View
217
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
1/25
BIOLOGI UMUM
METABOLISME LIPID SECARA KATABOLISME
Diajukan kepada Prof. Dr. Rudiana Agustini, M.Pd
Oleh
Nungky Trisnawati 1!!"##$
%ane &oswojo 1!!"##!
'ransis(a )hrisdiana *fendi 1!!"#+!
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
PROGRAM PASCASARJANA
PROGRAM STUDI MAGISTER PENDIDIKAN SAINS
2015
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
2/25
KATA PENGANTAR
Puji syukur dan teria kasih kepada -ang Maha *sa atas iingan dan
tuntunan sehingga akalah ini dapat diselesaikan dengan aik.
/ipid erupakan senyawa yang tak larut dala air yang diekstrak dari
organise hidup enggunakan pelarut yang kepolarannya leah atau pelarut
nonpolar. Definisi ini erdasarkan atas sifat fisik, erlawanan dengan definisi
protein, karohidrat, aupun asa nukleat yang erdasarkan atas struktur
kiianya. 0stilah lipid en(akup eragai a(a kelopok senyawa yang
eredaeda strukturnya.
/ipid dala akanan anusia yang utaa adalah triasilgliserol, sterol dan
eran fosfolipid yang erasal dari hewan dan tuuhan. Proses etaolise
lipid eentuk dan endegradasi sipanan lipid dan produksi karakteristik
struktur dan fungsi lipid dala jaringan tertentu. 2eagai (ontoh, e3olusi siste
syaraf yang sangat terorganisir tergantung pada seleksi ala en4i en4i
tertentu untuk ensintesis dan endegradasi 5perputaran6 lipid dala otak dan
siste syaraf pusat.
Dengan adanya rasa ingin tahu pada diri anusia enyeakan
perkeangan yang sangat pesat diidang apapun, terasuk asalah yang
erkaitan dengan etaolise lipid yang diangkat dari eragai edia seperti
uku, internet, dan lain7lain.
1
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
3/25
0si akalah ini kiranya dapat eantu pea(a dala eahai
etaolise lipid se(ara kataolise. Tak ada gading yang tak retak aka
penulis engharapkan usul dan saran yang dapat eangun isi tulisan ini.
Awal Oktoer $#1
Nungky Trisnawati
Jane Koswojo
Fransisca Chrisdiana Efendi
2
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
4/25
DAFTAR ISI
&ATA P*N8ANTAR i
DA'TAR 020 iii
P*NDA9:/:AN 1
P*M;A9A2AN $
1. 8liserol $
$. Degradasi asa leak 5< oksidasi6 =
=. %alur inor degradasi asa leak >
P*N:T:P 1?
DA'TAR P:2TA&A 1!
3
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
5/25
PENDAHULUAN
/eak diseut juga Tri Asil 8liserol atau Trigliserida. /eak erupakan
ester antara 1 olekul gliserol dengan = olekul asa leak. &ira7kira " @
energi terletak pada = koponen asa leaknya, dan @ dierikan oleh agian
gliserolnya.
;ila (adangan energi rendah , sipanan leak tuuh dioilisasi dala
suatu proses yang diseut lipolisis 5pee(ahan leak6. Proses lipolisis terjadi
selaa kelaparan , kerja keras dan saat erespon stress. %ika suer energi dari
karohidrat telah en(ukupi, aka asa leak engalai esterifikasi yaitu
eentuk ester dengan gliserol enjadi trigliserida seagai (adangan energi
jangka panjang.
1
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
6/25
PEMBAHASAN
&ataolise lipid diulai dengan pee(ahan leak enjadi gliserol dan
asa leak. 8liserol yang erupakan senyawa dengan = ato ) dapat diruah
enjadi gliseral dehid =7fosfat. 2elanjutnya gliseral dehid =7fosfat engikuti jalur
glikolisis sehingga terentuk piru3at. 2edangkan asa leak dapat dipe(ah
enjadi olekul7olekul dengan $ ato ). Molekul dengan $ ato ) ini
keudian diuah enjadi asetil koen4i A.
