2. Katabolisme Lipid

FISIOLOGI TUMBUHAN

Kelompok 2Meilina Andriani 3425111430Neni Inayah 3425111431Nita Listiyani 3425111402

METABOLISME LIPID

KATABOLISME LIPID

Metabolisme

Katabolisme( Penguraian

)

Anabolisme(Penyusunan

)

Metabolisme Lipid

Pada tumbuhan terjadi• reaksi oksidasi pada katabolisme dan• biosintesis lipid terdapat perbedaan antara keduanya, yaitu :

Katabolisme lipid adalah reaksi pemecahan/ pembongkaran senyawa lipid menjadi senyawa yang lebih sederhana.

Tujuan utama katabolisme lipid membebaskan energi yang terkandung di

dalam lipid.

KatabolismeLipid

BACK

Katabolisme TGA

Lipolisis

Katabolisme Gliserol

Katabolisme Asam Lemak

β OksidasiAsam Lemak jenuh

β Oksidasi Asam Lemak Tak Jenuh

Jalur Glioksilat

Reaksi Lipolisis

Reaksi lipolisis adalah reaksi hidrolisis oleh lipase yang memecah trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak.

Trigliserida Gliserol + Asam Lemak

Proses ini terjadi pada Oleosom.

• Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi.

• Enzim gliserokinase mengkatalisis reaksi :Gliserol → Gliserol 3-fosfat

• Dalam reaksi ini diperlukan ATP dan menghasilkan ADP. Enzim gliserol 3-fosfat dehidrogenase mengkatalisis reaksi :

Gliserol 3-fosfat → Dihidroksi aseton fosfat ( DHAP )• Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai

respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis.

Katabolisme gliserol

Gambar katabolisme gliserol

Katabolisme Asam Lemak

• Katabolisme Asam lemak terjadi di mitokondria dan peroksisom

TAHAP-TAHAP KATABOLISME ASAM LEMAK

1. Aktivasi asam lemak di oleosom

2. Pengangkutan asil lemak-CoA dari oleosom ke mitokondria

1. Aktivasi asam lemak

2. Pengangkutan asil lemak-CoA dari oleosom ke mitokondria

BACK

• Reaksi ß-oksidasi terjadi di matriks mitokondria • Reaksi ß-oksidasi mengoksidasi asam lemak

menjadi asetil-CoA

4 TAHAP REAKSI ß-OKSIDASI

β Oksidasi

1) Dehidrogenasi I

2) Hidratasi

3) Dehidrogenasi II

4) Tiolasi

Asam Lemak Jenuh

Asam Lemak Tak Jenuh

• Dehidrogenasi Asam lemak-CoA oleh enzim acyl-CoA dehidrogenase

• Pembentukan rantai ganda antara atom C2 –C3.

• menghasilkan senyawa enoyl-CoA.

• FAD (flavin adenin dinukleotida) yang bertindak sebagai koenzim direduksi menjadi FADH2

Asam Lemak Jenuh β Oksidasi

1) Dehidrogenasi I

Ikatan rangkap pada enoyl-CoA dihidratasi menjadi 3-hidroxyacyl-CoA oleh enzim enoyl-CoA hidratase.

•Penambahan gugus hidroksi pada C3

2) Hidratasi

•Dehidrogenasi 3-hidroxyacyl-CoA oleh enzim ß-hidroxyacyl-CoA dehidrogenase dengan NAD+ sebagai koenzimnya.

•Menghasilkan ß-ketoacyl-CoA dan NADH dari reduksi NAD+.

3) Dehidrogenasi II

•Pemotongan molekul ß-ketoacyl-CoA dengan enzim ß-ketoacyl-CoA thiolase.

• menghasilkan satu molekul asetyl-CoA dan sisa rantai asam lemak dalam bentuk CoA yang mempunyai rantai dua atom karbon lebih pendek dari semula.

4) Tiolasi

Mekanisme ß-oksidasi mengalami pengulangan secara berurutan sampai panjang rantai asam lemak tersebut habis dipecah menjadi molekul acetyl-CoA.

• Contoh : satu molekul asam miristat (C14) menghasilkan 7 molekul acetyl-CoA (C2) dengan melalui 6 kali ß-oksidasi.

