bagian fisiologi departemen anatomi, fisiologi dan
advertisement
METABOLISME BAGIAN FISIOLOGI DEPARTEMEN ANATOMI, FISIOLOGI DAN FARMAKOLOGI FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN IPB 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 1 Sumber Bacaan: 1. Cunningham’s Textbook of Veterinary Physiology 5th edition; Elsevier, pp 342-358 2. Clinical Anatomy and Physiology for Veterinary Technicians 3rd edition (Colville and Bassert), pp 417-444 3. Dee Unglaub Silverthorn Human Physiology An Integrated Approach, pp 739-765 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 2 Foundation of nutrition and cell metabolism 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 3 Metabolisme anabolisme Metabolisme katabolisme Metabolisme: urutan atau suksesi proses kimia yang terjadi dalam organisme hidup Anabolisme: sintesis senyawa kompleks dari bahan-bahan sederhana, contoh pembentukan glikogen dari glukosa (glikogenesis); lipogenesis, protein sintesis, dll Katabolisme: perombakan senyawa kompleks menjadi bahan-bahan yang lebih sederhana, contohnya: glikolisis, lipolisis, perombakan nutrien menjadi CO2 + H2O + energi, dll 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 4 Katabolisme bahan makanan produksi energi Penting untuk : - mempertahankan fungsi-fungsi tubuh - digesti - metabolisme - pengaturan suhu - aktivitas fisik 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 5 Transfer energi : - Energi yang dihasilkan dari proses katabolisme dipakai untuk pembentukan : Senyawa fosfat kaya energi ATP, dihidrolisa menjadi ADP & AMP Kreatin fosfat GTP (guanosin trifosfat) CTP (sitidin trifosfat) UTP (uridin trifosfat) ITP (inosin trifosfat) • Kelompok tio-ester : Koenzim-A (Ko-A) HS - Ko-A + as. Asetat (reduced Ko-A) 4/12/2016 asetil ko-A MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 6 ATP dan Perpindahan Energi Sel • • Di dalam sel, energi dari katabolisme akan dipindahkan ke ATP Hidrolisa ATP ke ADP dan P akan melepaskan energi yang kemudian digunakan untuk kegiatan sel ATP + H2O ADP + P + 7 kcal/mol 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 7 Hukum I Termodinamik : Energi tidak dapat dibentuk maupun dimusnahkan, tetapi dapat dikonversikan ΔE=H+W 60 % 40 % ATP Δ E = energi yang dibebaskan H = panas W = energi untuk kerja (transport, mekanik dan kimia) Total energi yang di hasilkan = Panas yang dihasilkan oleh tubuh + kerja luar + energi yang disimpan 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 8 Molekul Makanan (Karbohidrat, Protein atau Lemak) Katabolisme CO2 + H2O + NH3 ENERGI PANAS 60% ENERGI KIMIA 40% ADP + P ATP Energi yang digunakan untuk fungsi sel : (1) Tenaga dan pergerakan, (2)Transport Membran, (3) Sintesa Molekul 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 9 Absorbtif vs post absorbtif 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 10 Metabolic pathway saat absorbtif 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 11 Metabolic pathway saat post absorbtif 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 12 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 13 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 14 Basal Metabolic Rate (BMR) = Laju metabolisme basal Diukur pada keadaan: - Istirahat - suhu nyaman - post absortif (12-14 jam setelah makan) Keseimbangan energi Seimbang antara ‘intake’ kalori & ‘output’ energi Bila - katabolisme sumber-sumber energi (endogenous) Bila + energi akan tersimpan individu akan menjadi gemuk 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 15 Metabolic Rate = Laju Metabolisme • Jumlah energi/panas yang dihasilkan persatuan waktu • Energi disimpan dlm bentuk senyawa-kaya-energi (ATP, GTP, ADP, dll.) • Satuan ukuran energi/panas : kilokalori (K) Definisi : jumlah panas yg diperlukan untuk me ↑ kan suhu 1 gr air 1oC - Pengukuran energi : o