makalah lemak
Post on 07-Dec-2014
145 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Salah satu senyawa organik golongan ester yang banyak terdapat dalam
tumbuhan, hewan, atau manusia dan sangat berguna bagi kehidupan manusia
adalah lemak. Lemak pada tubuh manusia terdapat pada jaringan bawah kulit di
sekitar perut, jaringan lemak sekitar ginjal, yang mencapai 90%, sedangkan pada
jaringan otak sekitar 75% sampai 70%. Lemak pada suhu kamar berbentuk cair,
sedangkan istilah lemak biasanya digunakan untuk yang berwujud padat. Lemak
umumnya bersumber dari hewan, sedangkan minyak dari tumbuhan.
Dalam kehidupan sehari-hari kita mengenal lemak berbentuk padat dan minyak
berbentuk cair pada suhu ruang. Contoh lemak seperti lemak kambing yang
digunakan pada pembuatan sate. Contoh minyak seperti minyak goreng. Ditempat
yang bersuhu di bawah 20° C, minyak berbentuk setengah padat pada suhu ruang.
Senyawa yang termasuk lipid tidak memiliki rumus struktur yang serupa
atau mirip, selain itu sifat kimia dan fisikanya pun berbeda-beda. Karena itu,
senyawa yang memiliki sifat fisika seperti lemak dimasukkan ke dalam kelompok
lipid. Lipid dibagi menjadi yaitu asam lemak, fosfolipid, sfingolipid, terpen,
steroid, dan lipid kompleks.
B. Rumusan Masalah
Dari latar belakang di atas maka adapun rumusan masalah dari makalah ini
adalah:
1. Apa itu lipid dan bagaimanakah klasifikasinya ?
2. Bagaimanakah terjadinya metabolisme lemak?
3. Dari mana sumber lemak diperoleh?
4. Apa akibat dari kekurangan dan kelebihan lemak bagi kesehatan?
1
C. Tujuan
Adapun tujuan pembuatan makalah ini adalah:
1. Untuk mengetahui apa itu lipid dan bagaimanakah klasifikasinya ?
2. Untuk mengetahui metabolisme lemak?
3. Untuk mengetahui darimana sumber lemak diperoleh?
4. Untuk mengetahui akibat dari kekurangan dan kelebihan lemak bagi
kesehatan?
2
BAB II
PEMBAHASAN
Lipid terdiri dari lemak dan minyak. Lemak dan minyak merupakan
senyawa organic yang penting bagi kehidupan makhluk hidup. Lemak dan minyak
merupakan salah satu kelompok yang termasuk golongan lipida. Salah satu sifat
yang khas dan mencirikan golongan lipida adalah daya larutnya dalam pelarut
organic (misalnya ether, benzene, chloroform) atau sebaliknya ketidak-larutannya
dalam pelarut air.
A. PENGERTIAN LIPID DAN KLASIFIKASI LIPID
Istilah lipida meliputi senyawa-senyawa heterogen, termasuk lemak dan
minyak yang umum dikenal di dalam makanan, fosfolipida, sterol dan ikatan lain
sejenis yang terdapat di dalam makanan dan tubuh manusia. Lipida mempunyai
sifat larut dalam pelarut nonpolar seperti etanol, eter, kloroform dan benzana.
Secara umum lipida dapat dibagi dalam beberapa kelompk yaitu:
a) Lipid Sederhana
a. Trigliserida
Trigliserida (atau lebih tepatnya triasilgliserol atau triasilgliserida) adalah
sebuah gliserida, yaitu ester dari gliserol dan tiga asam lemak. Trigliserida
merupakan kelompok lipida yang paling banyak dalam jaringan hewan dan
tumbuhan. Trigliserida dalam tubuh manusia bervariasi jumlahnya tergantung dari
tingkat kegemukan seseorang dan dapat mencapai beberapa kilogram.
Pemrosesan dan distribusi lipid dijelaskan dalam 8 tahap, yaitu:
1. Triasilgliserol yang berasal dari diet makanan tidak larut dalam air. Untuk
mengangkutnya menuju usus halus dan agar dapat diakses oleh enzim yang
dapat larut di air seperti lipase, triasilgliserol tersebut disolvasi oleh garam
empedu seperti kolat dan glikolat membentuk misel.
2. Di usus halus enzim pankreas lipase mendegradasi triasilgliserol menjadi asam
lemak dan gliserol. Asam lemak dan gliserol diabsorbsi ke dalam mukosa
usus.
3
3. Di dalam mukosa usus asam lemak dan gliserol disintesis kembali menjadi
triasilgliserol
4. Triasilgliserol tersebut kemudian digabungkan dengan kolesterol dari diet
makanan dan protein khusus membentuk agregat yang disebut kilomikron.
5. Kilomikron bergerak melalui sistem limfa dan aliran darah ke jaringan-
jaringan.
6. Triasilgliserol diputus pada dinding pembuluh darah oleh lipoprotein lipase
menjadi asam lemak dan gliserol.
