View
273
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
1/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
METABOLISMA SEL
3.1 PENGENALAN METABOLISMA
Menyatakan definisi metabolisma, enzim dan koenzim
Menerangkan kepentingan enzim dalam tindakbalas kimia
Mengklasifikasikan koenzim
3.2 METABOLISMA KARBOHIDRAT
Menghuraikan proses dalam metabolisma karbohidrat
Menerangkan peranan hormon dalam kawalatur paras glukosa darah
Mengenalpasti kesan gangguan metabolisma karbohidrat
3.3 METABOLISMA LIPID
Menerangkan ciri-ciri lipid
Menerangkan proses pencernaan lipid
Membezakan proses oksidasi dan sintesis lipid
Menghuraikan konsep setiap proses dalam metabolisma lipid
Menerangkan kesan gangguan metabolisma lipid
3.4 METABOLISMA PROTEIN
Menerangkan fungsi protein.
Menghuraikan proses pencernaan protein. Menerangkan konsep penyingkiran kumpulan amino protein.
Menerangkan konsep katabolisma rangka karbon dari asid amino.
Menghuraikan peranan dan kepentingan pembentukan glutamin.
Menghuraikan konsep kitaran urea.
3.5 INTEGRASI METABOLISMA
Menghuraikan konsep integrasi metabolisma karbohidrat, lipid dan
protein.
Menerangkan keadaan lapar, kebuluran dan kekenyangan.
3.1 PENGENALAN METABOLISMA
I. DEFINISI
Keseluruhan proses fizikal dan kimia di mana tindakbalsa pembinaan molekulbesar dari molekul kecil dan pemecahan molekul besar ke molekul kecil
Suriaclassroom Copyright July 2009 1
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
2/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
II. JENIS METABOLISMA
A. Anabolisma
Definsi: Pembinaan molekul kompleks dari molekul ringkas
Contoh: Pembentukan protein dari asid amino
Proses ini perlu untuk pertumbuhan, pengekalan dan pembaikan tisu rosak
Berlaku untuk pembentukan sel baru seperti enzim, protein, sel dan
sebagainyaB. Katabolisma
Pemecahan molekul kompleks kepada molekul ringkas
Contoh: Glukosa dipecahkan kepada CO2 dan H2O
Proses ini perlu mendapatkan tenaga dari diet agar anabolisma dapat
berlangsung
Berlaku untuk penghasilan tenaga dan kitar semula komponen sel
III.ENZIM
A. Definisi
Protein yang bertindak sebagai pemangkin yang menyebabkan perubahan kimia
pada suatu sebatian tetapi masih kekal dalam bentuk asal semasa dan selepassuatu proses berlangsung.
B. Ciri-ciri enzim
Dibentuk dari molekul protein globular maka ia mengikut ciri protein yang
mempengaruhi perubahan keadaan seperti suhu dan pH
Terdapat satu kawasan kecil untuk tindakbalas berlaku yang dinamakan
tapak aktif
Diperlukan dalam kuantiti sedikit
Bertindak spesifik dijelaskan melalui dua model tindak balas: Model
kunci dan mangga dan model Induce fit
Suriaclassroom Copyright July 2009 2
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
3/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
i. Model kunci dan mangga
Enzim dan substrat mempunyaibentuk yang sepadan
Menerangkan tindakan enzim yang
spesifik
ii. Model Induce fit
Modifikasi dari model kunci dan mangga.
Enzim dikatakan mempunyai struktur yang fleksibel dengan tapak aktif
berubah bentuk dengan berterusan apabila ada interaksi dengan substratbagi memudahkan tindakbalas berkesan
C. Mekanisma enzim dalam tindakbalas
Merendahkan tenaga pengaktifan tindakbalas
Merendahkan tenaga dalam keadaan peralihan
Menyediakan laluan alternatif tindakbalas
Suriaclassroom Copyright July 2009 3
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/24/Induced_fit_diagram.svg7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
4/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
D. Kadar tindakbalas yang dimangkin enzim dipengaruhi
Kepekatan enzim
Kepekatan substrat
IV. KOENZIM
A. Definisi
Sebatian yang menggalakkan tindakan enzim.
* Bersaiz kecil dari enzim, boleh diasingkan dan rentan haba secara relatif.Senang dipisahkan dari enzim.