Kalorimetri langsung ( dengan climate chamber; dg bomb kalorimeter ) o Kalorimetri tak langsung - konsumsi O2 - produksi CO2 4/12/2016 } RQ (Respiratory Quotient) : prod CO2/kons O2 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 16 Nutrient Respiratory Quotient Carbohydrates 1 Proteins 0.8 - 0.9 Ketones (eucaloric) 0.73 Ketones (hypocaloric) 0.66 Triolein (Fat) 0.7 Oleic Acid (Fat) 0.71 Tripalmitin (Fat) 0.7 Malic acid 1.33 Tartaric acid 1.6 Oxalic acid 4.0 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 17 Bomb calorimeter http://image.wistatutor.com/content/feed/tvcs/image1_27.jpg 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 18 Pengukuran Laju Metabolisme dengan produksi panas 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 19 Pengukuran Laju Metabolisme dengan konsumsi O2 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 20 Faktor – faktor yang mempengaruhi laju metabolisme : - aktivitas muskular - ingesti makanan - suhu lingkungan - tinggi, berat dan luas permukaan tubuh - sex - umur - keadaan emosi - suhu tubuh - konsentrasi hormon-hormon tiroid di darah - konsentrasi epinefrin/norepinefrin di darah 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 21 Kontrol Asupan Makanan “Satiety signals” lapar reseptor kenyang Melibatkan konsentrasi glukosa plasma & hormone yang mengatur metabolisme bahan2 organik (KH & lemak) Hormon Yang Mengatur Metabolisme : -Insulin - glukagon - GH - Glukokortikoid - Epinefrin - Tiroksin Tidak ada efek Glukosa 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 22 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 23 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 24 Sumber karbohidrat 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 25 Fase absorptive KARBOHIDRAT Insulin stimulan: gastric inhibitory peptide Penyimpanan glukosa oleh hati glikogen dan TG Glukosa glikogen Glukosa asam lemak via glikolisis 2 piruvat asetil ko-A siklus Krebs + oksaloasetat sitrat ke sitosol asam lemak Glukosa asam lemak (irreversibel) 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 26 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 27 Katabolisme Karbohidrat 1. Katabolisme aerobik melalui jalur glikolitik akan menghasilkan asam piruvat dan masuk ke siklus Krebs 4/12/2016 Kondisi Aerobik : 38 molekul ATP dihasilkan dimana 34 berasal dari oksidasi fosforilisasi, 2 ATP dari glikolisis dan 2 ATP dari siklus Krebs Kondisi Anaerobik : 2 molekul ATP dihasilkan 40 % energi dari glukosa pada kondisi aerobik dipindahkan ke ATP dan sisanya untuk produksi panas MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 28 GLIKOLISIS Kelompok fosfat dipindahkan dari metabolik fosforilated ke ADP. Substrat fosforilisasi umumnya terjadi pada jalur glikolitik dimana enzim yang terlibat terdapat pada sitosol Glukosa + 2ADP + 2Pi 2 as.laktat + 2 ATP + 2 H20 Karbohidrat adalah bahan yang hanya dapat masuk ke jalur glikolitik : Aerobik : ATP dan asam piruvat Anaerobik : ATP dan asam laktat 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 29 Glikolisis Menggunakan 2 ATP Menghasilkan 4 ATP Glikolisis menghasilkan: • (4 - 2) = 2 ATP • 2 asam piruvat • 2 NADH 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 30 Glikolisis anaerobik 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 31 Respirasi selular 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 32 Siklus Kreb’s Siklus Kreb menghasilkan: • 1 ATP • 3 NADH • 1 FADH2 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 33 Oksidasi Biologis - Oksidasi : reaksi senyawa + O2 ( hilangnya H+ , e- ) - >< reduksi - Oksidasi dikatalisis oleh enzim Fosforilasi Oksidatif - Pembentukan ATP melalui proses oksidasi oleh flavoprotein dan enzim-enzim sitokrom 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 34 Oksidasi fosforilisasi Reaksi yang melibatkan 2 atom H kombinasi