PPT Kelompok 2A Metabolisme & Transportasi Lipoprotein

  _{D Y A N O K T A V I A R I N D H U S . R . 1 1 0 6 0 1 1 4 3 6 A G N E S Y U L I A N A 1 1 0 6 0 5 1 8 2 4} C H R I S T I N E A Y U L A G O N D A 1 1 0 6 0 5 1 7 5 5 _{N U R U L F A J R I M A U L I D A 1 1 0 6 0 0 1 6 9 4 H A R T I K A G U S P A Y A N E 1 1 0 6 0 1 9 6 3 4} A F I F A H T H O H I R O H 1 1 0 6 0 0 6 2 8 5 _{R I Z K I F A D H I L A H 1 1 0 6 0 5 1 6 6 0}

Metabolisme &

Transportasi Lipoprotein

  

D Y A N O K T A V I A R I N D H U S . R .

  

1 1 0 6 0 1 1 4 3 6

Definisi dan Klasifikasi

  

LIPID

 Definisi

  Senyawa organik heterogen yang meliputi lemak, minyak, steroid, malam (wax). Memiliki sifat nonpolar sehingga mudah larut dalam pelarut nonpolar dan relatif tidak larut dalam air. Dalam tubuh manusia lipid berfungsi sebagai bentuk penyimpanan energi, sebagai bahan bakar metabolik, sebagai prekursor hormon, sebagai agen pengemulsi.

Klasifikasi Lipid

• Lipid sederhana , asam lemak dengan berbagai alkohol, terdiri dari:
• Lemak (fat): Ester asam lemak dengan gliserol
• Minyak (oil) adalah lemak dalam keadaan cair

  Lipid

• Wax (malam) : ester asam lemak dengan alkohol monohidrat dengan berat molekul

  Sederhana tinggi.

• Lipid kompleks merupakan ester asam lemak yang mengandung gugus-gugus selain alkohol dan asam lemak • Fosfolipid: mengandung suatu residu asam fosfor, selain asam lemak dan alkohol.
• Glikolipid (glikosfingolipid), merupakan lipid yang mengandung asam lemak,

  Lipid sfingosin, dan karbohidrat. Kompleks • Lipid kompleks lain, lipid seperti sulfolipid dan aminolipid serta lipoprotein. _{Prekursor dan} • Kelompok ini terdiri dari asam lemak, gliserol, steroid, alkohol lain, _{Lipid Turunan} aldehida, lemak, badan keton, hidrokarbon, vitamin larut lemak (vitamin A,D,E,K), dan hormon.

  Lipoprotein

Gabungan fisik lipid dan protein yang merupakan gugus makromolekul transpor lipid

  Struktur umum lipoprotein plasma [Sumber: Murray, Mayes, & Rodwell, 2006; telah diolah kembali]

Klasifikasi

• Berasal dari penyerapan triasilgliserol dan lipid lain di usus

  Kilomikron

• Berasal dari hati dan berfungsi untuk ekspor triasilgliserol

  VLDL

• Merupakan metabolism akhir dari VLDL

  LDL

• Berperan dalam transport kolesterol dan pada metabolism VLDL dan kilomikron

  HDL Selain kelas utama tersebut, dapat ditemukan subfraksi dan komponen lain diantaranya

  

  Lipoprotein berkepadatan sedang (IDL)

  IDL terbentuk dalam plasma selama terjadi perubahan

  VLDL menjadi LDL 

  Sisa kilomikron

  Sisa kilomikron terbentuk dari kilomikron dengan kepadatan yang lebih tinggi.

  

  Asam lemak bebas yang terikat pada albumin serum.