B. Fungsi
Memainkan peranan dalam tindakbalas pemindahan kumpulan kimia dantindakbalas oksidasi dan penurunan
C. Klasifikasi berdasarkan sumber
Koenzim metabolit
Contoh:
Coenzyme Chemical group(s) transferred
Adenosine triphosphate Phosphate group
S-Adenosyl methionine Methyl group
3'-Phosphoadenosine-5'-phosphosulfate
Sulfate group
Coenzyme Q Electrons
Tetrahydrobiopterin Oxygen atom and electrons
Suriaclassroom Copyright July 2009 4
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
5/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Cytidine triphosphate Diacylglycerols and lipid head groups
Coenzyme Chemical group(s) transferred
Nucleotide sugars Monosaccharides
Glutathione Electrons
Coenzyme M Methyl group
Coenzyme B Electrons
Methanofuran Formyl group
Tetrahydromethanopterin Methyl group
Koenzim dari vitamin (vitamin-derived coenzyme)
Contoh: Koenzim A dari vitamin B3
Coenzyme VitaminAdditionalcomponent
Chemical group(s)transferred
NAD+ andNADP+
Niacin (B3) ADP Electrons
Coenzyme A Pantothenicacid (B5)
ADP Acetyl group and other acylgroups
Tetrahydrofolicacid
Folic acid (B9)Glutamateresidues
Methyl, formyl, methyleneand formimino groups
Suriaclassroom Copyright July 2009 5
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
6/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Menaquinone Vitamin K NoneCarbonyl group and
electrons
Coenzyme Vitamin Additionalcomponent
Chemical group(s)transferred
Ascorbic acid Vitamin C None Electrons
Coenzyme F420 Riboflavin (B2) Amino acids Electrons
3.2 METABOLISMA KARBOHIDRAT
I. PENGENALAN
A. Unit asas karbohidrat (sakarida)
Jenis monosakarida
glukosa (dextrose)
fruktosa
galaktosa
xylosa
ribosa
Klasifikasi monosakarida berdasarkan bilangan atom C
Bilangan atomkarbon
Namakategori
Contoh
4 Tetrosa Erithrosa, Threosa
5 PentosaArabinosa, Ribosa, Ribulosa, Xylosa, Xylulosa,
Lyxosa
6 HexosaAllosa, Altrosa, Fruktosa, Galaktosa, Glukosa,Gulosa, Idosa, Mannosa, Sorbosa, Talosa,Tagatosa
7 Heptosa Sedoheptulosa
Suriaclassroom Copyright July 2009 6
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
7/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Formula am dan struktur kimia monosakarida
Formula am: (CH2O)n n = merujuk bilangan C (bilangan 3-9)
Struktur kimia:
D-Glucose
B. Polimer
Disakarida
Karbohidrat yang mempunyai dua sakarida
Contoh:
Disakarida Unit 1 Unit 2Disakaridase
(enzim)
Sukrosa (table sugar, cane sugar,saccharose, orbeet sugar)
glukosa fruktosa sukrase
Lactose (milk sugar) galaktosa glukosa laktasa
Maltose glukosa glukosa maltase
Oligosakarida
Dikenali sebagai karbohidrat ringkas
Mengandungi minima 3 hingga 10 bilangan sakarida
Suriaclassroom Copyright July 2009 7
-D-Glucose -D-Glucose
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
8/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Contoh:
Frukto-oligosakarida (FOS) dalam sayuran
Galakto-oligosakarida (GOS)
Mannan-oligosakarida (MOS) pada dinding sel yisSaccharomyces cerevisiae
Polisakarida
Karbohidrat kompleks
Tidak larut air dan tidak manis
Contoh: Kanji, glikogen, selulosa dan chitin
II. PROSES PENUKARAN GLUKOSA KEPADA TENAGA
A. Glikolisis
Merupakan proses permulaan dalam metabolisma karbohidrat
Berlaku di sitoplasma
Rangkaian tindakbalas yang menukarkan glukosa kepada piruvat
Proses anaerobik
Merupakan asas bagi respirasi aerobik dan anaerobik
Berperanan untuk
Penghasilan molekul bertenaga tinggi (ATP dan NADH) sebagai sumber
tenaga sel bagi respirasi anaerobik dan aerobik
Suriaclassroom Copyright July 2009 8
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
9/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Penghasilan piruvat untuk Kitar Kreb (Kitaran Asid Sitrik) bagi respirasi
aerobik
Hasil tindakbalas bersih ialah
2 molekul ATP (digunakan sebagai sumber tenaga)
2 molekul NADH (memasuki RPE untuk dioksidasikan kepada ATP)
2 molekul piruvat (memasuki Kitar Kreb untuk dioksidasikan lagi)
Glikolisis dalam respirasi aerobik
Metabolisma utama manusia
Piruvat yang dihasilkan akan melalui proses dalam Kitar Kreb dan
seterusnya ke RPE
Glikolisis dalam respirasi anaerobik
Metabolisma pada keadaan hipoksia (otot overwork dan sel jantung
yang mengalami infarksi) Piruvat akan dtukarkan kepada asid laktik.
