Upload
jamal-ludin
View
101
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
biokimia
Citation preview
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10BIOKIMIA KARDIOVASKULER
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
METABOLISME ENERGI OTOT JANTUNG
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Otot rangka
Sumber energi untuk kontraksi berasal dari glikogen otot dan glukosa darah kemudian melalui jalur glikolisis akan menghasilkan ATP
Bila suplai O2 pembentukan ATP tidak terganggu otot rangka mengandalkan perolehan energi dari glikolisis anaerob dihasilkan laktat
Kemudian pada keadaan istirahat laktat akan diubah kembali menjadi glukosa di hati melalui glukoneogenesis glukosa berdifusi keluar dari hati ditangkap oleh otot rangka diubah kembali menjadi glikogen melalui glikogenesis
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Otot jantung struktur otot lurik ~ otot rangka
Otot jantung berbeda dengan otot rangka otot jantung berkontraksi terus menerus sepanjang hayat
Keperluan ATP untuk kontraksi oleh karena itu metabolisme aerobik
Untuk keperluan energi sangat bergantung pada glukosa dan asam lemak darah
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Untuk sekali denyut jantung diperlukan 2 % dari total produksi ATP sel otot jantung
Bila otot jantung tidak dapat memproduksi lagi ATP seluruh ATP akan dipakai dalam waktu < 1 menit
Oleh karena keperluan ATP yang sangat otot jantung bergantung pada metabolisme aerobik (glikolisis aerob, -oksidasi asam lemak) yang berlanjut dengan fosforilasi oksidatif melalui rantai transport elektron di dalam mitokondria menghasilkan ATP
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Bahan bakar untuk kontraksi sel otot jantung
Asam lemak darah (60 80 %) - -oksidasi asetil KoA daur TCA fosforilasi oksidatif ATP Glukosa darah ( 20 40 %) glikolisis asetil KoA daur TCA fosforilasi oksidatif ATP Kontraktibilitas sel otot jantung total bergantung pada suplai O2 dan bahan bakar dari arteri koronaria
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Bila suplai O2 atau pO2 - jumlah ATP tidak mencukupi sel otot jantung beralih ke metabolisme anerob
Pada serangan jantung yang disebabkan sumbatan arteri koroner suplai O2 dan bahan bakar terputus dapat meyebabkan kematian otot jantung infark ( Myocardial infarction, MCI)
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Keperluan energi yang tinggi dari otot jantung didukung oleh struktur jaringannya
>> mioglobin - mengikat O2 dalam otot jantung mentransportnya ke mitokondria
>> mitokondria (> 50 % vol otot jantung ) >> mengandung enzim - -oksidasi asam lemak - kreatin kinase - daur TCA - rantai transport elektron - ATP sintase - ADP-ATP translokase
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Pada keadaan normoksia asam lemak darah merupakan substrat utama untuk metabolisme energi otot jantung
Ketersediaan asam lemak darah menghambat penggunaan glukosa sebagai sumber energi karena asam lemak menghambat jalur glikolisis
Pada keadaan hipoksia/anoksiaoksidasi asam lemak terganggu asam lemak darah Glikolisis anaerob me
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10GLIKOLISISJalur utama metabolisme glukosa
Berlangsung di sitosol semua sel
Dapat berlangsung paada keadaan aerob maupun anaerob
Pada keadaan aerob glukosa diubah menjadi piruvat di sitosol kemudian piruvat masuk ke dalam mitokondria dioksidasi menjadi asetil KoA atom C akan dioksidasi melalui daur TCA menjaadi CO2
Elektron dari substrat akan dioksidasi melalui rantai transport elektron menghasilkan H2O + ATP
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10REAKSI JALUR GLIKOLISISGlukosa + ATP glukosa 6-P + ADPGlukosa 6-P fruktosa 6-PFruktosa 6-P + ATP fruktosa 1,6-BP + ADPFruktosa 1,6-BP di-OHaseton-P + gliseraldehid 3-PGliseraldehid 3-P + Pi + NAD 1,3-bisfosfogliserat + NADH + H+1,3-bisfosfogliserat + ADP 3-P gliserat + ATP3-P gliserat 2-P gliserat2-P gliserat P-enolpiruvat + H2OP-enol piruvat + ADP piruvat + ATP
