

(44)

Metabolisme gliserol : diubah menjadi

senyawa antara glikolisis

(45)

Oksidasi asam lemak

• Untuk menghasilkan energi

• Terjadi di matriks mitokondria

• Franz Knoop (1904) → 1950-an

• Melalui β-oksidasi

• Diawali dengan aktivasi asam lemak dan transport ke mitokondria

• Terdiri dari 4 tahapan reaksi (per-siklus)

(46)

Aktivasi asam lemak

Terjadi di luar mitokondria

Dikatalisis oleh enzim asil KoA sintetase (thiokinase)

Menghasilkan Asil-KoA

(47)

Transport Melalui

Membran Mitokondria Asam lemak tidak dapat langsung melalui

membran dalam mitokondria

Asil KoA ditransfer ke karnitin → asil-karnitin Asil KoA ditransfer ke karnitin → asil-karnitin Membutuhkan enzim karnitin palmitoil

transferase I dan II

(48)

Tahapan reaksi β-Oksidasi

1. Dehidrogenasi → oksidasi asil-KoA menjadi trans-∆²-Enil-KoA

2. Hidratasi → Hidratasi trans-∆²-Enil-KoA menjadi L–3–Hidroksiasil-KoA

3. Dehidrogenasi → Oksidasi L–3–Hidroksiasil- 3. Dehidrogenasi → Oksidasi L–3–Hidroksiasil-

KoA menjadi 3–Ketoasil-KoA

4. Thiolisis → Tiolisis 3–Ketoasil-KoA menghasilkan Asetil–KoA

(49)

1 2

(50)

3

4