Asid laktik dibawa ke hepar untuk dimetabolismakan bagi mendapatkan
tenaga
B. Oksidatif dekarboksilasi (Piruvat dekarboksilasi)
Suriaclassroom Copyright July 2009 9
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
10/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Berlaku di mitokondria
Penukaran piruvat kepada asetil KoA
Hasil tindakbalas bersih
1 molekul NADH (memasuki RPE untuk dioksidasikan kepada ATP) 1 molekul CO2 (dikumuhkan)
C. Proses penghasilan tenaga am
i. Kitar Kreb
Berlaku di mitokondria
Proses anaerobik mengkatabolismakan asetil KoA bagi mendapatkan ATP
Merupakan tempat pertembungan metabolisma karbohidrat, lipid dan
protein
Hasil tindakbalas bersih
3 molekul NADH (memasuki RPE untuk dioksidasikan kepada ATP)
1 molekul FADH(memasuki RPE untuk dioksidasikan kepada ATP) 1 molekul ATP (digunakan sebagai tenaga)
2 molekul CO2 (dikumuhkan)
Suriaclassroom Copyright July 2009 10
Piruvat Asetil-KoA
HS-KoA CO2
NAD+ NADH
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
11/32
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
12/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
iii. Ringkasan penghasilan ATP
III. PROSES UNTUK KAWALATUR PARAS GLUKOSA DARAHA. Glikogenesis
Proses sintesis glikogen
Diaktifkan oleh insulin sebagai respon kepada paras glukosa tinggi darah
Suriaclassroom Copyright July 2009 12
Glukosa Piruvat
Glikolisis
ATP
NADH
Piruvat 2 Asetil KoA Kitar Kreb
Rangkaian
Pengankutan Elektron
NADH
NADH
6O2
+ 24H+ 12H2O
FADH ATP
NADH ATP
CO2
2 Asetil KoA
ATP
FADH
CO2
Petunjuk
1 FADH 2 ATP
1 NADH 3 ATP
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/2/2e/Etc2.png7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
13/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
B. Glikogenolisis
Katabolisma glikogen apabila paras glukosa darah menurun. T
Tidak ditukarkan kepada glukosa sebaliknya kepada salah satu molekul
perantara dalam proses glikolisis (glukosa-6-fosfat)
Distimulasikan oleh hormon glukagon dan epinefrin (adrenalin)
C. Lipolisis
Pemecahan lipid dalam sel adipos
Asid lemak bebas akan dihantarkan ke tisu yang memerlukan tenaga
melalui peredaran darah
Hormon yang mencetuskan lipolisis ialah epinefrin, norepinefrin
(noradrenalin), glukagon dan hormon adrenokortikoid
D. Glukoneogenesis
Berlaku di hepar
Laluan metabolisma yang menghasilkan glukosa dari substrat karbon
bukan karbohidrat seperti piruvat, laktat, gliserol dan asid amino glukogenik
Berlaku pada keadaan berpuasa, kelaparan atau semasa senaman
berintensiti tinggi
Glukosa-6-fosfatase
Enzim yang memangkinkan tindakbalas terakhir dalam glukoneogenesis
dan glikogenolisis Berperanan dalam kawalatur homeostatik paras glukosa darah
V. HORMON DALAM KAWALATUR PARAS GLUKOSA DARAHA. Insulin
Meningkatkan sintesis glikogen
Penyimpanan glukosa dalam hepar dalam bentuk glikogen
Pengurangan insulin menyebabkan sel hepar menukarkan glikogen
kepada glukosa untuk dibebaskan ke peredaran darah Meningkatkan sintesis asid lemak
Sel adipos dipaksa untuk mengambil lipid dari peredaran darah yang dan
ditukarkan kepada trigliserida Pengurangn insulin menyebabkan tindakan sebaliknya : pembebasan
lipid ke peredaran darah
Mengurangkan proteolisis
Suriaclassroom Copyright July 2009 13
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
14/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Pengurangan degradasi protein
Mengurangkan lipolisis
Pengurangan penukaran simpanan lipid pada tisu adipos kepada asid
lemak darah Kekurangan insulin menyebabkan simpanan lipid ditukarkan kepada asid
lemak darah Mengurangkan glukoneogenesis
Pengurangan penghasilan glukosa dari sumber bukan karbohidrat
Meningkatkan penyerapan kalium
Menyebabkan sel menyerap K+ serum
Ton otot arterial
Menyebabkan dinding arteri mengendur lalu meningkatkan aliran darah