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10GLIKOLISIS AEROB
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Glikolisis anaerobNADH yang terbentuk pada reaksi yang dikatalisis oleh gliseraldehid 3-P dehidrogenase, di sitosol akan direoksidasi dengan mereduksi piruvat laktat, yang dikatalisis oleh laktat dehidrogenase (LDH)
Glukosa piruvat + NADH + H+ laktat + NAD+
Pada keadaan anaerob lebih banyak glukosa yang harus dimetabolisme dibandingkan dengan keadaan aerob
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Glikolisis Anaerob
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Asetil KoAOksaloasetatGlukosaGlukosa 6-PGlikogenFruktosa 1,6-BPGliseraldehid 3-PDi-OH aseton- P1,3-BP Gliserat3-P GliseratpiruvatpiruvatATPFruktosa 6-PATPNAD+NADH + H+ATPATPsitrata-KGfumaratmalatPDHMitokondriaSitosolLaktatLDHGLIKOLISISHKPFKGPDHPKTCA cycle
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Oksidasi--asamlemak
Berlangsung di dalam mitokondria ( pada keadaan aerob)
Asam lemak harus diaktifkan sebelum mengalami katabolisme menjadi asil KoA
Asil KoA tidak dapat menembus membran dalam mitokondria memerlukan karnitin
Pada oksidasi- asam lemak oksidasi terjadi pad atom C- dari asam lemak oleh karena itu pada setiap kali oksidasi- - akan dilepaskan 1 asetil KoA + asil KoA yang berkurang 2 atom C
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Oksidasi- asam lemakALAL-albALAsil KoAKoATAGAsil KoAAsill karnitinAsetil KoAAsil KoAkarnitineMembran luar mitokondriaTCA
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10DAUR TCA KATABOLISME ASETIL KOA (Daur Krebs)
Serangkaian reaksi di dalam mitokodria
Terjadi oksidasi asetil KoA menjadi CO2
Koenzim bentuk tereduksi (NADH, FADH) pada waktu mengalami reokisidasi terkait dengan pembentukan ATP merupakan substrat untuk rantai pernafasan
Merupakan jalur metabolsime bersama untuk oksidasi aerobik dari KH, lipid dan asam amino
Juga berperan pada glukoneogenesis, lipogenesis dan interkonversi asam amino
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10glukosaAsam lemakAsam aminoAsetil KoAsitratisositrat-ketoglutaraesuksiniKCoAsuksinatfumaratmalatoksaloasetatNAD2H2H2HFpKoQSit bSit cSit aa3H2O2HPPPFosforilasi oksidatifDaur TCA O2
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10KEADAAN NORMOKSIA
Sumber laktat terbesar dari sel darah merah
Sebagian besar laktat diubah menjadi glukosa di hati melalui glukoneogenesis
Bila suplai darah (hipoperfusi) ambilan laktat
Penghentian ambilan laktat asidosis laktatMetabolisme Laktat
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10METABOLISME LAKTAT PADA KEADAAN HIPOKSIA
Produksi laktat - karena inhibisi P-enolpiruvat karboksi kinase (PEPCK) (enzim jalur glukoneogenesis) di hati
Laktat dapat digunakan sebagai sumber energi
Laktat piruvat asetil KoA kemudian dioksidasi lebih lanjut melalui daur TCA di mitokondria
Ambilan laktat menghemat pemakaian glukosa untuk organ vital
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Piruvat Asetil KoADaur TCA Oksidasi- asam lemakCoA + NAD+NADH + CO2laktatglikolisisPDH (aktif)PDH-(P) (inaktif)kinasefosfataseMetabolisme energi otot jantung
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Otot jantung juga mengandung >>> kreatin kinase (creatine kinase, CK)
kreatin + ATP kreatin-P + ADP
Kreatin-P cadangan energi dalam jantung, otak, otot skelet
Bila keperluan ATP meningkat dalam waktu singkat mis. Pada awal kontraksi otot ikatan fosfat energi tinggi yang terdapat dalam kreatin-P ditransfer ke ADP membentuk ATP
Bila keperluan ATP - kreatin-P disintesis kembali
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10ANALISIS ENZIM UNTUK DIAGNOSIS
Ezim fungsional plasma Enzim/proenzim tertentu normal terdapat di dalam plasma mempunyai fungsi fisiologissContoh - lipoprotein lipase - proenim pembekuan darah, komplemen, dllBiasanya disintesis dan disekresi oleh hati