2ehingga jika sewaktu7waktu tak tersedia suer energi dari karohidrat
arulah asa leak dioksidasi. Proses oksidasi asa leak dinaakan oksidasi
eta dan enghasilkan asetil &oA.
%ika diperhatikan, satu olekul glukosa hanya enghasilkan $ asetil
koen4i A sedangkan 1 olekul leak dengan ) erjulah 1> dapat
enghasilkan 1# asetil koen4i A. Oleh karena itu, dala proses kataolise,
energy yang dihasilkan oleh leak leih esar daripada yang dihasilkan oleh
karohidrat. 1 gra karohidrat hanya enghasilkan energy seesar +.1 kalori,
sedangkan 1 gra leak enghasilkan energy seesar " kalori.
&ataolise lipid teragi dala eerapa tahap antara lain
1. 8liserol
8liserol seagai hasil hidrolisis lipid 5trigliserida6 dapat enjadi suer
energi. 8liserol ini selanjutnya asuk ke dala jalur etaolise karohidrat
2
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
7/25
yaitu glikolisis. Pada tahap awal, gliserol endapatkan 1 gugus fosfat dari ATP
eentuk gliserol =7fosfat dengan antuan *n4i gliserokinase. 2elanjutnya
senyawa ini asuk ke dala rantai respirasi eentuk dihidroksi aseton fosfat,
suatu produk dala jalur glikolisis. Dala reaksi ini diperlukan ATP dan
enghasilkan ADP. 2elanjutnya, gliserol =7fosfat eentuk Dihidroksi aseton
fosfat 5D9AP6 dengan antuan en4i gliserol =7fosfat dehydrogenase.
8aar 1. Reaksi7reaksi kiia dala etaolise gliserol
$. Degradasi asa leak 5< oksidasi6
Degradasi asa leak terjadi di itokondria dala eerapa tahap
a. Tahap 1 akti3asi asa leak di sitoplasa.
Asa leak difosforilasi dengan enggunakan satu olekul ATP dan
diaktifkan dengan asetil )o7A enghasilkan asa leak7)oA, AMP, dan
pirofosfat inorgani(
3
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
8/25
8aar $. Pengaktifan asa leak dengan a(etyl7)oA enjadi asa leak7)oA
. Tahap $ Pengangkutan asa leak7)oA dari sitoplasa ke itokondria
Pengangkutan asa leak7)oA dari sitoplasa ke itokondria dengan
antuan olekul peawa (arnitine, yang terdapat dala eran itokondria
4
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
9/25
8aar =. Masuknya asa leak ke itokondria elalui transport
a(yl7(arnitineB(arnitine.
/angkah7langkah asuknya asil &oA ke dala itokondria dijelaskan
seagai erikut
1. Asa leak eas 5''A6 diaktifkan enjadi asil7&oA dengan dikatalisir oleh
en4i tiokinase.
$. 2etelah enjadi entuk aktif, asil7&oA dikon3ersikan oleh en4i karnitin
palitoil transferase 0 yang terdapat pada eran eksterna itokondria
enjadi asil karnitin. 2etelah enjadi asil karnitin, arulah senyawa terseut
isa eneus eran interna itokondria.
=. Pada eran interna itokondria terdapat en4i karnitin asil karnitin
translokase yang ertindak seagai pengangkut asil karnitin ke dala dan
karnitin keluar.
+. Asil karnitin yang asuk ke dala itokondria selanjutnya ereaksi dengan
&oA dengan dikatalisir oleh en4i karnitin palitoiltransferase 00 yang ada di
eran interna itokondria enjadi Asil &oa dan karnitin dieaskan.
. Asil &oA yang sudah erada dala itokondria ini selanjutnya asuk dala
proses oksidasi eta.
