Pencernaan di usus halus

Biokimia Pencernaan

Dr. Syazili Mustofa, M.Biomed

Lektor mata kuliah ilmu biomedik

Departemen Biokimia, Biologi Molekuler, dan Fisiologi

Fakultas Kedokteran Unila

Pencernaan di usus halus

•

Pankreas dan hati menambah volume cairan di saluran

cerna melalui saluran yang bermuara ke duodenum,

sedangkan usus kecil juga mensekresikan cairan. Cairan

cairan ini mengandung enzim pencernaan, bikarbonat,

dan cairan empedu.

•

Cairan pankreas (mengandung natrium bikarbonat) 

menetralkan chyme asam saat memasuki usus kecil 

isi saluran pencernaan netral atau sedikit basa Enzim

usus dan pankreas bekerja paling baik di lingkungan ini.

•

Empedu  bukan enzim tapi berupa pengemulsi lemak

 membuat lemak tersuspensi dalam air enzim

pencerna lemak dapat bekerja

3

PENCERNAAN KARBOHIDRAT

* MULUT : - MEKANIS - ENZIMATIK AMYLASE * OLIGOSAKARIDA AMILUM * MALTOTRIOSA SALIVA * MALTOSA ION Cl -pH : 7,1

4

* USUS HALUS

AMILUM

AMYLASE

- OLIGOSAKARIDA

GLIKOGEN

PANCREAS

- MALTOTRIOSA

pH : 7,1

- MALTOSA

SUKRASE

SUKROSA GLUKOSA + FRUKTOSA

pH : 5 – 7

MALTASE

MALTOSA GLUKOSA

5

LACTASE

LAKTOSA GLUKOSA + GALAKTOSA pH : 5,4 – 6

TRIHALASE

TRIHALOSA GLUKOSA

 GLUKOSIDASE

OLIGOSAKARIDA GLUKOSA

6

ABSORPSI KARBOHIDRAT

* ABSORPSI : - HEKSOSA : * GLUKOSA * GALAKTOSA * FRUKTOSA * MANNOSA - PENTOSA : RIBOSA

* ABSORPSI : - PASIF : * SIMPLE DIFFUSION

* FACILITATED DIFFUSION (GLUT-5) - ACTIF :

7 KETERANGAN 1. ACTIVE TRANSPORT 2. FACILITATED DIFFUSION 3. SIMPLE DIFFUSION

1

2

3

Gluc.

Gluc. Obat Penghambatan transport

aktif

- Ouabain ( inhibitor K+ / Na+ pump )

8

ASPEK KLINIK

1. LACTOSE INTOLERANCE

* DEF. : ENZIM LACTASE

* GEJALA : - COLIC USUS

- DIARE

- FLATULENS

a). DEF. LACTASE HEREDITER

- JARANG TERJADI

- PADA NEONATUS

- PEMBERIAN SUSU DIARE

- TERAPI

: * LLM (LOW LACT MILK)

9

b). PRIMARY LOW LACTASE ACTIVITY - SERING TERJADI

- PADA ORANG DEWASA

- PENURUNAN AKTIVITAS LAKTASE SECARA BERANGSUR-ANGSUR

c). SECONDARY LOW LACTASE ACTIVITY - SEKUNDER DARI PENYAKIT :

* TROPICAL SPRUE * CELIAC DISEASE * KWASHIORKOR * COLITIS

10

2. SUCRASE DEFICIENCY - HEREDITER

- NEONATUS

- BERSAMA-SAMA DENGAN ISOMALTASE DEFICIENCY - GEJALA : * DIARE * COLIC USUS * FLATULENS 3. DISSACHARIDURIA - DEF. : DISACHARIDASE - > 30 mg DISAKARIDA ( URINE )

11

4. MONOSACHARID MALABSORPSION - CONGENITAL

- ABSORPSI GLUK / GAL : LAMBAT - GANGGUAN : GLUT : SGLT-1

- GEJALA : * DIARE

* COLIC USUS * FLATULENS

12

TRANSPORT

GLUKOSA

KE DALAM SEL

13

GLUCOSE TRANSPORTERS

Tissue Location Functions Facilitative bidirectional transporters

GLUT 1 Brain, kidney, colon, placenta, erythrocyte Uptake of glucose GLUT 2 Liver, pancreatic B cell, small intestine, Rapid uptake and

kidney release of glucose GLUT 3 Brain, kidney, placenta Uptake of glucose

GLUT 4 Heart and skeletal muscle, adipose tissue Insulin-stimulated uptake of glucose

GLUT 5 Small intestine Absorption of glucose Sodium-dependent unidirectional transporter