Enzim non-fungsional plasma Tidak mempunyai fungsi fisiologis di dalam plasma / darahKeberadaan di dalam plasma menandakan adanya kerusakan jaringan/ organContoh : LDH, SGOT/SGPT, amilase, kreatin kinase (CK), fosfatase alkali / asamMempunyai nilai diagnostik
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Enzim nonfungsional plasma pada penyakit jantung
LDH- tetramer - 2 tipe isomer H (heart) dan M (muscle)- 5 isozim : H4, H3M, H2M2, HM3, M4- pola elektroforesis khas pada MCI LDH1 isozim (H4) - aktivitas pada hari I meningkat bertahap dan bertahan sampai > 6 hari
CK- dimer- 2 tipe subunit M (muscle) and B (brain)- 3 isozim: MM, MB, BB- isozim CK-MB mempunyai nilai diagnostik - aktivitas dalam 6 jam setelah serangan jantung
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10GOT (AST, aspartate transaminase) - Pada MCI aktivitas dalam 6 12 jam setelah nekrosis, menetap dalam 24 - 36 jam, dan menghilang dalam waktu 4 hari - aktivitas 10 x N, paralel dengan luas daerah nekrosis - pada penyakit hati dan empedu - aktivitas juga , tetapi tidak setinggi pada penyakit jantung, dalam waktu singkat dan biasanya disertai dengan pe aktivitas GPT >100 X N
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Aktivitas transaminase di berbagai organ (Unit/g jaringan)
OrganAST/GOTALT/GPTJantungHatiOtot skeletGinjalPankreasLimpaParuSerum1555001424009930090900283001360010000227130438004750193001550121066816
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10AKIVIAS ENZIM NONFUNGSIONAL PLASMA PADA MCI4 8 1 2 3 4 5 Jam Hari7x
6x
5x
4x
3x
2x
NAST/GOTLDHCK-MB
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10KOLESTEROL dan LIPOPROTEIN
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Lipid, termasuk kolesterol, ditransport di dalam plasma sebagai lipoprotein
Lipoprotein di dalam darahKilomikronVLDL (very low density lipoprotein)IDL (intermediate density lipoprotein)LDL (low density lipoprotein)HDL (high density lipoprotein)
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kilomikron (KM)
Berasal dari absorpsi lipid di usus (lipid eksogen)
Mentransport lipid dari usus ke hati/jaringan
Terutama mengandung triasilgliserol (TG), juga mengandung fosfolipid (PL), kolesterol (C), apo A, apoB-48, apo C
Di dalam endotel pembuluh kapiler terdapat lipoprotein lipase (LPL), yang menghidrolisis TG asam lemak (AL) + gliserol
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10AL kemudian ditangkap oleh jaringan, digunakan sebagai energi (jantung) atau akan mengalami esterifikasi dengan gliserol TG (disimpan di jaringan adiposa)
Gliserol disimpan di jaringan adiposa (setelah esterifikasi dengan AL) dalam bentuk TG
Setelah TAG dihidrolisis oleh LPL KM berubah menjadi sisa KM ditransport kembali ke hati komponen kolesterol nya di kemas kembali dalam bentuk VLDL
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10VLDL
Dibentuk di hati (lipid endogen)Mentransport lipid endogen dari hati ke jaringan Terutama mengandung TG (komponen utama), juga mengandung kolesterol, PL, apo B-100, apo CLPL yang terdapat pada endotel pembuluh darah menghidrolisis TG AL + gliserolAL ditangkap oleh jaringan digunakan sebagai sumber energi (jantung) atau disimpan sebagai TG di jaringan adiposa Gliserol ditangkap oleh jaringan untuk reesterifikasi menjadi TG di jaringan adiposaSetelah dihidrolisis oleh LPL, VLDL berubah menjadi IDL (VLDL remnant, sisa VLDL)
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10IDLDibentuk dari VLDLKomponen utama adalah kolesterolJuga mengandung Apo B-100 dan apo EDiangkut kembali ke hati atau diubah menjadi LDL
LDLDibentuk dari IDLKomponen utama kolesterol Ditangkap oleh hati atau jaringan yang mempunyai reseptor LDLKolesterol digunakan sebagai komponen membran sel, hormon steroid= bad cholesterol