5
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
10/25
6
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
11/25
(. Tahap = Reaksi C7oksidasi
Reaksi C7oksidasi, erlangsung dala + tahap, yaitu 516 dehidrogenasi 0,
5$6 hidratasi, 5=6 dehidrogenasi 00, dan 5+6 tiolasi 5tahap peotongan6
i. Dehidrogenasi 0
Dehidrogenasi 0 yaitu dehidrogenasi Asa leak7)oA yang sudah erada
di dala itokondrion oleh en4i acyl-CoA dehidrogenase, enghasilkan
senyawa enoyl7)oA. Pada reaksi ini, 'AD 5fla3in adenin dinukleotida6 yang
ertindak seagai koen4i direduksi enjadi 'AD9$. Dengan ekanise
fosforilasi ersifat oksidasi elalui rantai peafasan, suatu olekul 'AD9$
dapat enghasilkan dua olekul ATP.
ii. 9idratasi
9idratasi yaitu ikatan rangkap pada enoyl7)oA dihidratasi enjadi
=7hidroya(yl7)oA oleh en4i enoyl-CoA hidratase.
iii. Dehidrogenasi 00
Dehidrogenase 00, yaitu dehidrogenasi =7hidroya(yl7)oA oleh en4i
-hidro!yacyl-CoA dehidrogenase dengan NADE seagai koen4inya enjadi
C7ketoa(yl7)oA. NAD9 yang terentuk dari NADE dapat dioksidasi keali
elalui ekanise fosforilasi oksidatif yang dirangkaikan dengan rantai
pernafasan enghasilkan tiga olekul ATP.
7
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
12/25
i3. Tiolasi 5Tahap peotongan6
Pee(ahan olekul dengan en4i C7ketoa(yl7)oA thiolase. Pada reaksi
ini satu olekul ketoa(yl7)oA enghasilkan satu olekul asetyl7)oA dan sisa
rantai asa leak dala entuk )oA7nya, yang epunyai rantai dua ato
karon leih pendek dari seula.
Tael 1. Reaksi7reaksi dala C7oksidasi asa leak.
Reaksi *n4i
1.
( ) ( ) $n$=$$n$= 'AD9
2)oA
F
)
FF
O
)9)9)9)9'AD
2)oA
F
)
FF
O
)9)9)9)9 +=+
Asil7&oADehidrogenase
$.
( ) ( )
2)oA
F
)
FF
O
)9)9O9)9)9O9
2)oA
F
)
FF
O
)9)9)9)9 $n$=$n$= +=
*noil7&oA hidratase
=.
( ) ( ) ++ +++ 9NAD9
2)oA
F
)
FF
O
)9)O)9)9NAD
2)oA
F
)
FF
O
)9)9O9)9)9 $n$=$n$=
=79idroksiasil7&oA
dehidrogenase
+.
( ) ( )
2)oA
F
)
FF
O
)9
2)oA
F
)
FF
O
)9)9)oA29
2)oA
F
)
FF
O
)9)O)9)9 =n$=$n$= ++
Tiolase
Proses degradasi asa leak selanjutnya adalah pengulangan ekanise
C7oksidasi se(ara erurutan sapai panjang rantai asa leak terseut hais
dipe(ah enjadi olekul a(etyl7)oA. Dengan deikian satu olekul asa
iristat 51+)6 enghasilkan ! olekul a(etyl7)oA 5$)6 dengan elalui ? kali C7
oksidasi
8
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
13/25
koAAsetil!)oksidasisiklus?le,akasa,
1+
8aar +. Reaksi peentukan asetil7&oA
Tiap satu sklus C7oksidasi dihasilkan energi seesar
1 'AD9$ G $ ATP 5pada dehidrogenasi 16
1 NAD9 G = ATP 5pada dehidrogenasi $6
dan 1 A(etyl7)oA.
2atu A(etyl7)oA dioksidasi elalui siklus T)A enghasilkan energi G 1$ ATP
%adi julah ATP yang dihasilkan dala satu siklus C oksidasi G 5= E = E 1$6 ATP
G 1! ATP
=. %alur inor degradasi asa leak
%alur utaa degradasi asa leak adalah C7oksidasi, yaitu untuk asa
leak jenuh erato ) genap. Akan tetapi ada juga jalur7jalur khusus yang lain
yaitu untuk degradasi asa leak tak jenuh, degradasi asa leak dengan ato
) ganjil, serta 7 dan 7 oksidasi
9
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
14/25
a.
