Biokimia 2010

  • View
    16

  • Download
    2

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

Text of Biokimia 2010

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    1/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    BIOKIMIAKARDIOVASKULER

    Sri Widia A Jusman

    Departemen Biokimia & BiologiMolekuler FKUI

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    2/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    METABOLISME ENERGI OTOT

    JANTUNG

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    3/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Otot rangka

    Sumber energi untuk kontraksi berasal dari glikogenotot dan glukosa darah kemudian melalui jalurglikolisis akan menghasilkan ATP

    Bila suplai O2pembentukan ATP tidak tergangguotot rangka mengandalkan perolehan energi dariglikolisis anaerob dihasilkan laktat

    Kemudian pada keadaan istirahat laktat akan diubahkembali menjadi glukosa di hati melaluiglukoneogenesis glukosa berdifusi keluar dari hati ditangkap oleh otot rangka diubah kembali menjadiglikogen melalui glikogenesis

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    4/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Otot jantung struktur otot lurik ~ otot rangka

    Otot jantung berbeda dengan otot rangka otot

    jantung berkontraksi terus menerus sepanjang

    hayat

    Keperluan ATP untuk kontraksi oleh karenaitu metabolisme aerobik

    Untuk keperluan energi sangat bergantung

    pada glukosa dan asam lemak darah

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    5/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Untuk sekali denyut jantung diperlukan 2 %dari total produksi ATP sel otot jantung

    Bila otot jantung tidak dapat memproduksi lagiATP seluruh ATP akan dipakai dalam waktu > mioglobin- mengikat O2dalam 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

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    10/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Pada keadaan normoksiaasam lemakdarahmerupakan substrat utama untuk metabolismeenergi otot jantung

    Ketersediaan asam lemak darah menghambat

    penggunaan glukosa sebagai sumber energi

    karena asam lemak menghambat jalur glikolisis

    Pada keadaan hipoksia/anoksia

    oksidasi asam lemak terganggu asam lemakdarah

    Glikolisis anaerobme

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    11/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    GLIKOLISIS

    Jalur utama metabolisme glukosa

    Berlangsung di sitosol semua sel

    Dapat berlangsung paada keadaan aerob maupunanaerob

    Pada keadaan aerob glukosa diubah menjadi piruvat disitosol kemudian piruvat masuk ke dalam mitokondriadioksidasi menjadi asetil KoA atom C akan dioksidasimelalui daur TCA menjaadi CO2

    Elektron dari substrat akan dioksidasi melalui rantaitransport elektron menghasilkan H2O + ATP

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    12/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    REAKSI JALUR GLIKOLISIS

    Glukosa + ATP glukosa 6-P + ADPGlukosa 6-P fruktosa 6-PFruktosa 6-P + ATPfruktosa 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

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    13/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    GLIKOLISIS AEROB

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    14/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Glikolisis anaerob

    NADH yang terbentuk pada reaksi yang dikatalisis oleh

    gliseraldehid 3-P dehidrogenase, di sitosol akan

    direoksidasi dengan mereduksi piruvatlaktat, yang

    dikatalisis oleh piruvat dehidrogenase (LDH)

    Glukosa piruvat + NADH + H+ laktat +

    NAD+

    Pada keadaan anaerob lebih banyak glukosa yang

    harus dimetabolisme dibandingkan dengan keadaan

    aerob

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    15/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Glikolisis Anaerob

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    16/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Asetil KoAOksaloasetat

    Glukosa

    Glukosa 6-PGlikogen

    Fruktosa 1,6-BP

    Gliseraldehid 3-P

    Di-OH aseton- P

    1,3-BP Gliserat

    3-P Gliserat

    piruvat

    piruvat

    ATP

    Fruktosa 6-P

    ATP

    NAD+

    NADH + H+

    ATP

    ATP

    sitrat

    a KGfumarat

    malat

    PDHMitokondria

    Sitosol

    Laktat

    LDH

    GLIKOLISIS

    HK

    PFK

    GPDH

    PK

    TCA

    cycle

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    17/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Oksidasi--asamlemak Berlangsung di dalam mitokondria ( pada keadaan

    aerob)

