Metabolisme lipid Transport lipid dalam plasma dan penyimpanan lemak Biosintesis lipid Lemak sebagai sumber energi untuk proses hidup Metabolisme jaringan lemak dan pengaturan mobilisasi lemak dan jaringan lemak Peranan hati pada metabolisme lipid Proses ketogenesis dan terjadinya ketosis Fungsi lemak jenuh dan tak jenuh Metabolisme lipoprotein plasma Metabolisme kolesterol Metabolisme lipid - 2
Makanan mengandung kombinasi tiga tipe asam lemak, yaitu: Monoglyceride satu asam lemak pada glycerol. Diglyceride dua asam lemak pada glycerol. Triglyceride tiga asam lemak pada glycerol. Lemak dalam tubuh dan dalam makanan terbuat dari: Asam lemak dan gliserol yang disebut trigliserida (triasilgliserol). Gliserol adalah senyawa yang dapat larut dalam air dan dapat mengikat tiga asam lemak. Metabolisme lipid - 3
Triacylglycerol (trigliserida) terbuat dari: Glycerol: gula 3 carbon. Asam lemak: hydrocarbon panjang dengan gugus carboxyl pada ujungnya. Triacylglycerol terbentuk melalui proses esterifikasi dari 3 asam lemak dan 1 glycerol. Dihubungkan dengan ikatan yang disebut ESTER LINKAGE. Metabolisme lipid - 4
Dalam mulut dan lambung. Sedikit terjadi pencernaan. Lipid cenderung terpisah dari air, sedangkan enzim pencernaan adalah larut dalam air. Dalam usus halus. Empedu memecah lemak sehingga lipase pankreas dan lipase dinding sel usus halus dapat bekerja. Lipase melepaskan asam lemak dari triglyceride dan meninggalkan monoglyceride, asam lemak dan glycerol. Lipase melepaskan asam lemak dari phospholipid. Metabolisme lipid - 5
Produk pencernaan lipid di absorpsi oleh sel-sel dalam dinding usus halus. Dari usus halus, glycerol, asam lemak rantai pendek dan sedang dilepaskan kedalam aliran darah. Sedangkan, sebagian besar monoglyceride dan asam lemak rantai panjang digunakan untuk membentuk lagi triglyceride. Metabolisme lipid - 6
Lemak bersifat hidrofobik, sehingga untuk mentransport lemak dalam darah harus dibuat dapat larut dalam air dengan cara menggabungkan lemak dengan protein LIPOPROTEIN. Lipoprotein adalah kompleks lipid-protein yang mengandung sejumlah besar glyceride dan cholesterol. Metabolisme lipid - 7
Lapisan bagian luar protein polar (apoprotein) plus fosfolipid dan kolesterol. Bagian dalam trigliserida hidrofobik dan kolesterol. Metabolisme lipid - 8
Chylomicron. Lipoprotein terbesar yang terutama mengandung triglyceride. Membuat plasma seperti susu. Very low-density lipoprotein (VLDL). Mengandung triglyceride, phospholipid dan cholesterol. Intermediate-density lipoprotein (IDL). Mengandung sedikit triglyceride. Low-density lipoprotein (LDL). Mengandung banyak cholesterol. High-density lipoprotein (HDL). Mengandung lipid dan protein dalam jumlah seimbang. Mentransport kelebihan kolesterol ke liver untuk di eliminasi. Metabolisme lipid - 9
Asam lemak disimpan dalam bentuk triacylglycerol terutama dalam adipocyte jaringan adiposa. Tempat penyimpanan: subcutaneous (50%), disekitar ginjal, area genital, diantara otot-otot. Metabolisme lipid - 10
KARBOHIDRAT g kcal Glikogen hepar 110 451 Glikogen otot 250 1.025 Glukosa dalam cairan tubuh 15 62 LEMAK TOTAL 375 1.538 Subkutan 7.800 70.980 Intramuskuler 161 1.465 TOTAL 7.961 72.445 CATATAN. Perkiraan ini didasarkan pada berat badan rata-rata 65 kg dengan 12% lemak tubuh. Metabolisme lipid - 11