7. Komponen ini kemudian diangkut menuju sel-sel target.
8. Di dalam sel otot (myocyte) asam lemak dioksidasi untuk energi dan di dalam
sel adiposa (adipocyte) asam lemak diesterifikasi untuk disimpan sebagai
triasilgliserol.
Selama olah raga, otot membutuhkan dengan cepat sejumlah energi
simpanan. Asam lemak yang disimpan dalam adipocyte dapat dilepaskan dan
ditransport ke myocyte oleh serum albumin untuk didegradasi menghasilkan
energi.
4
b) Lipid Kompleks
Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Jika
melihat definisi ini maka lipid kompleks dapat dikelompokan menjadi:
1) Fosfolid
Fosfolipid adalah lipid yang mengandung gugus ester fosfat.
Glisero fosfolipid
a) Asam fosfatidat dan fosfatidilgliserol
Penting sebagai perantara dalam sintesis triasilgliserol dan fosfolipid,
ditemukan sedikit dalam jaringan.
b) Fosfatidilkolin (lesitin)
Lesitin mengandung asam lemak, gliserol, asam fosfat dan kolin. Lesitin
tersebar luas dalam sel-sel tubuh dan mempunyai tugas metabolik dan struktur
misal dalam membran.
Dipalmitil lesitin adalah zat yang sangat efektif untuk mencegah
perlengketan permukaan dalam paru-paru yang disebabkan tegangan permukaan.
Tidak adanya dipalmitil lesitin pada paru-paru bayi prematur menyebabkan
gangguan pernafasan.
c) Fosfatidiletanolamin (sefalin)
Sefalin berbeda dari lesitin hanya pada penggantian kolin oleh etanolamin.
d) Fosfatidilinositol
e) Fosfatidilserin
Fosfatidilserin mengandung asam amino serin, sebagai pengganti
etanolamin.
f) Lisofosfolipid
Adalah fosfoasilgliserol yang mengandung hanya satu radikal asil,
misalnya lisolesitin.
5
g) Plasmalogen
Senyawa ini merupakan 10% fosfolipid otak dan otot. Secara struktural
plasmalogen menyamai fosfatidiletanolamin tetapi mempunyai ikatan eter pada
posisi karbon C1 sebagai pengganti ikatan ester. Radikal alkil merupakan alkohol
tidak jenuh.
Sfingofosfolipid
a) Sfingomielin
Sfingomielin ditemukan dalam jumlah besar dalam otak dan jaringan
syaraf. Pada hidrolisis sfingomielin menghasilkan asam lemak, asam fosfat, kolin
dan amino alkohol kompleks yaitu sfingosin.Tidak terdapat gliserol. Kombinasi
sfingosin dan asam lemak disebut seramida, struktur yang juga ditemukan pada
glikolipid.
2) Glikolipid
Glikolipid ialah molekul lipid yang mengandung karbohidrat, biasanya
pula sederhana seperti galaktosa atau glukosa. Akan tetapi istilah istilah glikolipid
biasanya dipakai untuk lipid yang mengandung satuan gula tetapi tidak
mengandung fosfor. Glikolipid dapat diturunkan dari gliserol atau pingosine dan
sering dimakan gliserida atau sebagai spingolipida.
3) Lipoprotein
Trigliserida dan lipida besar lainnya (kolesterol dan fosfolipid) yang
terbentuk di dalam usus halus dikemas untuk diabsorpsi secara aktif dan
6
ditransportasi oleh darah. Bahan – bahan ini bergabung dengan protein-protein
khusus dan membentuk alat angkut lipid yang dinamakan lipoprotein.
Tubuh membentuk empat jenis lipoprotein yaitu :
1 Kilomikron. Kilomikoron adalah lipoprotein paling besar dan mempunyai densitas
paling rendah kilomikron mengangkut lipida berasal makanan dari saluran cerna ke
seluruh tumbuh. Lipida yang diangkut terutama trigliserida.
Hasil pencemaran lipid Absorsi
Griserol
Asam lemak rantai pendek Diserap langsung ke dalam
darah
Asam lemak rantai menengah
Asam lemak rantai panjang Diubah menjadi trisgliserida
Monogliserida di dalam sel-sel usus halus
Trigliserial Membentuk kilomikron, masuk
Kolestrol ke dalam limfe, kemudian ke
Fosfolipida dalam aliran darah
Kilomikron merupakan tetesan besar lipida berupa trigliserida, dan
fosfolipida dengan sedikit protein (terutama berupa apolipoprotein A dan B)
yang membentuk selaput pada permukaannya. Kilomikron pada dasarnya
7
mengemulsi lemak sebelum masuk ke dalam aliran darah. Proses ini
menyerupai kegiatan lesitin dan asam lemak dalam usus halus dalam upaya
mengemulasi lemak makanan selama pencernaan. Perbedaannya adalah
bahwa dalam pencernaan yang mengelilingi tetesan lemak adalah air,
sedangkan pada kilomikron, lemak dikelilingi oleh protein, kolesterol, dan
fosfolipida. Dalam aliran darah trigliserida yang ada pada kilomikron dipecah
menjadi gliserol dan asam lemak bebas oleh enzim lipoprotein. Sebagian
besar asam lemak yang terbentuk di dalam tubuh diabsorpsi oleh sel-sel otot,
lemak dan sel - sel lain. Asam lemak ini dapat langsung digunakan sebagai
zat energy atau diubah kembali menjadi trigliserida. Sel-sel otot cenderung
menggunakannya sebagai zat energy, sedangkan sel lemak menyimpannya
sebagai trigliserida.