(pada arteri mikro) Kekurangan insulin mengurangkan aliran dengan pengecutan otot pada
dinding arteri
B. Glukagon
Mempunyai tindakan yang bertentangan dengan insulin
Memberi isyarat pada sel hepar untuk membebaskan glukosa dari
simpanan glikogen melalui proses glikogenolisis
Apabila simpanan glikogen semakin sedikit, glukagon menggalakkan sel
hepr untuk sintesis glukosa memlalui proses glukoneogenesis
Menggalakkan proses lipolisis
C. Hormon lain
Katekolamin
Menyebabkan pembebasan glukosa dari simpanan
Hormon pertumbuhan (Growth hormone)
Mengurangkan penyimpanan glukosa oleh sel hepar
Menggalakkan proses glukoneogenesis di hepar
Penyelenggaraan dan fungsi Islets of Langerhans yang menghasilkan
hormon insulin dan glukagon
Glukokorticoids Meransangkan glukoneogenesis
Pemobilan asid amino dari tisu ekstrahepatik (tisu bukan hepar) sebagai
substrat dalam glukoneogenesis Merencatkan pengambilan glukosa dalam otot dan sel adipos (kekalkan
paras glukosa dalam darah) Meransangkan degradasi lemak dalam sel adipos melalui lipolisis
Suriaclassroom Copyright July 2009 14
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
15/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
VI. GANGGUAN METABOLISMA KARBOHIDRATA. Lactose intolerance
Ketidakupayaan untuk metabolisma laktosa (yang dijumpai dalam susu danproduk tenusu) kerana ketiadaan enzim laktose dalam sistem pencernaan
Laktosa yang berada dikolon menyebabkan penapaian laktosa oleh
bakteria di usus yang menghasilkan gas hidrogen, karbon dioksida danmetana
Ini menyebabkan simptom abdominal seperti kejang, kembung dan
flatulence
B. Glycogen storage disease Type I
Penyakit genetik disebabkan kekurangan enzim glukosa-6-fosfatase
Kekurangan ini mengganggu penukaran glikogen kepada glukosa dalamglukoneogenesis
Boleh menyebabkan hipoglisemia dalam keadaan berpuasa
3.3 METABOLISMA LIPID
I. PENGENALAN LIPID
A. Struktur lipid
Formula am R COOH
B. Pengkelasan
i. Lipid mudahLemak, lilin
ii. Lipid kompleksFosfolipid, glikolipid, lipoprotein, sulfolipid dan aminolipid
iii. Precursor dan derivatif lipid
Asid lemak, gliserol, steroid, jasad keton, hidrokarbon, hormonC. Ciri ciri
Bukan polimer tapi rantaian panjang
Merupakan rantai hidrokarbon
Tidak larut air
Sumber tenaga berkapasiti heterogenus (bergantung kepada panjang
Suriaclassroom Copyright July 2009 15
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
16/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
rantai, cabangan rantai dan ketidaktepuan)
II. PENCERNAAN LIPID
Lipid diet terdiri lemak neutral atau trigliserida (komposisi utama), kolesterol,fosfolipid, vitamin larut lemak dan sebagainya.
A. Pemecahan lipid
Bagi memastikan trigliserida diserap, 2 proses mesti berlaku:
i. EmulsifikasiPemecahan gumpalan lemak diet kepada titisan kecil olehgaram hempedu supaya tindakan lipase menjadi effektif dalam tindakannya
ii. HidrolisisPemecahan trigliserida kepada monogliserida dan asid lemak oleh enzimlipase pankreas.
*Lipase pankreasa. Fungsi: Enzim utama dalam pemecahan molekul lemak dalan sistem
pencernaan manusia
b. Tindakan: Menukar trigliserida dalam lemak makanan kepada
monogliserida dan asid lemak bebas
B. Penyerapan dalam usus
Misel terbentuk antara garam hempedu, monogliserida, asid lemak dan
Suriaclassroom Copyright July 2009 16
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
17/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
kompleks lipid lain. Ia akan diserap oleh sel mukosa usus melalui resapanmudah.
Pembentukan semula trigliserida berlaku di retikulum endoplasma dan
akhirnya ia dibawa ke jasad Golgi untuk dibungkus bersama kolesterol,lipoprotein dan lipid lain lalu membentuk kilomikron.
Kilomikron akan diedarkan ke seluruh badan untuk diserap oleh seladipos.