Liver adalah tempat aktif dari sintesis lipid. Lipid yang baru terbentuk di kemas menjadi carrier yang disebut VLDL (triglyceride tinggi) dan dilepaskan kedalam sirkulasi darah. VLDL berjalan melalui darah, dan sel-sel tubuh melepaskan triglyceride, sehingga VLDL menjadi lebih kecil. VLDL juga mengambil kolesterol dari carrier lainnya dan merubahnya menjadi LDL (tinggi kolesterol rendah triglyceride). LDL bergerak melalui darah, dan sel-sel tubuh melepaskan kolesterol dan fosfolipid. Reseptor liver membuang LDL dari darah. Liver membuat carrier lainnya yang disebut HDL. HDL dilepaskan dari liver dan bergerak melalui darah untuk memungut kolesterol dan fosfolipid dari sel-sel tubuh dan mengembalikan mereka ke liver untuk diekskresi. Metabolisme lipid - 12
Metabolisme lipid - 13
Lemak memiliki beberapa fungsi dalam tubuh kita. Sebagai bagian dari membran sel dan komponen beberapa senyawa tubuh. Lemak tubuh melindungi organ internal dan memberikan isolasi terhadap kehilangan panas. Sumber vitamin larut lemak dan asam lemak essential. Sumber energi cadangan. Metabolisme lipid - 14
Walaupun lemak adalah penting, tetapi diet tinggi lemak adalah faktor resiko: Obesitas Penyakit jantung Penyakit kanker Dengan meningkatnya resiko obesitas, maka diet tinggi lemak secara tidak langsung meningkatkan resiko: Diabetes Hipertensi Pedoman diet merekomendasikan bahwa ± 30% dari total kalori harus berasal dari lemak. Metabolisme lipid - 15
Triglycerida secara terusmenerus dilepaskan dari penyimpanan, ditransport dan disimpan kembali dalam sel-sel jaringan adiposa lainnya. Sumber utama asam lemak untuk oksidasi adalah: Dari diet. Mobilisasi dari simpanan seluler. Dalam merespon terhadap kebutuhan energi, maka asam lemak dari simpanan triacylglycerol dapat di mobilisasi untuk digunakan jaringan perifer. Metabolisme lipid - 16
Ketogenesis. Pembentukan ketone bodies sebagai bagian dari metabolisme asam lemak. Ketosis. Ketone bodies yang berlebihan. Mungkin menyebabkan asidosis metabolik. Produksi ketone bodies terjadi pada kecepatan relatif lambat selama makan dengan porsi normal dan dibawah kondisi fisiologikal normal. Respon fisiologikal normal terhadap kekurangan karbohidrat menyebabkan liver meningkatkan produksi ketone bodies dari acetyl-coa yang dihasilkan dari oksidasi asam lemak. Hal ini memungkinkan otot jantung dan skeletal untuk menggunakan ketone bodies sebagai energi, dengan demikian melindungi otak akibat keterbatasan glukosa. Metabolisme lipid - 17
Bila kecepatan oksidasi asam lemak tinggi, terutama dalam liver dihasilkan acetyl- CoA dalam jumlah besar melebihi kapasitas siklus TCA menghasilkan sintesis ketone bodies disebut ketogenesis. Ketone bodies: Acetoacetate. β-hydroxybutyrate. Acetone. Metabolisme lipid - 18
Pembentukan acetoacetyl- CoA terjadi melalui kondensasi dua molekul acetyl-coa melalui reaksi kebalikan dari reaksi oksidasi lemak yang dikatalisis oleh thiolase. Acetoacetyl-CoA dan penambahan acetyl-coa dirubah menjadi β-hydroxyβ-methylglutaryl-coa (HMG- CoA) oleh HMG-CoA synthase, enzim yang ditemukan dalam jumlah besar hanya dalam liver. Metabolisme lipid - 19
HMG-CoA dalam mitokondria dirubah menjadi acetoacetate oleh enzim HMG- CoA lyase. Acetoacetate dapat mengalami dekarboksilasi secara spontan menjadi acetone, atau secara enzimatik dirubah menjadi β - hydroxybutyrate melalui kerja dari b- hydroxybutyrate dehydrogenase. Metabolisme lipid - 20
Sintesis lipid terdiri dari dua fase: Sintesis asam lemak dimana rantai alkyl panjang dipasang menggunakan acetyl- CoA sebagai substrat. Pemasangan lipid dengan menggabungkan glycerol-3-phosphate, berakhir dengan pembentukan asam lemak dan gugus kepala polar. Sintesis asam lemak berlangsung didalam sitoplasma dan melibatkan sintesis permulaan yaitu pembentukan acetoacetyl-acp dan kemudian siklus elongasi dimana 2 unit karbon ditambahkan untuk memperpanjang rantai. Metabolisme lipid - 21