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10HDLDisintesis dan disekresi oleh hati dan usus
Komponen utama fosfolipid, kolesterol
Juga mengandung apo A
Kolesterol diubah menjadi kolesteril ester (CE) oleh LCAT (lecithine-cholesterol acyl transferase)
Berperan pada transport-balik kolesterol dari jaringan ke hati
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Hati menggunakan kembali kolesterol diubah menjadi garam empedu atau diekskresi ke dalam empedu
HDL = good cholesterol
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10METABOLISME KOLESTEROL
Kolesterol dalam tubuh berasal dari Diet, dan Biosintesis
Kolesterol hanya disintesis oleh hewan ( tidak pada tanaman)
Dibentuk dari asetil KoA di hati, kulit, korteks adrenal, usus, testis, aorta
Asetil KoA merupakan sumber seluruh atom C kolesterol
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Asetil KoAAseto asetil KoAHMG KoA Mevalonat SkualenKolesterolHMG KoA reduktaseKolesterolAsam empeduStatin--Asam empedu Hormon steroidVitamin DStruktur membranBiosintesis kolesterolAsam lemakKH, AA
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kolesterol
ditransport antar jaringan dalam bentuk lipoproteinDiekskresi dalam empedu sebagai kolesterol atau asam empedu (garam)
Fungsi kolesterol, prekursor dariHormon steroidVitamin DAsam empedu
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kolesterol dalam makanan terdapat dalam bentuk ester dengan asam lemak
Di dalam usus kolesteril ester dihidrolisis menjadi kolesterol bebas dan asam lemak diabsorbsi dari usus dalam bentuk kilomikron
Setelah triasilgliserol dalam kilomikron di hidrolisis oleh lipoprotein lipase, berubah menjadi kilomikron remnant yang terutama mengandung banyak kolesterol ditransport ke ke hati di resekresi sebagai - VLDL - kolesterol
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kolesterol dapat di sintesis di dalam hati di sekresi ke dalam darah sebagai VLDL
Setelah triasilgliserol dalam VLDL di hidrolisis oleh lipoprotein lipase, berubah menjadi VLDL remnant (= intermediate density lipoprotein, IDL) sebagian IDL di transport kembali ke hati mengalami nasib yang sama dengan kilomikron remnant
Sebagian IDL berubah menjadi LDL lipoprotein yang terutama mengandung banyak kolesterol
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10LDL ditangkap oleh jaringan yang mempunyai reseptor LDL, digunakan untuk - struktur membran - sintesis hormon steroid - atau di akumulasi di jaringan
HDL berfungsi dalam pengangkutan kelebihan kolesterol dari jaringan kemudian di transport kembali ke hati (reverse cholesterol transport)
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10HDL disebut juga sebagai kolesterol baik karena mengambil kelebihan kolesterol dari jaringan perifer, misal dari dinding pembuluh darah
Kolesterol dalam HDL diubah menjadi ester kolesterol, sebagian di transfer ke lipoprotein lain, dan sebagian ke hati dalam bentuk HDL
Oleh hati kolesterol ini akan dikeluarkan kembali dalam bentuk VLDL, diubah menjadi garam empedu atau diekskresi ke dalam empedu
HDL berperan untuk me kadar kolesterol darah bersifat protektif terhadap aterosklerosis
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
Kadar kolesterol serum (dalam VLDL, IDL atau LDL) - berhubungan dengan pembentukan plak aterosklerotik dapat terjadi penyumbatan pembuluh darah aterosklerosis pembuluh darah hipertensi, penyakit jantung koroner, stroke
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Pencegahan aterosklerosis
Gaya hidup sehat tidak merokok, berat badan idealDiet rendah lemak, mengandung asam lemak tidak jenuh jamak (PUFA) atau MUFAOlahraga dapat menurunkan LDL, meningkatkan HDLObat-obatan penghambat sintesis kolesterol golongan statin merupakan inhibitor HMG KoA reduktase
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10
sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10