C. Pembentukan lipoprotein
i. Lipid diedarkan dalam bentuk lipoprotein kerana ia tidak larut dalamdarah (komposisi darah 90% air)
ii. Terdapat 5 jenis lipoproteina. Kilomikron
- Membawa trigliserida dari usus ke hepar, otot rangka (skeletal) dantisu adipos
b. VLDL (Very Low Density Lipoprotein)- Membawa trigliserida (yang baru disintesis) dari hepar ke tisuadipos
c. IDL (Intermediate Density Lipoprotein)- Perantara VLDL dan LDL.
- Biasanya tidak dikesan dalam darah
d. LDL (Low Density Lipoprotein)- Membawa kolesterol dari hepar ke sel badan.- Juga dikenali sebagai bad cholesterol lipoprotein
e. HDL (High Density Lipoprotein)- Mengumpul kolesterol dari tisu dan angkut ke hepar
Suriaclassroom Copyright July 2009 17
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
18/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
- Juga dikenali sebagai good cholesterol lipoprotein
III. METABOLISMA LIPID
A. Persediaan untuk oksidasi asid lemak / oksidasi
Merupakan laluan katabolisma utama bagi asid lemak
Berlaku di mitokondria dan peroksisom Menghasilkan asetil-KoA yang
digunakan untuk penghasilan ATP dalam mitokondria
dikatabolisma kepada jasad keton (asetoasetat dan -hidroksibutirat)
dalam hepar
3 perkara berlaku sebelum berlakunya oksidasi asid lemak
i. Pemobilan lipid simpanan (Mobilization of lipid stores)
Lipid disimpan dan diangkut dalam bentuk trigliserida
Apabila diperlukan, trigliserida ditukarkan kepada asid lemak dan
monogliserida melalui proses lipolisis
Asid lemak bebas ini masuk ke dalam sistem peredaran darah dan
diambil oleh sel yang memerlukan tenaga
ii. Pengaktifan asid lemak
Asid lemak tidak boleh wujud secara tunggal dalam sel badan. Ia
selalunya berikatan dengan protein. Pengaktifan asid lemakmembolehkan asid lemak wujud secara tunggal
Suriaclassroom Copyright July 2009 18
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
19/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Asid lemak ditukarkan kepada asil-KoA di sitosol. Proses ini
memerlukan tenaga.
Fatty Acid + ATP + Coenzyme A ---> Fatty Acyl-CoA + Pyrophosphate + AMP + H+
iii. Kemasukan asil-KoA ke dalam mitokondria
Suriaclassroom Copyright July 2009 19
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Acyl-CoA_from_cytosol_to_the_mitochondrial_matrix.gif7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
20/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Asil-KoA tidak berupaya merentasi membran dalam mitokondria
maka ia memerlukan sistem pengangkutan
Asil-KoA ditukarkan kepada asil-karnitin oleh karnitin
acyltransferase I. Proses ini merupakan kunci utama dalamkawalatur oksidasi asid lemak intrasel.
Asil-karnitine masuk ke dalam matriks mitokondria dan sebagai
pertukaran carnitin akan keluar dari matriks mitokondria enzimtranslocaseDalam matriks mitokondria, asil-karnitin ditukarkan semula kepadaasil-KoA
B. Oksidasi asid lemak
Oksidasi
Asid lemak
Asil-KoA
(Asid lemak aktif)
FAD
FADH2
NADH
NAD2-trans-enoil-KoA
L(+)-3-Hidroksiasil-KoA
3-Ketoasil-KoA
Asil-KoA
(Kurang 2 c dari asal)
Asetil-KoA
Kitar
Kreb
Asil-KoA
dehidrogenase
i. Terdapat 2 laluan oksidasi berlainan bergantung kepada jenis asid lemak:a. Asid lemak rantaian genap dan tepub. Asid lemak rantaian ganjil dan tidak tepu (laluan oksidasi alternatif)
Suriaclassroom Copyright July 2009 20
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
21/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
ii. Oksidasi asid lemak rantaian genap dan tepua. Proses yang berkitar.b. Dalam setiap kitaran:
- 2 C dipecahkan dari asil-KoA asal
- Pembentukan 1 molekul NADH, 1 molekul FADH2 dan 1molekul AsetilKoA- Asetil KoA memasuki Kitaran Kreb manakala NADH dan FADH2 memasuki
RPE untuk penghasilan ATP- Kitaran berulang sehingga kesemua molekul ditukarkan kepada asetil-KoA
iii. Oksidasi asid lemak rantaian ganjil dan tidak tepua. Proses yang sama di atas berlaku. Perbezaan pada hasil kitaran yang
terakhir iaitu asetil-KoA dan propionil-KoAb. Propionil-KoA pula akan ditukarkan kepada suksinil-KoAc. Suksinil-KoA masuk ke Kitar Kreb untuk pengoksidaan lanjutan
C. Kepentingan klinikal dalam gangguan proses oksidasi :
i. Kekurangan karnitin- Kekejangan otot- Lemah- Kematian
ii. Kekurangan karnitin palmitoiltransferase I (CPT I)
- Pengurangan aktiviti oksidasi asid lemak dan ketogenesis
