Biokimia Keperawatan

Oleh dr. Ida Susilaksmi M,Kes

METABOLISME LIPID

Pendahuluan

-          Lipid yang terdapat dalam makanan sebagian besar berupa lemak, sehingga metabolisme yang akan dibicarakan ini adalah metabolisme lemak

-          Lemak adalah bentuk simpanan energi utama

-          Pencernaan lemak terjadi didalam usus halus karena pada mulut dan lambung tidak ada enzim lipase

·         Sumber lemak :

-            Makanan

-            Biosintesis de novo

-            Simpanan tubuh à adiposit

·         Masalah utama à sifatnya tidak larut dalam air

·         Lemak à diemulsi oleh garam empedu – disintesis oleh liver & disimpan dalam empedu à mudah dicerna & diserap

·         Transportasi à membentuk kompleks dengan protein à lipoprotein

-            DIGESTI, MOBILISASI & TRANSPORT LEMAK

·      Lemak (triasil gliserol = TAG) yang masuk ke tubuh akan dicerna di dalam usus halus

·      Garam-garam empedu yang dikeluarkan oleh kantung empedu (gall baldder) terlebih dahulu akan mengemulsi lemak (yang relatif tidak larut dalam air) sehingga membentuk misel

·      Misel akan dipecah oleh enzim lipase pancreas menjadi gliserol & asam lemak

-            PROSES PEMAKAIAN ASAM LEMAK SEBAGAI BAHAN BAKAR

3 tahap :

1.      Mobilisasi

2.      Aktivasi dan transportasi asam lemah

3.      Pemecahan asam lemak menjadi asetil KoA (-oksidasi)

-            DIGESTI, MOBILISASI & TRANSPORTASI LEMAK

·         Gliserol & asam lemak akan masuk ke sel mukosa usus halus

·         Pada sel mukosa usus halus terjadi sintesis kembali asam lemak & gliserol menjadi lemak

·         Lemak ini akan bergabung dengan apoprotein, fosfolipid dan kolesterol membentuk kilomikron yang bersifat larut dalam pembuluh darah & ikut dalam aliran darah.

·         Kilomikron yang ikut dalam aliran darah ini kemungkinan dapat mengalami dua peristiwa :

1.      Masuk ke sel lemak (adiposit) untuk kemudian disimpan menjadi lemak simpanan (sebagai sumber energi cadangan)

2.      Masuk ke sel otot (miosit) untuk digunakan segera sebagai sumber energi

·         Lemak yang akan masuk ke sel adiposit terlebih dahulu akan dipecah oleh enzim lipoprotein lepase & masuk ke sel lemak sebagai asam lemak & gliserol.

·         Di dalam sel adiposit, asam lemak & gliserol akan di sintesis kembali menjadi lemak, kemudian disimpan di dalam droplet lemak (fat droplet)

·         Bila sel-sel otot (mioosit) membutuhkan, lemak/TAG ini akan  dipecah kembali menjadi asam lemak gliserol oleh enzim lipase sel adiposit

·         Asam lemak akan dibawa ke sel otot oleh protein albumin serum

·         Pada sel otot asam lemak akan mengalami peristiwa -oksidasi yang akan mengahasilkan karbondioksida & energi yang akan digunakan oleh miosit.

·         Asam lemak yang masuk ke sel otot/miosit tidak dapat langsung mengalami -oksidasi karena tidak dapat menembus membaran dalam mitokondria.

·         Asam lemak yang masuk ke sel miosit akan bereaksi dengan KoA untuk membentuk asam asil KoA

·         Pada ruang intermembran mitokondria Asil koA bereaksi dengan karnitin membentuk asil karnitin

·         Asil karnitin inilah yang dapat melewati membran dalam mitokondria

·         Di dalam matriks mitokondria asil karnitin akan kembali menjadi asil koA

·         Asil KoA inilah yang akan masuk ke jalur -oksidasi

-          -OKSIDASI

·         Peristiwa pemecahan asam lemak, dalam hal ini asil KoA pada matriks mitokondriaini disebut beta-oksidasi (-oksidasi)