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
15/25
8aar . Oksidasi asa leak tak jenuh 5asa oleat6. Oksidasi ini
eutuhkan taahan en4i enoyl7)oA isoerase untuk ereposisi ikatan
rangkap dari (is ke isoer trans seagai interediet noral pada C7oksidasi.
Pada asa leak tak jenuh, ada siklus C7oksidasi yang tidak elalui reaksi
dehidrogenasi 0 yang enghasilkan 'AD9$, yaitu pada potongan $) yang
engandung ikatan rangkap. Dengan deikian julah ATP yang dihasilkan pada
C7oksidasi asa leak tak jenuh leih sedikit ila diandingkan dengan julah
ATP yang dihasilkan oleh C7oksidasi asa leak jenuh dengan julah ato )
yang saa.
11
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
16/25
8aar ?. :rutan reaksi dala oksidasi asa leak tak jenuh 5)ontoh asa
linoleat dala entuk linoleoyl7&oA6
12
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
17/25
.
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
18/25
8aar !. Oksidasi asa leak dengan ato ) ganjil 5(ontoh asa propionat
dala entuk Propionyl7)oA6
;agi penderita aneia pernisiosa seagai akiat kekurangan 3itain ;,
kerja en4i ethylalonyl7)oA utase terganggu, sehingga /7Methylalonyl7
)oA tidak isa diuah enjadi 2u((inyl7)oA. Dala urin penderita ini
diteukan /7ethylalonyl7)oA aupun propionyl7)oA dala julah yang
esar.
(. H dan I oksidasi
oksidasi adalah degradasi senyawa asa karoksilat dengan
elepaskan 1 ato karon pada ujung karoksilnya. Asa leak yang agian
14
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
19/25
ujungnya epunyai (aang etil tidak isa langsung didegradasi elalui
ekanise 7oksidasi, elainkan harus dioksidasi terleih dahulu elalui
ekanise oksidasi. Dala ekanise oksidasi, gugus karoksilat
dilepaskan seagai )O$dan ato karon7 dioksidasi oleh hidrogen peroksida
enjadi gugus aldehida. Reaksi ini dikatalisis oleh en4i peroksidase asa
leak, tidak eutuhkan )oA729 dan tidak enghasilkan ATP. 8ugus aldehid
yang terentuk selanjutnya dioksidasi dengan enggunakan NADEenjadi asa
karoksilat. Dengan deikian asa leak yang dihasilkan dala satu kali reaksi
oksidasi telah erkurang dengan 1 ato ). 2elain itu gugus aldehid terseut
dapat dioksidasi enjadi gugus alkohol, eentuk senyawa alkohol asa
leak. 2enyawa ini anyak terdapat dala lilin tuuhan.
Pada kasus syndro Refsu, pasien yang epunyai gangguan dala
reaksi 7oksidasi, tidak apu engoksidasi asa fitanat yang erasal dari
akanan tuuhan. Asa fitanat engandung gugus etil 57)9=6 pada karon7C
yang dapat enghaat reaksi C7oksidasi.
;erikut adalah (ontoh reaksi - oksidasi yang terjadi dala iji ke(aah
eerapa tuuhan.
15
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
20/25
8aar >. Reaksi H7oksidasi asa leak yang terjadi dala iji ke(aah
eerapa tuuhan
I7oksidasi adalah oksidasi ato ) pada ujung asa leak. Reaksi ini
diulai dengan hidroksilasi gugus )9=yang dikatalisis oleh onooksigenase
eentuk )9$O9 dan dilanjutkan dengan oksidasi eentuk gugus
karoksilat 7)OO9. 9asilnya adalah asa leak dikaroksilat yang dapat
engalai 5asa suerat6 atau )? 5asa adipat6 yang dapat diekskresi dala urin. &edua
asa ini dijupai pada urin penderita ketotik dikaroksilat asiduria. I7oksidasi
dilakukan oleh en4i7en4i hidroksilasi yang eerlukan sitokro P7+# dala
ikroso
d.
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
21/25
elektron yang dihasilkan pada tahap reduksi 1 diasukkan ke O$
enghasilkan 9$O elalui rantai respirasi yang digaungkan dengan
peentukan ATP.