iii. Kekurangan karnitin palmitoiltransferase II (CPT II)- Kesakitan dan keletihan otot berulang-ulang- Myoglobinuria selepas senaman teruk
iv. Kekurangan Asil KoA dehidrogenase- Disebabkan penyakit keturunan- Muntah- Keletihan- Koma
D. Ketogenesis
Proses pembentukan jasad keton di hepar apabila kehabisan simpanan
glikogen
2 keadaan menyebabkan berlakunya ketogenesis:
Berlebihan asetil-KoA hasil dari oksidasi asid lemak
Kekurangan oksaloasetat dalam Kitaran Kreb
Suriaclassroom Copyright July 2009 21
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
22/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
3 jenis jasad keton yang dihasilkan
Asetoasetat
-hidroksibutirat
Aseton
-hidroksibutirat dan asetoasetat adalah molekul tenaga dan mudah
diangkut ke hati dan ginjal. Semasa kebuluran, jasad keton dihasilkan dalam kuantiti banyak dan
menjadi pengganti glukosa sebagai sumber tenaga sel otak. Ia jugadimetabolismakan dalam otot rangka dan usus.
Kawalatur ketogenesis
Kawa l pengeluaran asid lemak bebas dari tisu adipos
Penukaran asid lemak yang tiba di hepar kepada trigliserida
Keperluan ATP meningkat menggalakkan pengoksidaan lanjutan Asetil
-KoA di Kitar Kreb. Kawal oksidasi asid lemak oleh hormon:
Glukagon Mengaktifkan oksidasi Insulin Merencatkan oksidasi
E. Sintesis asid lemak
Proses ini berlaku di sitosol dalam tisu hepar, ginjal, otak, kelenjar mamari
dan tisu adipos
Berlaku apabila terdapat sumber tenaga berlebihan terutamanya
pengambilan karbohidrat melebihi keperluan. Karbohidrat ditukar kepadaasid lemak (di hepar) dan disimpan sebagai trigliserida (dalam tisu adipos)
3 peringkat berlaku dalam sintesis asid lemak Peringkat pemula:
Pembentukan malonil KoA dari asetil-KoA dengan enzim asetil-KoAkarboksilase (Karboksilasi asetil-KoA
Pembentukan palmitate (asid lemak C16) dari malonil KoA dan asetil-KoA
Pemanjangan dan nyahtepuan asid lemak
Pembentukan asid lemak rantaian panjang dan tidak tepu
Sumber asetil KoA untuk sintesis asid lemak diperolehi dari
Oksidatif dekarboksilasi
Oksidasi asid lemak
F. Sintesis trigliserida
Proses ini berlaku di di endoplasmik retikulum licin hepar dan tisu adipos
2 peringkat penghasilan trigliserida
Penghasilan phosphatidate dari glycerol 3-phosphate
Phosphatidate menghasilkan trigliserida dan phospholipids neutral yang
lain
Suriaclassroom Copyright July 2009 22
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
23/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
IV. KAWALATUR METABOLISMA LIPID2 mekanisma kawalatur
A. Jangkamasa pendek
i. Disebabkan oleha. Kuantiti substratb. Perubahan enzim
ii. Asetil-KoA karboksilase (Sintesis asid lemak)a. Glukagon mengurangkan tindakan enzimb. Insulin meningkatkan tindakan enzim
B. Jangkamasa panjang
i. Insulin- meransang sintesis enzim asetil-KoA karboksilase dan fatty acid
synthase- meningkatkan paras lipoprotein lipase tisu adipos
ii. Kebuluran- mengurangkan sintesis enzim asetil-KoA karboksilase dan fatty acidsynthase
- mengurangkan paras lipoprotein lipase tisu adipos
Suriaclassroom Copyright July 2009 23
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
24/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
iii. Malonil-KoA- sebabkan perencatan carnitine asiltransferase I- menghalang asid lemak yang baru disintesis dioksidakan dalammitokondria
3.3 METABOLISMA ASID AMINO
I. PENGENALAN
A. Struktur protein am
Unit asas protein ialah asid amino
Asid amino untuk keperluan badan dikategorikan kepada
Asid amino perlu
Asid amino perlu di ambil menerusi diet dan badan tidak bolehmensintesiskannya
Asid amino tidak perlu
Suriaclassroom Copyright July 2009 24
http://en.wikipedia.org/wiki/Image:AminoAcidball.svg7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
25/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Asid amino yang tidak perlu diambil melalui diet dan badan bolehmensintesis protein ini
Nonessential Essential
Alanine Arginine*Asparagine Histidine
Aspartate Isoleucine
Cysteine Leucine
Glutamate Lysine
Glutamine Methionine*
Glycine Phenylalanine*
Proline Threonine
Serine Tyrptophan
Tyrosine Valine
B. Fungsi protein
Berfungsi sebagai enzim
Sebagai molekul pengangkut. Contoh: Hemoglobin yang berikatan dengan
oksigen dalam sel darah merah
Membina struktur sel
Pergerakan mekanikal. Contoh: Flagela
Sebagai hormon
Sebagai antibodi
C.Pencernaan protein
Pencernaan protein bermula di gaster oleh enzim yang dikenali sebagai
protease.