  C-II, C-III, E _{2 Sisa Kilomikron Kilomikron < 1,006 TAG, fosfolipid,} kolesterol ^{B-48, E} _{3 VLDL Hati 0,95-1,006 TAG B-100, C-I, C-II, C-III, E}

  Perbedaan kelompok lipoprotein No Lipoprotein Sumber Densitas (g/mL) Lipid utama Apolipoprotein _{1 Kilomikron Usus < 0,95 TAG A-I, A-II, A IV, B-48, C-I,}

  4 ^{IDL VLDL 1,006}

• – 1,019

  ^{TAG, kolesterol B-100, E}
_{5 LDL VLDL} 1,019<

• – 1,063

  ^{Kolesterol B-100}
_{6 HDL Hati,usus,VLDL,} Kilomikron 1,019<

• – 1,281

  ^{Fosfolipid, kolesterol A-I, A-II, A IV, C-I, C-II,} _{C-III, D, E}
_{7 As. Lemak bebas Jaringan adiposa &gt;1,281 As. Lemak bebas}

  

Daftar Pustaka

Colby, Diane S. (1985). Biochemistry: A synopsis. California: Large

Medical Publications Montgomery, R., Dryer, R.L., Conway, T.W., &amp; Spector, A. A.

  

(1993). Biochemistry: A Case-Oriented Approach.Iowa: The

University of Iowa College of Medicine.

  Murray, R. K., Granner, D. K., Mayes, P. A., &amp; Rodwell, V. W.

  (2006). Harper's Illustrated Biochemistry, Twenty-Seventh Edition.

  New York: The McGraw-Hill Companies, Inc.

  

A G N E S Y U L I A N A

1 1 0 6 0 5 1 8 2 4

Sumber Lipid

  Sumber Lipid Dietary

  Lipo-

  

Dietary



  Enzim berperan : Lipase 

  Sekresi oleh Pankreas 

  Dengan bantuan garam empedu  misel 

  Dicerna dan diserap di usus halus 

  Bentuk yang bisa terserap : monogliserida dan asam lemak bebas (free fatty acid) 

  Difusi pasif dan dilepaskan dari misel melalui dinding sel epitel usus dan dibentuk kembali menjadi trigliserida

dan dibungkus oleh lipoprotein membentuk kilomikron

   Kilomikron akan masuk ke dalam peredaran di tubuh

  Lipogenesis 

  Terjadi di sitosol

  

  Proses anabolisme

  

  Inisiasi penting : Pembentukan malonil-CoA

  

  Penggabungan asetil-CoA dan malonil-CoA dan seterusnya hingga diperoleh palmitat

  

L

i

p

o

g

e

n

e

s

i

  

C H R I S T I N E A Y U

1 1 0 6 0 5 1 7 5 5

Metabolisme Lipid

Oksidasi Asam Lemak

  

Pendahuluan

  Lipid atau lemak adalah senyawa biologis yang tersusun atas asam lemak

• – asam lemak. Sedangkan,
• – asam lemak adalah senyawa yang tersusun atas 4 24 karbon, bersifat asam.

  

Asam Lemak Asam lemak Asam lemak Metabolisme Lipid

  Degradasi asam lemak terjadi akibat oksidasi asam lemak dimana terdapat pemutusan atom karbon antara rantai α dan rantai β sehingga disebut oksidasi β

  Degradasi Asam Lemak

• Mitokondria

  Dimana?

• Asil – KoA
• enzim sebagai katalisator

  Apa yang

• dan FAD
• NAD

  diperlukan

Degradasi Asam Lemak

  Aktivasi Penetrasi Oksidasi Aktivasi Penetrasi Oksidasi

  

Aktivasi

  Asam lemak diubah terlebih dahulu menjadi zat antara yaitu Asil

• – KoA dengan dikatalisis oleh Asil – KoA sintetase yang membutuhkan energi dari ATP yang berubah menjadi AMP dan PPi. Asil – KoA adalah bentuk aktif dari penggabungan asam lemak dengan Koenzim A.

  Penetrasi Asam lemak dioksidasi di dalam mitokondria, sehingga yang awalnya berada diluar sel kemudian berpenetrasi masuk menjadi zat turunan Karnitin (Gambar 2). Terdapat dua membran mitokondria, bagian yang luar dan bagian dalam. Asil

• – KoA menembus membran luar mitokondria dikatalisis oleh Karnitin Palmitoil Transferase I yang terdapat di membran dengan mengubah Asil – KoA menjadi Asilkarnitin.