dengan oksigen untuk membentuk air Terjadi pada membran bagian dalam dari mitokondria karena enzim pembentuk ada di dalam mitokondria H+ didapat dari katabolisme bahan makanan dan ditransfer ke mitokondria sebagai coenym-2H Coenzym-2H + ½ O2 Coenzym + H2O + 52 kcal/mol Merupakan penghasil utama ATP 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 35 Fosforilasi oksidatif 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 36 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 37 Metabolisme Karbohidrat (lanjutan) • • • 4/12/2016 Karbohidrat disimpan dalam glikogen terutama di hati dan otot rangka Glukosa dapat disintesa dari asam amino, asam piruvat dan gliserol. Asam laktat tidak dapat disintesa menjadi glukosa kecuali di hati MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 38 Glikogenesis dan Glikogenolisis Membran sel glikogen Uridin difosfat glukosa fosforilase Glukosa-1-P Glukosa darah glukokinase/heksokinase glukosa fosfatase Glukosa-6-P Glikolisis 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 39 Sintesa Glukosa - Glikogen 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 40 Fosforilasi glukosa bersifat ireversibel kecuali di sel hati, epitel tubulus ginjal dan sel epitel usus karena adanya enzim glukosa fosfatase Oksidasi 1 gram molekul glukosa lepaskan energi 686.000 kalori Pembentukan 1 gram molekul ATP perlu 12.000 kalori mekanisme pemecahan glukosa secara progresif 38 mol ATP 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 41 Pemecahan glikogen menjadi glukosa: glikogenolisis Pengaktifan fosforilasi oleh : epinefrin dan glukagon siklik AMP Pelepasan energi dari glukosa glikolisis (hasilkan 2 molekul asam piruvat) 38 molekul ATP Pelepasan energi dari glukosa Jalur glikolisis (Embden Meyerhof) Jalur pentosa fosfat (fosfoglukonat) 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 42 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 43 GLIKOGENESIS - dari glukosa - dari asam laktat, gliserol, asam piruvat, dan beberapa asam amino deaminasi glukosa glikogen GLIKOGENOLISIS - fosforilasi enzim fosforilase - aktivasi oleh epinefrin dan glukagon siklik AMP GLIKOLISIS - Pelepasan energi dari molekul glukosa GLUKONEOGENESIS - Terjadi di hati, dan sebagian kecil di ginjal 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 44 Pengaturan pelepasan energi dari glikogenolisis glikolisis 1. Hambatan terhadap enzim fosfofruktokinase oleh ATP hambat pembentukan fruktosa 1,6-fosfatase 2. Hambatan oleh ion sitrat 3. Mekanisme sistem ATP-ADP-AMP 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 45 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 46 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 47 LEMAK LEMAK : - Trigliserida (lemak netral) - Fosfolipid - Kolesterol Trigliserida (TG) : asam lemak rantai panjang + gliserol - asam stearate (18 C. jenuh) - asam oleat (16 C, tidak jenuh) - asam palmitate (16 C, jenuh) 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 48 Asam lemak jenuh 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 49 Asam lemak tidak jenuh 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 50 Trigliserida LIPID Fosfolipid Kolesterol sumber energi } Trigliserida sebagai energi Membran sel 146 mol ATP Jumlah ATP yang terbentuk dari 1 gr lemak adalah 2,5 kali ATP yang terbentuk dari 1 gr karbohidrat 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 51 Pencernaan TG asam lemak + gliserol kilomikron (droplet kecil TG), apoB masuk ke dalam pembuluh limfe 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 52 Hidrolisis kilomikron oleh LPL (lipoprotein lipase) di jar. adiposa dan hati as. lemak dan gliserol kemudian dibentuk TG kembali di dalam sel hati dan adiposa Bila diperlukan untuk energi TG dari depo lemak ditranspor ke jaringan lain dalam bentuk asam lemak bebas atau as. lemak bukan ester