Protease memecahkan molekul protein kepada asid amino.
Enzim protease terdiri dari:
Enzim pepsinogen yang ditukarkan kepada enzim pepsin (dalam gaster)
dengan keadaan berasid (oleh kehadiran HCl) Tripsin (dalam duodenum)
Chymotripsin (dalam duodenum)
Asid amino kemudiannya diserap melalui usus
II. METABOLISMA ASID AMINO
Suriaclassroom Copyright July 2009 25
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
26/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Asid amino yang diserap dalam usus membentuk takungan asid amino
50% berasal dari diet
25% sel mati epitelial usus
25% enzim yang telah mencerna antara satu dengan lain
Asid amino dalam takungan akan
Digunakan untuk sintesis protein baru Ditukarkan kepada glukosa dan lipid
Digunakan secara langsung sebagai tenaga
Penukaran kepada glukosa dan lipid melibatkan 3 proses
Deaminasi: Penyingkiran kumpulan amino (-NH2)
Aminasi: Penambahan kumpulan amina (-NH2)
Transaminasi: Pemindahan kumpulan amina (-NH2)
Penggunaan asid amino sebagai tenaga
Asid amino perlu deaminasikan
Selepas penyingkiran kumpulan amino, rangka karbon yang tinggal
dikenali sebagai asid ketogenik Bergantung kepada jenis asid amino, asid ketogenik yang terhasil boleh
ditukarkan kepada piruvat, asetil KoA atau substrat dalam Kitar Kreb Apabila kekurangan asid amino berlaku, substrat dalam Kitar Kreb boleh
ditukarkan kepada asid amino Dalam glukoneogenesis, asid ketogenik digunakan untuk sintesis
glukosa
A. Transaminasi
Berlaku untuk 2 keadaan:
Anabolisma
Pembentukan asid amino tidak perlu dalam badan Katabolisma
kumpulan amino akan pergi ke kitaran Kreb
rangka carbn akan bentuk asid glukogenik (molekul yang digunakandalam glukoneogenesis) atau asid ketogenik (molekul yang digunakandalam penghasilan bahan keton dan asid lemak) seperti dalammetabolisma karbohirat dan lipid
Suriaclassroom Copyright July 2009 26
Contoh:Contoh:
Contoh:
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
27/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
B. Laluan kumpulan amino ke Kitar Kreb(Asimilasi ammonia pada asid keto membentuk glutamat)
Suriaclassroom Copyright July 2009 27
-ketoglutarat (asid keto) glutamat
glutamate
dehydrogenase
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
28/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Asid keto (-ketoglutarat)akan berikatan dengan ammonia (dari proses
transaminasi) untuk membentuk glutamat dengan bantuan enzim glutamatdehydrogenase.
Proses ini juga adalah tindakbalas berbalik dan berlaku dalam mitokondria
mamalia bagi membentuk semula asid keto (-ketoglutarat) yang boleh
memasuki Kitar Kreb untuk mendapatkan tenaga
C. Pembentukan glutamin
Glutamin terbentuk dari gabungan glutamat dan ammonia dengan bantuan
enzim glutamin synthetase
Ia pembawa nitrogen yang berperanan sebagai penderma/ pembawa
nitrogen bagi elak ketoksikan ammonia dalam peredaran darah
Tindakbalas ini berlaku di otot dan glutamin diangkut ke tisu lain sepertihepar dan ginjal
Tindakbalas berpasangan oleh enzim glutamin synthetase dan glutamate
synthetase membentuk glutamin dan glutamate berlaku dalam sel prokariot
III. KITARAN UREA
Kandungan ammonia yang tinggi dalam badan menyebabkan ketoksikan
Peningkatan paras ammonia dalam badan menyebabkan kelesuan dan
kerencatan mental Maka ammonia perlu diproses kepada urea melalui kitar urea.