SGLT 1 Small intestine and kidney Active uptake of glucose from lumen of intestine and reabsorption of glucose in proximal

tubule of kidney against a concentration gradient

14

CARBOHYDRATE METABOLISM

GLUCOSE METABOLISM

NONCARBOHYDRATE SUBSTRATE PENTOSE-PHOSPHATE

LACTATE Gluconeogenesis Hexose Monophosphate Shunt Anaerobic

condition

PYRUVATE GLUCOSE GLUCORONATE Glycolysis EM Uronic acid Pathway

Aerobic (Embden Meyerhof) condition

Glycogenesis Glycogenolysis LACTATE PYRUVATE

ACETYL-CoA (liver)

Glycogenolysis

GLYCOGEN GLUCOSE-6-P (Muscle)

TCC

Pencernaan Protein

• Tujuan : untuk menghidrolisis semua ikatan peptida

sehingga menghasilkan asam amino bebas.

• No chemical digestion of protein occurs in the

mouth.

HCl dalam lambung akan mendenaturasi protein makanan (pH lambung 1–2).

Lambung juga mensekresikan pepsinogen, yang akan diaktifkan oleh asam untuk menjadi pepsin.

Pepsin stabil dan aktif pada pH 1–2, pepsin menghidrolisis beberapa ikatan peptida pada protein yang terdenaturasi sehingga menjadi polipeptida yang lebih kecil.

Denaturasi Protein

Asam amino esensial dan

nonesensial

Pencernaan Protein

Enzim proteolitik/protease sebagian

besar disekresikan dalam bentuk

inaktif (zimogen)

Masing-masing enzim memiliki

spesifisitas berbeda sehingga harus

bekerja sama membentuk asam amino

Memutuskan ikatan peptida pada gugus karboksil yang

dibentuk asam amino

aromatik atau asam

Memutuskan ikatan peptida yang dibentuk asam amino lisin atau arginin

Memutuskan ikatan peptida yang cenderung pada asam amino hidrofobik atau asam Memutuskan ikatan peptida pada asam amino rantai sisi

pendek dan elastin

E

N

D

O

P

E

P

T

I

D

A

S

E

EKSO-

Karboksipeptidase A melepaskan _{asam amino hidrofobik,}

karboksipeptidase B melepaskan asam amino basa

Lanjutan…

Pengaktifan pepsinogen bersifat

autokatalitik

Pencernaan Protein oleh Enzim

Pankreas

Pencernaan Protein

di Usus Halus

Penyerapan Asam Amino

Asam amino diserap lumen usus

halus/ginjal melalui transpor

aktif sekunder yang tergantung

Na

+

_{melalui difusi berfasilitas}

Paling sedikit terdapat 6 macam

transporter pembawa asam

amino yang tergantung Na

+

_pada

brush border

Pada saat kelaparan, epitel usus

menyerap asam amino dari darah

(bersifat 2 arah)

Penyerapan Asam Amino

Asam amino diserap lumen usus

halus/ginjal melalui transpor

aktif sekunder yang tergantung

Na

+

_{melalui difusi berfasilitas}

Paling sedikit terdapat 6 macam

transporter pembawa asam

amino yang tergantung Na

+

_pada

brush border

Pada saat kelaparan, epitel usus

menyerap asam amino dari darah

(bersifat 2 arah)

Lanjutan…

Siklus γ-glutamil

Asam amino bereaksi

dengan glutation

(γ-

glutamil-sistenil-glisin) yang dikatalis

oleh transpeptidase

pada membran sel

usus halus/ginjal

Food combo’s that have all AA’s make complete

Pencernaan Lemak

Manusia memiliki kebutuhan energi basal yang harus

dipenuhi  bertahan hidup

Lemak sebagai sumber energi tertinggi dibanding

karbohidrat dan protein

Manusia dapat mensintesis sebagian besar asam lemak,

sebagian lemak harus didapat dari makanan (asam lemak

esensial)

Makanan yang kita makan memiliki kecenderungan

mengandung lemak (cadangan makanan) hewan atau

tumbuhan

Pencernaan makanan untuk memudahkan

penyerapan nutrien yang dibutuhkan

Sistem Pencernaan Manusia

Saluran pencernaan:

rongga mulut, kerongkongan,

lambung, usus halus, usus

besar, rektum

Kelenjar aksesoris:

kelenjar ludah, pankreas,

hati, kantung empedu

Pencernaan (fisikokimia

dan enzimatis)

Diabsorpsi dalam usus halus: asam amino, monosakarida, gliserol

dan asam lemak

Pencernaan dan absorbsi Lemak

Lemak sebagai sumber energi tertinggi dibanding

karbohidrat dan protein

Manusia dapat mensintesis sebagian besar asam lemak,

sebagian lemak harus didapat dari makanan (asam lemak

esensial)