Sintesis lemak disebut lipogenesis. Metabolisme lipid - 22
Pelepasan energi metabolik dalam asam lemak, dimulai dengan aktivasi hormone-sensitive lipase (dalam sitoplasma). Stimulus yang mengaktivasi hormone-sensitive lipase adalah glukagon, epinephrine atau β- corticotropin. Hormon-hormon ini mengikat pada reseptor permukaan sel yang berpasangan untuk mengaktivasi adenylate cyclase. Mengakibatkan peningkatan camp yang berperan terhadap aktivasi PKA, yang akan memfosforilasi dan mengaktivasi hormonesensitive lipase. Enzim ini menghydrolisis asam lemak pada atom carbon 1 atau 3 dari triacylglycerol. Menghasilkan diacylglycerol yang merupakan substrat bagi hormone-sensitive lipase. Metabolisme lipid - 23
Akhirnya, dihasilkan monoacylglycerol yang merupakan substrat bagi monoacylglycerol lipase. Hasil dari kerja enzimenzim tersebut adalah 3 mole asam lemak bebas dan 1 mole glycerol. Gliserol memasuki jalur glikolitik. Asam lemak memasuki mitokondria. Metabolisme lipid - 24
Mobilisasi lemak dari jaringan adipose dapat dihambat oleh sejumlah stimuli: Inhibisi yang penting adalah insulin. Ketika seseorang makan dengan cukup, insulin yang dilepaskan dari pankreas mencegah mobilisasi lemak cadangan. Sebaliknya, setiap kelebihan lemak dan karbohidrat dimasukkan kedalam triacylglycerol pool dalam jaringan adipose. Metabolisme lipid - 25
Kolesterol adalah salah satu sterol yang telah diketahui dengan baik. Baik makanan nabati maupun hewani mengandung sterol, tetapi hanya makanan hewani yang mengandung kolesterol. Tubuh memerlukan kolesterol setiap hari. Kolesterol bertindak sebagai material penting untuk beberapa senyawa tubuh: Asam empedu. Hormon. Vitamin D. Membran sel. Sarung myelin yang melapisi serat saraf. Metabolisme lipid - 26
Liver membuat 800 sampai 1500 mg kolesterol setiap hari, lebih banyak daripada dalam makanan. PADA ORANG SEHAT, TUBUH AKAN MEMBUAT SEDIKIT KOLESTEROL JIKA BANYAK INTAKE MAKANAN, DAN TUBUH AKAN MEMBUAT LEBIH BANYAK KOLESTEROL JIKA INTAKE MAKANAN SEDIKIT. MENGAPA???, TUGAS 1 Metabolisme lipid - 27
± ½ dari kolesterol tubuh adalah diperoleh dari biosintesis de novo. Biosintesis dalam liver kira-kira 10%, dan dalam intestinal 15%, dari jumlah yang di produksi setiap hari. Liver membuat 800 sampai 1500 mg kolesterol setiap hari, lebih banyak daripada di dalam makanan. Sintesis kolesterol terjadi dalam sitoplasma dan mikrosom dari gugus asetat 2-carbon dari acetyl-coa. Metabolisme lipid - 28
Pada orang sehat, tubuh membuat sedikit kolesterol jika intake makanan banyak, dan membuat banyak kolesterol jika intake makanan sedikit. Orang dewasa sehat, normalnya mensintesis kolesterol pada kecepatan ± 1 g/hari dan mengkonsumsi ± 0.3 g/hari. Kadar kolesterol dalam tubuh dipertahankan dalam kadar konstan (150-200 mg/dl) terutama melalui sintesis de novo. Intake makanan lemak jenuh mempengaruhi sintesis kolesterol lebih banyak daripada makan-makanan yang mengandung kolesterol. Metabolisme lipid - 29
Proses biosintesis kolesterol terdiri dari lima tahap: Acetyl-CoAs dirubah menjadi 3-hydroxy-3- methylglutaryl-coa (HMG-CoA). HMG-CoA dirubah menjadi mevalonate. Mevalonate dirubah menjadi isoprene, isopentenyl pyrophosphate (IPP), dengan kehilangan CO2. IPP dirubah menjadi squalene. Squalene dirubah menjadi kolesterol. Metabolisme lipid - 30