Urea kemudiannya dikumuhkan dari badan
Suriaclassroom Copyright July 2009 28
Glutamat
Glutamin
Glutamin synthetase
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
29/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Bil. Bahan tindakbalas Hasil Tindakbalas Lokasi
1 2ATP + HCO3- + NH4
+ carbamoyl phosphate + 2ADP
+ Pimitokondria
2carbamoyl phosphate +
ornithinecitrulline + Pi mitokondria
3 citrulline + aspartate + ATP argininosuccinate + AMP + PPi sitosol
4 argininosuccinate Arginin + fumarate sitosol
5 Arginin + H2O ornithine + urea sitosol
Suriaclassroom Copyright July 2009 29
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
30/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
IV. KESIMPULAN METABOLISMA ASID AMINO
Metabolisma protein adalah proses yang kompleks dan saling berkaitan
dengan metabolisma yang lain.
Ia boleh dikaji melalui dua perspektif iaitu
Laluan asid amino
Laluan rangka karbon
Secara am, protein tidak disimpan dalam badan kerana
asid amino digunakan untuk sintesis protein keperluan dalam badan
kumpulan amino yang membentuk ammonia dikumuhkan sebagai urea
rangka karbonnya pula memasuki proses yang menghasilkan tenaga
3.5 INTEGRASI METABOLISMA KARBOHIDRAT, LIPID DAN PROTEIN
I. KONSEP INTEGRASI
Suriaclassroom Copyright July 2009 30
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
31/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
II. KEADAAN KENYANG, KELAPARAN DAN KEBULURAN
A. Kenyang
Suriaclassroom Copyright July 2009 31
7/27/2019 Unit 3 Metabolisma Sel
32/32
MABC 1112 (BIOKIMIA) UNIT 3 : METABOLISMA SEL
Dalam keadaan kenyang selepas makan (yang mengandungi karbohidrat,protein dan lipid) badan akan bertindak menggunakan karbohidrat sebagaisumber tenaga. Maka proses penukaran glukosa kepada tenaga berlaku.Disebabkan lambakan glukosa dalam darah, maka insulin akan bertindakmemberi isyarat agar glukosa yang berlebihan diambil oleh sel dan disimpan
sebagai glikogen. Ini akan menyebabkan paras glukosa turun ke paras normalselepas makan. Asid amino pula akan diolah semula menjadi asid amino yanglain atau digunakan terus untuk membentuk protein bagi keperluan badan. Asidamino yang berlebihan akan diasingkan kumpulan amino dan rangka karbonnya.Kumpulan amino akan dikumuhkan sebagai urea manakala rangka karbon pulaakan diolah menjadi substrat lain dalam metabolisma yang menghasilkantenaga. Lemak juga akan diolah semula dalam badan bagi membentuk membransel dan hormon. Ia juga diperlukan dalam proses metabolisma sel sebagaipelarut vitamin A,D,E dan K). Lipid yang berlebihan akan disimpan sebagaisumber tenaga dalam keadaaan terdesak. Proses glikogenolisis danglukoneogenesis (lipolisis dan oksidasi asid lemak) akan dihentikan pada ketika
ini.
B. Keadaan lapar
Glukagon yang memainkan peranan menaikkan paras glukosa darah pada arasnormal dengan meransang proses glikogenolisis.
C. Keadaan kebuluran
Keadaan kebuluran merupakan keadaan malnutrisi teruk dimana terdapatpengurangan ekstrem makanan, vitamin dan garam galian. Pada keadaan ini,
paras glukagon amat tinggi. Kehabisan simpanan glikogen menyebabkan prosesglukoneogenesis akan dimulakan. Semasa glukoneogenesis, sumber lipid yangdisimpan akan digunakan dahulu melalui proses lipolisis dan oksidasi asidlemak. Apabila terlalu banyak Asetil-KoA dalam badan ia akan digunakan untuksintesis bahan keton (proses ketogenesis) sebagai sumber tenaga. Langkahterakhir sekali, protein yang sedia dalam badan akan digunakan sebagai sumbertenaga.
Recommended