berikatan dgn albumin kontrol : - kadar glukosa pada sel adiposa - gliserofosfat hidrolisis TG - hormon2 yang mekan hidrolisis TG 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 53 LIPOPROTEIN Komposisi : TG, kolesterol, fosfolipid dan protein Dibentuk di hati Fungsi : transport lemak dalam darah Jenis : - VLDL TG, kolesterol dan fosfolipid sedang - IDL TG , kolesterol dan fosfolipid >> - LDL TG tidak ada, kolesterol , fosfolipid sedang - HDL protein , kolesterol dan fosfolipid << 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 54 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 55 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 56 Metabolisme Lemak Lemak terutama disimpan dalam jaringan lemak • • Asam lemak dipecah di dalam mitokondria dan masuk ke dalam siklus Krebs Asam lemak akan berikatan dengan gliserofosfat untuk membentuk triacilgliserol 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 57 TG untuk energi : - Hidrolisis TG asam lemak dan gliserol - Transport ke jaringan oksidasi - Gliserol gliserol 3-fosfat ke jalur glikolitik Tahapan : - Transport as. lemak ke dalam mitokondria carrier karnitin - Oksidasi beta as. lemak menjadi asetil koA - Oksidasi asetil koA di dalam siklus Krebs - Hasil akhir 146 molekul ATP 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 58 Lipolisis 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 59 Lipolisis 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 60 Benda2 keton : - As. asetoasetat (as. keto) - As. -hidroksibutirat - Aseton Bila ketosis meningkat pada keadaan kelaparan, diabetes 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 61 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 62 Pembentukan TG dari Karbohidrat Bersifat ireversibel Dimulai dengan proses glikolisis Konversi KH menjadi asetil koA Sitrat ditransport ke sitosol Peran insulin 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 63 Protein Asam amino merupakan hasil akhir dari pencernaan protein 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 64 MATT HILL PV Methionin Arginin Tryptophan Treonine Histidin Isoleusin Lysin Leusin Phenylalanin Valine 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 65 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 66 Metabolisme Protein 1. Anabolisme sintesis protein 2. Katabolisme Kelompok amin akan dihilangkan dari asam amino dan akan membentuk asam keto yang kemudian dapat dikatabolisme dengan menghasilkan energi yang kemudian dipindahkan ke ATP atau dapat disintesa menjadi asam lemak 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 67 General Protein metabolism pathway 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 68 Katabolisme Protein Kelompok amin akan dihilangkan dari asam amino dengan cara : Oksidasi deaminasi, dimana akan menghasilkan amonia. Amonia yang terbentuk akan diubah menjadi urea di hati dan akan dikeluarkan melalui ginjal Transaminasi, dimana kelompok amin akan dipindahkan ke asam keto dan membentuk asam amino baru 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 69 Deaminasi dan Transaminasi 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 70 Katabolisme Protein - As. amino bebas di simpan dalam bentuk protein selular, dan akan mengalami katabolisme di sebagian besar jaringan terutama di mukosa usus, hati, otot skelet, ginjal dan otak. - Lysin dan Leusin membentuk produk antara non glukoneogenik - Proses katabolisme protein terutama akan melepas sisi/gugus amino α-keto acids oksidasi CO2 Pembentukan ATP Sintesa glukosa dan lipid - Protein selular asam amino oleh enzim: lisosom intraselular - Pengecualian: protein dalam kromosom nukleus dan protein struktural (kolagen dan kontraktil) 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 71 Asam amino di hati mengalami deaminasi pelepasan gugus amin dan pembentukan keto-analog