Makanan yang kita makan memiliki kecenderungan

mengandung lemak (cadangan makanan) hewan atau

tumbuhan

Pencernaan makanan untuk memudahkan

penyerapan nutrien yang dibutuhkan

Lipid

Tersusun atas asam lemak dan gliserol

Triasilgliserol (trigliserida)

gliserol

asam lemak

_{Lipid bersifat nonpolar}

Fungsi biologis:

- Cadangan energi

- Penyusun membran sel

- Pensinyalan molekul

Lipid berasal dari gugus

ketoasil

dan isoprena, sehingga membagi

lipid menjadi:

asil lemak (asam lemak), gliserolipid (trigliserida),

gliserofosfolipid (fosfolipid), sfingolipid, sakarolipid

(lipopolisakarida), poliketida,

lipid sterol (kolesterol) dan lipid

Pencernaan Triasilgliserol

Triasilgliserol merupakan lemak yang paling

banyak dalam makanan  cadangan makanan

hewan atau tumbuhan

Triasilgliserol 2-monoasilgliserol Asam lemak

Hidrolisis lipid dalam lumen usus halus

Rongga mulut – lambung pencernaan secara

Pencernaan Lipid Dalam Usus Halus

Garam Empedu

Disintesis di hati dan disekresikan oleh kantung

empedu yang berfungsi mengemulsi lipid 

meningkatkan luas permukaan pemecahan enzim

pencernaan (pankreas)

Hormon cholecystokinin

menstimulasi kontraksi kantung

empedu dan sekresi enzim pankreas

globul-globul lemak diikat garam

empedu  dipecah gerak

Pankreatik Lipase

Disintesis dan disekresikan oleh pankreas serta enzim lain (kolipase)

Peptida hormon sekretin juga dihasilkan usus halus terhadap

respons HCl yang masuk  mensekresikan bikarbonat  pH ~6

(optimal bagi enzim pankreatik lipase)

Garam empedu

menghambat

aktivitas pankreatik

lipase  melapisi substrat

Kolipase mengikat lemak dan lipase  mengurangi

hambatan tersebut  pankreatik lipase bekerja

(menghidrolisis posisi 1 & 3  as lemak bebas +

2-monoasilgliserol)

Pankreas juga mesekresikan esterase (menghilangkan asam

lemak) dan fosfolipase (diaktifkan tripsin) menghasilkan asam

Absorpsi Lipid

Asam lemak dan 2-monoasilgliserol dilapisi

garam empedu  misel (mikrodoplet)

Kolesterol, lisofosfolipid dan vitamin larut

lemak membentuk misel juga

Mikrofili mengabsorpsi micel:

mengabsorpsi lipid tetapi meninggalkan

garam empedu

Garam empedu mengalami resirkulasi (95%)  hati 

kantung empedu  digesti lipid

Sintesis Cyclomicron

Di dalam dinding usus halus, asam lemak + 2-monoasilgliserol

dikondensasi  triasilgliserol (RE halus), asam lemak diaktifkan

oleh fatty acil koenzim A

Triasilgliserol ditranspor dalam

partikel protein (apoprotein)

Transpor Lipid dalam Darah

nascent cyclomicron disekresikan secara eksositosis dari

sel epitel usus halus  sistem limfatik  sirkulasi darah

Ketambahan protein dari HSL  mature

Lemak Cyclomicron

Insulin menstimulasi sintesis dan sekresi lipoprotein lipase (LPL) setelah

makan  menghidrolisis asam lemak dan gliserol (membentuk kompleks

dengan protein albumin)

Bagian sisa cyclomicron sebagai reseptor dicerna oleh lisosom, sedangkan

produk lain dapat digunakan kembali

Kolesterol

•

Kolesterol adalah molekul

yang sangat hidrofobik

•

Mengandung:

–

empat cincin hidrokarbon

(A,B,C,D) disebut inti

steroid

–

8 atom karbon yang melekat

pada atom c nomor 17 

ekor hidrokarbon

•

Sebagian besar kolesterol

plasma dalam bentuk

teresterifikasi (dengan sebuah

asam lemak yang melekat

Kolesterol

•

Hati adalah organ penyimpan kolesterol

•

Sumber utama kolesterol hati

–

Dari makanan. Dibawa ke hati oleh

kilomikron

–

Dari jaringan ekstrahepatik. Dibawa kehati

oleh HDL

–

Sintesis de novo. Hati membuat sendiri

kolesterol.

•

sekresi kolesterol hati :

–

Dibawa ke jaringan ekstra hepatik oleh VLDL

–

Disekresikan dalam bentuk kolesterol bebas

dalam empedu