·         Peristiwa -oksidasi ini akan menghasilkan :

a.       Asetil KoA à masuk siklus Krebs

b.      FADH₂ à mengalami fosforilasi oksidatif

c.       NADH  à mengalami fosforilasi oksidatif

-          BETA-OKSIDASI ASAM LEMAK

Jumlah ATP yang dihasilkan tiap satu siklus -oksidasi

1 FADH2…………………………………………………………. 2 ATP

1 NADH…………………………………………………………... 3 ATP

1 Asetil KoA yang masuk ke siklus Krebs :

            3 NADH x 3 ATP…………………………………………. 9 ATP

            1 FADH2 x 2 ATP………………………………………… 2 ATP

            1 GTP x 1 ATP………………………………………....….. 1 ATP

                                                            Jumlah……………………... 17 ATP

                                                            Jumlah bersih…….………... 17 ATP

-          BADAN/SENYAWA KETON

o   Asetil KoA hasil -oksidasi selain masuk ke siklus krebs, juga dapat digunakan untuk untuk badan-badan keton

o   Asetil KoA mengadakan ikatan kovalen membentuk asetoasetat, lalu mengalami reduksi membentuk -hidroksibutirat & aseton. Ketiga senyawa ini adalah keton.

o   Sintesis badan keton terjasi di liver

-          PEMBENTUKAN BADAN KETON

·      Selama puasa atau diabetes, oksaloasetat dikonsumsi untuk menghasilkan glukosa melalui jalur glukoneogenesis, sehingga tidak ada yang dapat digunakan untuk kondensasi dengan asetil KoA.

·      Asetil KoA diubah menjadi asetoasetat dan D-3-hidroksibutirat. Senyawa-senyawa asetoasetat, D-3-hidroksibutirat dan aseton dinamakan badan-badan keton.

·      Penderita diabetes yang tidak diobati, maka badan-badan keton ditemukan dalam darahnya dengan kadar yang tinggi.

-          BADAN-BADAN KETON

·         Tempat  pembentukan asetoasetat dan D-3-hidroksibutirat : di Liver

·         Senyawa ini berdifusi dari mitokondria liver menuju darah kemudian di transport ke jaringan-jaringan perifer.

□       Otot jantung dan koreks ginjal menggunakan asetoasetat sebagai pengganti glukosa

□       Otak juga dapat beradaptasi ketika dalam kondisi berpuasa atau diabetes sehingga dapat menggunakan asetoasetat

□       Selama puasa jangka lama, 75% bahan bakar yang diperlukan otak dipenuhi oleh badan-badan keton.

-          REAKSI DEGRADASI BADAN KETON

·      D-3-hidroksibutirat dioksidasi menghasilkan asetoasetat dan NADH (selanjutnya diproses di rantai fosforilasi oksidatif menghasilkan energi)

·      Asetoasetat diaktifasi melalui transfer KoA dari suksinil KoA membentuk asetoasetil KoA oleh enzim KoA transferase. Kemudian Asetoasetil Koa di degradasi oleh tiolase menghasilkan asetil KoA (siap diproses di siklus asam sitrat untuk menghasilkan energi).

-          SINTESIS ASAM LEMAK

·      Tidak sepenuhnya merupakan kebalikan dari degradasi asam lemak

·      Enzim yang berbeda bekerja dalam reaksi yang berlawanan : degradasi vs biosintesis

PERBEDAAN JALUR SINTESIS DAN DEGRADASI ASAM LEMAK

Sintesis Asam Lemak ;

Lokasi                             : Terjadi di sitosol

Bentuk senyawa              : Terikat secara kovalen pada karier gugus asil yang dinamakan ACP (Acyl Carier Protein)

Enzim yang terlibat         : berasosiasi dalam sebuah rantai polipeptida yang dinakaman fatty acid synthase

Kebutuhan oksi/redusi    : memerlukan senyawa reduktor NADPH

Degradasi Asam Lemak ;

Lokasi                             : Terjadi di matriks mitokondria

Bentuk senyawa              : Terikat secara kovalen pada koenzim A (KoA)

Enzim yang terlibat         : Tidak berasosiasi

Kebutuhan oksi/redusi    : memerlukan senyawa oksidator NAD* dan FAD