  

Asilkarnitin menembus membran dalam mitokondria dengan

bantuan Karnitin

• – Asilkarnitin translokase yang memasukan Asilkarnitin ke dalam namun mengeluarkan juga molekul karnitin. Asilkarnitin yang masuk bereaksi dengan KoA menjadi Asil – KoA yang dilanjutkan dengan oksidasi β, melepaskan molekul karnitin.

  Oksidasi

  Asil

• – KoA yang masuk ke dalam mitokondria kemudian dioksidasi dengan proses yang telah disebutkan sebelumnya yaitu oksidasi β. Oksidasi β sebelumnya telah dijabarkan yaitu memotong asam lemak menjadi Asetil – KoA. Namun, untuk mencapai hasil akhir tersebut memerlukan berbagai enzim untuk mengkatalisis seperti yang tertera pada Gambar 3. Asil – KoA dengan adanya Asil – KoA dehidrogenase melepas dua atom Hidrogen dan bereaksi dengan FAD menjadi FADH yang masuk ke rantai respiratorik memberi sebanyak 2 ATP.

  2

  2

  2

• Enoil-KoA hidratase dan molekul air menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-
• trans-Enoil- Kemudian senyawa baru Δ KoA dengan adanya Δ

  KoA. NAD menjadi NADH + H dengan dua atom Hidrogen yang dilepaskan menjadi senyawa 3 Ketoasil

• – KoA yang dengan enzim tiolase menjadi asetil
• – KoA dan asil – KoA yang lebih kecil yang kemudian masuk kembali ke jalur oksidasi β.

  

Siklus Asam Sitrat

Terdapat dua jalur dari Asetil

• – KoA yang dihasilkan dari proses oksidasi β. Yang pertama yaitu masuk ke dalam siklus asam sitrat. Asetil – KoA yang masuk ke

  dalam asam sitrat menghasilkan banyak energi. Total

  dari energi yang diperoleh yaitu 129 ATP. Dari jalur oksidasi β sendiri menghasilkan 5 ATP dikalikan dengan 7 siklus degradasi Asil – KoA menghasilkan total 35 ATP. 8 mol Asetil – KoA yang masuk dalam siklus asam sitrat masing

• – masing menghasilkan 12

  ATP sehingga total 96 ATP ditambah 35 ATP yaitu 131

  ATP dikurangi dua ATP untuk pengaktifan awal asam

Ketogenesis

  Ketogenesis : Pembentukan Badan Keton

  

Ketogenesis

Jalur kedua dari Asetil

• – KoA yaitu masuk dalam proses

  Ketogenesis atau pembentukan badan keton. Badan keton

  terdiri dari Asetoasetat, Aseton, dan D(-)-3-hidroksibutirat.

  Ketiga senyawa ini dihasilkan oleh Asetil-KoA dari proses

  oksidasi β melalui senyawa antara 3-Hidroksi-3-Metilglutaril-

  KoA (HMG KoA). Pembentukan awalnya merupakan reaksi

  pembalikan dari tiolase menyebabkan Asetil – KoA menjadi

  Asetoasetil-KoA yang dengan adanya HMG-KoA sintase

  

menjadi senyawa HMG-KoA. HMG-KoA dengan HMG-KoA

liase melepaskan Asetil-KoA kembali sehingga tersisa senyawa

asetoasetat. Asetoasetat dengan adanya D(-)-3-hidroksibutirat

dehidrogenase menjadi D(-)-3-Hidroksibutirat. Asetoasetat juga

dapat dengan spontan mengeluarkan CO dan menjadi senyawa

  2 aseton. Transportasi Lipid/Lipoprotein (Kilomikron &amp; VLDL) N U R U L F A J R Y M A U L I D A ( 1 1 0 6 0 0 1 6 9 4 )

  Transportasi Kilomikron

Keterangan 1

  _2. Lipid yang diperoleh, perlu untuk ditransportasikan untuk penggunaan maupun penyimpanan.