Tiap satu siklus ß-oksidasi dihasilkan energi sebesar:

1 FADH2 = 2 ATP (pada dehidrogenasi 1)

1 NADH = 3 ATP (pada dehidrogenasi 2)

dan 1 Acetyl-CoA. 1 Acetyl-CoA dioksidasi melalui

siklus TCA menghasilkan energi = 12 ATP

Jadi jumlah ATP yang dihasilkan dalam satu siklus ß oksidasi = (2 + 3 + 12) ATP = 17 ATP

• Sama seperti ß-oksidasi untuk asam lemak jenuh. • Namun ada beberaa perbedan:1. Mengalami satu mekanisme reaksi tambahan yaitu

reaksi isomerisasi bentuk cis ke trans yang dikatalisis oleh enzim enoyl-CoA isomerase.

2. Tidak melalui reaksi dehidrogenasi I yang menghasilkan FADH2.

3. Dengan demikian jumlah ATP yang dihasilkan pada ß-oksidasi asam lemak tak jenuh lebih sedikit bila dibandingkan dengan jumlah ATP yang dihasilkan oleh ß-oksidasi asam lemak jenuh dengan jumlah atom C yang sama.

Asam Lemak Tak Jenuh β Oksidasi

Asam Lemak Tak Jenuh β Oksidasi

BACK

Jalur Glioksilat

• Terjadi saat perkecambahan biji

• Di dalam sel berlangsung di glioksisom• Metabolisme ini mengkonversi asam lemak

menjadi gula (sukrosa)• Lemak tidak dapat ditranslokasikan ke akar dan

tunas yang sedang tumbuh• Melibatkan enzim-enzim dalam mitokondria dan

glioksisom

Jalur Glioksilat

a. Asetil KoA bereaksi dengan oksaloasetat membentuk asam sitrat dengan bantuan enzim sitrat sintetase

Dalam siklus glioksilat oksaloasetat dalam mitokondria diubah menjadi aspartat oleh aspartat aminotransferase dan ditranspor ke glioksisom dimana akan diubah kembali menjadi oksaloasetat

b. Isomerisasi asam sitrat menjadi asam isositrat dengan enzim acontiase

Jalur Glioksilat

c. Isositrat dipecah oleh enzim isositrat liase menghaslkan suksinat dan glioksilat

d. Glioksilat bereaksi dengan asetil KoA lainnya membentuk malat dan koenzim A bebas (CoASH) dengan bantuan enzim malat sintetase

e. Malat kemudian dibawa ke sitosol dan diubah menjadi oksaloasetat

f. Oksaloasetat diubah menjadi glukosa melalui proses glukoneogenesis

g. Suksinat yang dihasilkan dari pemecahan isositrat masuk ke mitokondria dan dioksidasi dalam siklus krebs

h. Siklus krebs akan menghasilkan asam oksaloasetat yang akan dibawa ke glioksisom untuk diproses kembali dalam jalur glioksilat BACK

Keterangan• FFA, free fatty acid;• Gly, glycerol;• G3P, glycerol-3-phosphate;• DHAP, dihydroxyacetone

phosphate;• PEP, phosphoenolpyruvate;• Glyox, glyoxylate;• Succ, succinate;• Mal, malate;• OAA, oxaloacetate;• Cit, citrate;• Isocit, isocitrate;• Fum, fumarate;• ATP, adenosine triphosphate; • CoAsh, Coenzyme A;• LIP, TGL, TAG lipase;• DGL, DAG lipase;• MGL, MAG lipase;• GLK, glycerol kinase;

• GDH, FAD-glycerol-3-phosphate dehydrogenase;

• PXA, ATP-binding cassette transporter;

• PNC, ATP transporter;• LACS, long chain acyl-CoA

synthetase;• MDH, malate dehydrogenase; • PCK,PEP carboxykinase;• ACX, acyl-CoA oxidase;• MLS, malate synthase;• MFP, multifunctional protein, • ICL, isocitrate lyase;• SDH, succinate dehydrogenase; • ACO, aconitase;• FUM, fumarase; • KAT, ketoacyl-CoA thiolase;• CYS, citrate synthase.• Dashed lines denote multi-step

processes.

Sistem Asam Lemak Sintase

Enzim Fungsi

Acyl carrier protein (ACP) Membawa gugus asil melalui ikatan tioester

Acetyl-CoA–ACP transacetylase (AT) Mentransfer gugus asil dari CoA menuju KS

Ketoacyl-ACP synthase (KS) Melakukan reaksi kondensasi malonil dan CoA

Malonyl-CoA–ACP transferase (MT) Mentransfer malonil dari CoA ke ACP

Ketoacyl-ACP reductase (KR) Mereduksi gugus β-keto menjadi β-hidroksi

Hydroxyacyl-ACP dehydratase (HD) Menghilangkan air dari β-hidroksi-ACP

Enoyl-ACP reductase (ER) Mereduksi ikatan rangkap membentuk asil-ACP jenuh

BACK

Terimakasih...