$. Dala siste perosisoal, C7oksidasi leih aktif dilakukan terhadap asa
leak erantai panjang, seperti asa heakosanoat, dan asa leak
er(aang, seperti asa fitanat dan asa pristanat. Pada aalia konsentrasi
leak yang tinggi dala diet akan enaikkan sintesis en4i C7oksidasi
peroisoal hati. &arena peroisoe hati tidak epunyai en4i7en4i
untuk siklus T)A dan tidak dapat engkatalisa oksidasi a(etyl7)oA enjadi
)O$, aka asa leak erantai panjang atau er(aang terseut
dikataolise enjadi produk asa leak yang leih pendek, selanjutnya
dieksport ke itokondria untuk dioksidasi se(ara sepurna.
Dala kasus sindro Kellweger, asa leak rantai panjang tidak dapat
didegradasi karena peroksisoal rusak.
17
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
22/25
8aar ". Perandingan C7oksidasi di itokondria dan di peroisoe dan
glyoysoe
18
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
23/25
PENUTUP
Asa leak jenuh didegedasi dala = tahapan oksidasi. Tahap pertaa, C7
oksidasi, dilakukan dala siklus yang erkesinaungan dengan hasil akhir
seagai a(etyl7)oA. Tiap siklus terdiri atas + tahap reaksi, yaitu 516 dehidrogenasi
1, 5$6 hidratasi, 5=6 dehidroenasi $, dan 5+6 tiolasi. Pada tahap kedua tiap a(etyl7
)oA dioksidasi enghasilkan $ )O$ dan > elektron dala siklus T)A. Pada
tahap ketiga, elektron yang dihasilkan dari tahap 1 dan $ asuk ke rantai respirasi
itokondria dengan enghasilkan energi untuk sintesis ATP dengan forforilasi
oksidatif.
Oksidasi asa leak tidak jenuh eerlukan $ en4i taahan yaitu
enoyl7)oA isoerase dan $,+7dienoyl7)oA redu(tase. Asa leak erato )
ganjil dioksidasi C enghasilkan a(etyl7)oA dan propionyl7)oA. Propionyl7)oA
dikaroksilasi enjadi /ethylalonyl7)oA yang keudian diisoerisasi
enjadi su((inyl7)oA untuk dioksidasi enjadi )O$dala siklus T)A.
Peroisoe tanaan dan hewan dan glyoysoe tanaan enjalankan C
oksidasi dala epat tahap yang irip dengan C oksidasi di itokondria hewan.
Akan tetapi pada tahap pertaa elektron langsung ditransfer ke olekul O$
enghasilkan 9$O$. Reaksi w7oksidasi yang terjadi di dala retikulu
endoplasa enghasilkan asa leak dikaroksilat yang dapat engalai C7
oksidasi dari kedua ujungnya sapai diperoleh asa dikaroksilat erantai
pendek seperti )> 5asa suerat6 atau )? 5asa adipat6.
19
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
24/25
20
7/26/2019 Tugas Biologi Umum Katabolisme Lipid 28 Sep 2015
25/25
DAFTAR PUSTAKA
)apell. $##$. ;iologi *disi kelia7jilid $. %akarta *rlangga
04afaLih. &ataolise /ipid. $+ 2epteer $#1.
httpBBi4afaLih.logspot.(o.idB$#1$B#+Bkataolise7leak.htl
/ehninger. $###. Prin(iples of ;io(heistry =ed. orth Pulishers New -ork
Mulyani, 2ri. Modul + Metaolise /ipid. $$ 2epteer $#1.
httpsBBhaniifadly.files.wordpress.(oB$#11B#=Blipid.pdf
Ngili, -ohanes. $#1#."io Ki#ia $asar. ;andung Rekayasa 2ains
http://izafaqih.blogspot.co.id/2012/04/katabolisme-lemak.htmlhttps://haniifadly.files.wordpress.com/2011/03/lipid.pdfhttp://izafaqih.blogspot.co.id/2012/04/katabolisme-lemak.htmlhttps://haniifadly.files.wordpress.com/2011/03/lipid.pdfRecommended