  

Lipid yang bersifat nonpolar, tidak dapat bercampur dengan plasma darah, sehingga perlu

adanya penambahan suatu lipid amfipatik yang terdiri dari fosfolipid dan kolesterol menjadi lipoprotein yang dapat bercampur dengan plasma darah sehingga selanjutnya dapat _{3. Lipoprotein yang bertanggung jawab dalam mentransportasikan lipid dalam bentuk} ditransportasikan. _{4. Dalam peredarannya, kilomikron memperoleh apolipoprotein C dan E dari HDL. 5. Agar kilomikron dapat melepaskan triasilgliserol dalam jaringan ekstrahepatik, kilomikron} triasilgliserol dari usus halus ke jaringan ekstrahepatik adalah kilomikron. harus dapat berkontak dengan lipoprotein lipase. Salah satu komponen pada kilomikron yang _{6. Setelah adanya kontak, akan terjadi hidrolisis triasilgliserol secara progresif, menjadi} dapat berkontak dengan lipoprotein lipase adalah apolipoprotein C. diasilgliserol, lalu menjadi monoasilgliserol, hingga pada akhirnya menjadi asam lemak dan _{7. Ketika 90% triasilgliserol terlepas, kilomikron akan kehilangan apolipoprotein C dan A, yang} gliserol. _{9. Kilomikron remnant diambil oleh hati melalui suatu sistem endositosis termediasi reseptor 8. Kilomikron yang mengecil ukurannya ini, disebut dengan kilomikron remnant.} kemudian kedua apolipoprotein ini akan menempel pada HDL.

  Transportasi VLDL

  Keterangan 1.

  VLDL merupakan lipoprotein yang bertanggung jawab dalam mentransportasikan triasilgliserol dari hati ke jaringan ekstrahepatik.

  2. VLDL juga mengalami hal yang sama dengan kilomikron.

  3. Dalam perjalanannya VLDL akan memperoleh apolipoprotein C dan E dari HDL.

  4. Apolipoprotein C berkontak dengan lipoprotein lipase pada jaringan ekstrahepatik.

  5. Terjadi hidrolisis triasilgliserol secara progresif hingga diperoleh asam lemak dan gliserol.

  6. Ketika sebagian besar triasilgliserol terlepas di dalam jaringan

  ekstrahepatik, VLDL akan kehilangan apolipoprotein C yang selanjutnya apolipoprotein C ini menempel pada HDL.

  7. VLDL yang mengecil ukurannya ini disebut VLDL remnant atau IDL.

  

H A R T I K A G U S P A Y A N E

_{1 1 0 6 0 1 9 6 3 4}

  

IDL, LDL, dan HDL

  IDL dan LDL IDL merupakan hasil metabolisme VLDL yang sebelumnya telah menyalurkan triasilgliserol ke jaringan ekstrahepatik untuk dipecah menjadi gliserol dan asam lemak bebas

  IDL dapat kembali ke hati dan menyalurkan sisa triasilgliserol yang ada melalui pengikatan apo-E dengan LDL-Reseptor yang ada di hati, atau tetap menyalurkan triasilgliserol di jaringan ekstrahepatik hingga terbentuk LDL.

  

LDL memiliki jumlah

triasilgliserol sangat sedikit dan

juga tidak lagi memiliki apo-E.

Sebagian besar komposisi LDL

adalah kolesterol.

  HDL

  

HDL disintesis dan dieksresikan di

hati dan di usus. Karena apo-C dan

apo-E disintesis di hati, HDL usus

mendapatkan apo-C dan apo-E nya

dari HDL hati di saat HDL usus

mencapai plasma.