masuk jalur metabolisme karbohidrat 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 72 Oksidasi dan deaminasi asam amino - Hasil deaminasi : asam -keto siklus Krebs oksidasi energi Pembentukan ureum oleh hati - Deaminasi amonia (NH3) ureum - NH3 yang terlepas akan diubah jadi ureum dan diekskresikan (pada mamalia) - Pada reptil & unggas NH3 diubah jadi as. urat - Hewan-hewan akuatic ekses nitrogen diekskresi dalam bentuk ion ammonium 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 73 Pembentukan dan ekskresi urea : merupakan produksi buangan N yang utama dari katabolisme protein 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 74 Metabolisme Protein di Hati 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 75 Komponen bahan bakar metabolik utama: • Glukosa (tersimpan dalam bentuk glikogen, di hati dan otot) • Asam amino (tersimpan dalam bentuk protein otot) • Asam lemak (3 asam lemak + 1 gliserol dalam ikatan ester, tersimpan dalam bentuk TG di jar. lemak) • Badan keton: aseton, aseto asetat, • -hidroksibutirat (dari asam lemak) 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 76 Tahap Fungsional Pada Pengaturan Metabolisme 1. 2. Tahap Absorbsi : Tahap dimana nutrien berasal dari saluran pencernaan masuk ke dalam aliran darah Tahap Post-absorbsi : Tahap dimana saluran pencernaan kosong dari nutrien sehingga energi diambil dari gudang penyimpanan 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 77 KEBUTUHAN NUTRIEN PADA TAHAP ABSORBSI 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 78 Selama tahap absorbsi, hati mengambil glukosa dan merubah menjadi glikogen serta trigliserida Transportasi asam lemak ke luar sel sebagai Very Low Density Lipoprotein (VLDL) Sirkulasi asam amino dalam darah diatur oleh hati Nasib asam amino setelah berada dalam hati : 1. 2. 4/12/2016 Digunakan untuk sintesa protein Diubah ke dalam bentuk karbohidrat analog dan masuk ke siklus krebs MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 79 Pengaruh makanan terhadap pengeluaran insulin dan glukagon Karbohidrat Protein 4/12/2016 Insulin + + MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) Glukagon + 80 Kebutuhan Nutrien Pada Tahap Post-absorbsi 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 81 Fase Postabsorptif • Glukagon, Insulin ↓ • Hormone-sensitive lipase (HSL) pelepasan asam lemak dari jaringan lemak • HSL aktif krn sekresi insulin menurun saat post absorbtif (Insulin merangsang defosforilasi) dan katekolamin • Hasil akhir: Asam lemak bebas (NEFA) 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 82 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 83 Asam amino asal otot sebagai sumber glukosa BCAA: Branch-Chain Amino Acid (Valine, Leucine, Isoleucine) 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 84 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 85 Sumber glukosa darah : 1. 2. Glikogenolisis ( pemecahan glikogen) Glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari lemak dan protein) SUMBER ENERGI SELAMA KEKURANGAN MAKANAN : asam lemak, trigliserida dan badan keton 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 86 Pada Kondisi Kelaparan/Puasa - Mobilisasi cepat NEFAs • Oksidasi ke hati untuk produksi enetgi • Esterifikasi produksi TG • Produksi badan keton Di mitokondria hati + carnitine Bergantung keberadaan enzim : CPT 1 (carnitine palmitoyl transferase I) Dihambat oleh malonyl CoA 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 87 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 88 Starvasi: 1. Fase 1 • Penurunan LMB • Sumber glukosa berasal dari glikogen hati (habis dalam hitungan jam) • Sumber energi berikutnya: katabolisme lemak (asam lemak dan gliserol) dan asam amino Glukosa • Pembentukan badan keton 2. Fase 2 • Setelah 1 – 2 minggu otak dan jaringan lainnya menggunakan glukosa dan badan