Pencernaan di usus halus

Transkripsi

1 Biokimia Pencernaan Dr. Syazili Mustofa, M.Biomed Lektor mata kuliah ilmu biomedik Departemen Biokimia, Biologi Molekuler, dan Fisiologi Fakultas Kedokteran Unila

2 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 AMILUM AMYLASE SALIVA ION Cl - ph : 7,1 * OLIGOSAKARIDA * MALTOTRIOSA * MALTOSA 3

4 * USUS HALUS AMILUM AMYLASE - OLIGOSAKARIDA GLIKOGEN PANCREAS - MALTOTRIOSA ph : 7,1 - MALTOSA SUKRASE SUKROSA GLUKOSA + FRUKTOSA ph : 5 7 MALTASE MALTOSA GLUKOSA ph : 5,8 6,2 4

5 LAKTOSA LACTASE ph : 5,4 6 GLUKOSA + GALAKTOSA TRIHALASE TRIHALOSA GLUKOSA GLUKOSIDASE OLIGOSAKARIDA GLUKOSA INHIBITOR GLUKOSIDASE : dipakai sebagai Obat Anti Diabetes 5

6 ABSORPSI KARBOHIDRAT * ABSORPSI : - HEKSOSA : * GLUKOSA * GALAKTOSA * FRUKTOSA * MANNOSA - PENTOSA : RIBOSA * ABSORPSI : - PASIF : * SIMPLE DIFFUSION * FACILITATED DIFFUSION (GLUT-5) - ACTIF : SGLT-1 (K + )Na + PUMP) 6

7 KETERANGAN 1. ACTIVE TRANSPORT Gluc FACILITATED DIFFUSION 3. SIMPLE DIFFUSION 3 Gluc. Obat Penghambatan transport aktif - Ouabain ( inhibitor K+ / Na+ pump ) - Phlorizin 7

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) * YOGURT (PENGGANTI SUSU) 8

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 * GASTRO ENTERITIS 9

10 2. SUCRASE DEFICIENCY - HEREDITER - NEONATUS - BERSAMA-SAMA DENGAN ISOMALTASE DEFICIENCY - GEJALA : * DIARE * COLIC USUS * FLATULENS 3. DISSACHARIDURIA - DEF. : DISACHARIDASE - > 30 mg DISAKARIDA ( URINE ) 10

11 4. MONOSACHARID MALABSORPSION - CONGENITAL - ABSORPSI GLUK / GAL : LAMBAT - GANGGUAN : GLUT : SGLT-1 - GEJALA : * DIARE * COLIC USUS * FLATULENS 11

12 TRANSPORT GLUKOSA KE DALAM SEL (PERANAN GLUT) 12

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 13

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) TCC GLYCOGEN Glycogenolysis (Muscle) GLUCOSE-6-P CO 2 + H 2 O + E TCC = TRI CARBOXYLIC ACID CYCLE 14

15 Pencernaan Protein Tujuan : untuk menghidrolisis semua ikatan peptida sehingga menghasilkan asam amino bebas. No chemical digestion of protein occurs in the mouth. (ikatan peptida adalah ikatan amida)

16 Digesti Protein 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.

17 Denaturasi Protein Figure 6.5

18 Asam amino esensial dan nonesensial

19 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

20 E N D O P E P T I D A S E 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 EKSO- Karboksipeptidase A melepaskan asam amino hidrofobik, karboksipeptidase B melepaskan asam amino basa

21 Pencernaan Protein di Lambung

22

23 Lanjutan Pengaktifan pepsinogen bersifat autokatalitik Pepsin sebagai endopeptidase

24

25

26 Pencernaan Protein oleh Enzim Pankreas bikarbonat

27 Pencernaan Protein di Usus Halus

28 Enzim permukaan sel usus halus

29 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)

30

31

32 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)

33 Lanjutan

34 Lanjutan

35 Lanjutan Siklus γ-glutamil Asam amino bereaksi dengan glutation (γglutamil-sistenilglisin) yang dikatalis oleh transpeptidase pada membran sel usus halus/ginjal

36 Food combo s that have all AA s make complete protein

37

38

39

40 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

41 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

42 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

43 Lipid Tersusun atas asam lemak dan gliserol gliserol Triasilgliserol (trigliserida) 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 prenol (karatenoid)

44 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 mekanik dan enzimatik (lipase lingual dan gastrik)

45

46 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) globul-globul lemak diikat garam empedu dipecah gerak peristaltik otot usus halus Hormon cholecystokinin menstimulasi kontraksi kantung empedu dan sekresi enzim pankreas

47 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)

48 Pankreas juga mesekresikan esterase (menghilangkan asam lemak) dan fosfolipase (diaktifkan tripsin) menghasilkan asam lemak bebas dan lisofosfolipid

49 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

50 Garam empedu mengalami resirkulasi (95%) hati kantung empedu digesti lipid

51 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) sehingga larut air chylomicron

52 Transpor Lipid dalam Darah nascent cyclomicron disekresikan secara eksositosis dari sel epitel usus halus sistem limfatik sirkulasi darah Ketambahan protein dari HSL mature cyclomicron

53 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

54

55

56 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 pada atom karbon nomor 3)

57 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 Dirubah menjadi garam empedu