  

Adapun fungsi utama HDL adalah

sebagai tempat penyimpanan apo-C

dan apo-E yang nantinya dibutuhkan

untuk metabolism kilomikron dan HDL nascent terdiri dari discoid fosfolipid bilayer, apo-A, apo-C, apo-E, dan kolesterol bebas.

enzim Lecitin

Cholesterol Asilesterase

  

(LCAT) berikatan

dengan partikel diskoid

yang nantinya

mengakibatkan

fosfolipid permukaan

dan kolesterol bebas

diubah menjadi ester

kolesteril dan lisolesitin.

  Ester kolesteril yang bersifat non polar akan berada dalam bagian lipoprotein dan diselimuti oleh fosfolipid bilayer sehingga terbentuk HDL.

  

Reverse Cholesterol Transport

Di hati dan

• ester kolesteril disalurkan ke dalam sel secara selektif melalui pengikatan apo-A

  jaringan dengan B scavenger reseptor (SR-B1). steroidogenik,

• kolesterol disalurkan dari sel ke HDL

  Di jaringan melalui pengikatan dengan SR-B1 dan.

• HDL mengangkut kolesterol tersebut ke

  Siklus HDL

  yang

• Melalui kerja LCAT, HDL diskoid menghasilkan HDL

  3

  mampu menerima kolesterol dari jaringan melalui pengikatan dengan SR-B1.

• Kolesterol ini lalu diesterifikasi oleh LCAT sehingga ukuran partikel menjadi lebih besar dan terbentuk HDL yang kurang

  2 padat.

  dapat terbentuk kembali setelah penyaluran ester

• HDL

  3

  kolesteril secara selektif ke hati mealui SR-B1, atau melalui hidrolisis triasilgliserol dan fosfolipid HDL oleh lipase hati.

  2

• Siklus ini menghasilkan apo-A bebas yang nantinya bersama fosfolipid dan kolesterol membentuk pra

  β-HDL. praβ-HDL Protein lain yang berperan adalah ATP-binding

  cassete transporter A1 yang memindahkan

  kolesterol dari sel ke partikel yang kurang memiliki lipid (contoh : pra pra β-HDL atau apo-A1 yang kemudian diubah menjadi HDL melalui HDL

  3

  diskoid)

  A F I F A H T H O H I R O H – 1 1 0 6 0 0 6 2 8 5 R I Z K I F A D H I L A H – 1 1 0 6 0 5 1 6 6 0

Penyakit / kelainan yang

mempengaruhi metabolisme

dan transpor lipid

Defisiensi Apolipoprotein

  Abetalipoproteinemia Cacat Familial Apoprotein B-100

  Defisiensi Apo-C2

Abetalipoproteinemia

  

Menyebabkan tidak terbentuknya lipoprotein yang

Gen MTTP berperan dalam memberikan instruksi untuk

membuat protein beta-lipoprotein.

Mutasi pada gen MTTP (Microsomal triglyceride transfer

protein).

Cacat Familial Apoprotein B-100

  

Terjadinya gangguan dominan autosomal yang

mengakibatkan mutasi apo B-100

Pengikatan LDL terganggu, LDL tidak dapat

diserap secara utuh melalui proses endositosis.

  

Terjadi kenaikan kadar kolesterol total dan LDL

Defisiensi Apo-C2

  

lipoprotein lipase yang aktif berfungsi sebagai ligan untuk

Defisiensi Apo C2  Defisiensi lipoprotein lipase yang aktif

Apo C2  Mengaktifkan enzim lipoprotein lipase

  Diabetes Melitus Diabetes kadar albumin plasma meningkat hingga 2 μeq/mL mobilisasi asam lemak bebas atau free fatty acid (FFA) yang berlebihan diiringi dengan rendahnya pemanfaatan kilomikron dan

  VLDL penumpukan triasilgliserol.

Obesitas Abdomen

  jaringan Obesitas meningkatkan adiposa

  Abdomen lipolisis visceral

  Produksi asam lemak

  VLDL bebas meningkat meningkat