keton • Sumber energy utama dari lemak 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 90 Starvasi: Fase 3 • Protein sebagai sumber energy utama (Hati, Protein Plasma, lalu Protein di GI tract, hati dan otot rangka) • ↓ fungsi dan ukuran organ • ↓ protein plasma ↓ tekanan onkotik ascites 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 91 RUMINANSIA • Suplai glukosa dari glukoneogenesis (VFA propionate suksinat oksaloasetat siklus Krebs) • Asetat dan butirat asetil ko-A siklus Krebs tidak dapat membentuk oksaloasetat atau glukosa 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 92 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 95 Pengaturan Sistim Endokrin Dan Saraf Pada Tahap Absorbsi Dan Post-absorbsi 1. Insulin Merupakan asam amino dan disekresikan oleh pankreas sel β Plasma gukosa meningkat akan merangsang sekresi insulin Aksi Insulin : 1. 2. 4/12/2016 Meningkatkan kemampuan membran untuk memindahkan glukosa Meningkatkan fungsi enzim MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 96 Pengaruh Insulin terhadap metabolisme karbohidrat : Stimulasi pengambilan glukosa oleh sel (T) Stimulasi glikolisis (E) Stimulasi sintesa glikogen (E) Inhibisi katabolisme glikogen (E) Inhibisi glukoneogenesis (E) Hasilnya : Penurunan konsentrasi plasma glukosa, peningkatan penyimpanan glikogen Peningkatan pengambilan glukosa dibandingkan pelepasan glukosa dari hati 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 97 Pengaruh Insulin terhadap metabolisme lemak : Stimulasi sintesa triacylglycerol (E) Inhibisi katabolisme triacylglycerol (E) Stimulasi lipoprotein lipase pada sel endotel (E) Hasilnya : Penurunan konsentrasi plasma gliserol dan asam lemak bebas Peningkatan penyimpananlemak dan penurunan penggunaan lemak untuk energi 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 98 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 99 2. Glukagon Merupakan asam amino dan disekresikan oleh pankreas sel α Kontrol sekresi glukagon : Plasma glukosa rendah 1. Plasma asam amino tinggi 2. Syaraf simpatis dan sirkulasi epinefrin 3. Syaraf parasimpatis 4. Beberapa hormon lain (GH, kortisol dll) 5. 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 100 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 101 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 102 3. Epinefrin dan syaraf simpatis ke hati dan jaringan lemak Plasma Glukosa Reflex melalui reseptor glukosa pada otak Adrenal medula Sekresi Epinefrin Aktivitas saraf simpatis menuju jaringan lemak dan hati Plasma Epinefrin Otot Rangka Glikogenolisis Asupan Glukosa Hati Glikogenolisis Glukoneogenesis Jaringan lemak Lipolisis Plasma Glukosa, asam lemak, gliserol 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 104 4. Kortisol Efek kortisol terhadap metabolisme : 1. 2. Konsentrasi basal merupakan stimulasi untuk glukoneogenesis dan lipolisis pada tahap postabsorbsi Peningkatan konsentrasi akan menyebabkan : a. Peningkatan protein katabolisme b. Peningkatan glukoneogenesis c. Penurunan pengambilan glukosa oleh sel d. Peningkatan pemecahan triacylglserol Hasilnya : Peningkatan konsentrasi plasma asam amino, glukosa dan asam lemak bebas 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 105 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 106 5. Hormon Pertumbuhan Fungsinya : 1. Stimulasi lipolisis pada jaringan adiposa 2. Peningkatan glukoneogenesis oleh hati 3. Penurunan pengambilan glukosa oleh jaringan 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 107 PENGATURAN GLUKOSA Glukagon Epinefrin Glikogenolisis X X Glukoneogenesis X Lipolisis X Penahanan ambilan glukosa 4/12/2016 Kortisol GH X X X X X X X X X MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 109 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 111 4/12/2016 MATERI AJAR FISIOLOGI VETERINER II (METABOLISME) 112