    Asam lemak harus diaktifkan sebelum mengalamikatabolisme menjadi asil KoA

    Asil KoA tidak dapat menembus membran dalammitokondria memerlukan karnitin

    Pada oksidasi-asam lemak oksidasi terjadi pad atomC-dari asam lemak oleh karena itu pada setiap kalioksidasi-- akan dilepaskan 1 asetil KoA+ asil KoAyang berkurang 2 atom C

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    18/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Oksidasi-asam lemak

    AL AL-alb

    AL

    Asil KoA

    KoA

    TAG

    Asil KoA

    Asill

    karnitin

    Asetil KoAAsil KoA

    karnitine

    Membran luar

    mitokondria

    TCA

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    19/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    DAUR TCA KATABOLISME ASETIL KOA (Daur Krebs)

    Serangkaian reaksi di dalam mitokodria

    Terjadi oksidasi asetil KoA menjadi CO2

    Koenzim bentuk tereduksi (NADH, FADH)

    pada waktumengalami reokisidasi terkait dengan pembentukan ATPmerupakan substrat untuk rantai pernafasan

    Merupakanjalur metabolsime bersamauntuk oksidasi

    aerobik dari KH, lipid dan asam amino

    Juga berperan pada glukoneogenesis, lipogenesisdaninterkonversi asam amino

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    20/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    glukosa Asam lemak Asam amino

    Asetil KoA

    sitrat

    isositrat

    a-ketoglutaraesuksiniKCoAsuksinat

    fumarat

    malat

    oksaloasetat

    NAD

    2H2H

    2H

    Fp

    KoQ

    Sit b

    Sit c

    Sit aa3

    H2O

    2H PPP

    Fosforilasi oksidatif

    Daur TCA

    O2

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    21/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    22/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    KEADAAN NORMOKSIA

    Sumber laktat terbesar dari sel darah merah

    Sebagian besar laktat

    diubah menjadi glukosa di hatimelalui glukoneogenesis

    Bila suplai darah (hipoperfusi) ambilan laktat Penghentian ambilan laktat asidosis laktat

    Metabolisme Laktat

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    23/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    METABOLISME LAKTAT PADA KEADAAN HIPOKSIA

    Produksi laktat - karena inhibisi P-enolpiruvatkarboksikinase (PEPCK)(enzim jalurglukoneogenesis) di hati

    Laktat

    dapat digunakan sebagai sumber energi

    Laktat piruvat asetil KoA kemudian dioksidasilebih lanjut melalui daur TCA di mitokondria

    Ambilan laktat menghemat pemakaian glukosa untukorgan vital

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    24/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    25/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Piruvat Asetil KoA Daur TCA

    Oksidasi-asam lemak

    CoA + NAD+ NADH+ CO2

    laktat

    glikolisis

    PDH

    (aktif)

    PDH-(P)

    (inaktif)

    kinase fosfatase

    Metabolisme energi otot jantung

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    26/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Otot 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

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    27/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    ANALISIS ENZIM UNTUK DIAGNOSIS

    Ezim fungsional plasma

    Enzim/proenzim tertentu normal terdapat di dalam plasmamempunyai fungsi fisiologiss

    Contoh

    - lipoprotein lipase

    - proenim pembekuan darah, komplemen, dll

    Biasanya disintesis dan disekresi oleh hati

    Enzim non-fungsional plasma

    Tidak mempunyai fungsi fisiologis di dalam plasma / darah

    Keberadaan di dalam plasma menandakan adanya

    kerusakan jaringan/ organ Contoh : LDH, SGOT/SGPT, amilase, kreatin kinase(CK),

    fosfatase alkali / asam

    Mempunyai nilai diagnostik

  • 5/26/2018 Biokimia Kardiovaskuler.fkuntan 2010

    28/49

    sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10

    Enzim 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 LDH1isozim (H4) - aktivitas pada