2 Very low density lipoprotein (VLDL). Di dalam hati lipida dipersiapkan
menjadi lipoprotein sehingga dapat diangkut melalui aliran darah. Lipoprotein
yang dibentuk dalam hati ini adalah VLDL, yaitu lipoprotein dengan densitas
sangat rendah yang terutama terdiri atas trigliserida. Bila VLDL meninggalkan
hati, lipoprotein lipase kembali bekerja dengan memecah trigliserida yang ada
pada VLDL. VLDL kemudian mengangkat kolesterol yang ada pada
lipoprotein lain dalam sirkulasi darah. Dengan berkurangnya trigliserida,
VLDL bertambah berat dan menjadi LDL (Low Density Lipoprotein), yaitu
lipoprotein dengan densitas rendah.
3 Low Density Lipoprotein (LDL). LDL yang terutama terdiri atas kolesterol
bersilkulasi dalam tubuh dan dibawa ke sel-sel otot, lemak, dan sel-sel lainya.
Trigliserida akan diperlakukan sama dengan yang trjadi pada kilomikron dan
VLDL. Kolesterol dan fosfolipida akan digunaka untuk membuat membrane
sel, hormone-hormon atau ikatan lain, atau disimpan. Reseptor LDL yang ada
di dalam hati akan mengeluarkan LDL dari sirkulasi. Pembentukan LDL oleh
reseptor LDL ini penting dalam pengontrolan kolesterol darah. Disamping itu
dalam pembuluh darah terdapat sel-sel .perusak yang dapat merusak LDL.
8
Melalui jalur sel-sel perusak ini (scavenger pathway) molekul LDL dioksidasi,
sehingga tidak dapat masuk kembali ke dalam aliran darah. Kolesterol yang
banyak terdapat dalam LDL akan menumpuk pada sel-sel perusak. Bila hal ini
terjadi selama bertahun-tahun, kolesterol akan menumpuk pada dinding
pembuluh darah dan membentuk plak. Plak akan bercampur dengan protein
dan ditutup oleh sel-sel otot dan kalsium. Hal inilah yang kemudian dapat
berkembang menjadi aterosklerosis. Pengatur utama kadar kolesterol dalam
darah adalah hati, karena sebagian besar (50-70 %) reseptor LDL terdapat
didalam hati.
4 High Density Lipoprotein (HDL).
Bila sel-sel lemak membebaskan gliserol dan asam lemak, kemungkinan
kolesterol dan fosfolipid akan dikembalikan pula kedalam aliran darah. Hati
dan usus halus akan memproduksi HDL (lipoprotein dengan densitas tinggi)
yang masuk kedalam aliran darah. HDL menyerahkan kolesterol ke
lipoprotein lain untuk diangkut kembali kehati guna diedarkan kembali atau
dikeluarkan dari tubuh. Nilai LDL dan HDL mempunyai implikasi terhadap
kesehatan jantung dan pembuluh darah. Nilai LDL yang tinggi dikaitkan
denga resiko tinggi terhadap serangan jantung. Sebaliknya HDL tinggi
dikaitakan dengan resiko rendah. Oleh sebab itu, LDL dikatakan sebagai
“kolesterol jahat” sedangkan HDL dikatakan “kolesterol baik”. Bagian dalam
dari lipoprotein terdiri dari trigliseridan dan kolesterol yang diselubungi
fosfolipida. Protein berada didekat ujung luar fosfolipida menutupi struktur
lipoprotein. Penyusunan molekul yang bersifat hidrofobik dibagian dalam dan
molekul hodrofilik dibagian luar memungkinkan lipida diangkut melalui
cairan darah.
9
Komposisi Lipoprotein
No. LipoproteinTrigliserida
%
Kolesterol
%
Fosfolipida
%
Protein
%
1. Kilomikron 80-90 2-7 3-6 1-2
2. VLDL 55-65 10-15 15-20 5-10
3. LDL 10 45 22 25
4. HDL 5 20 30 45-50
c) Turunan Lipid (Derivat Lipid)
Derivat lipid adalah seemua senyawa yang dihasilkan pada hidrolisis lipid
sederhana dan lipid kompleks yang masih mempunyai sifat-sifat seperti lemak.
Sehingga derivat lipid dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Asam lemak
Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat
berderajat tinggi (rantai C > 6). Asam lemak dibedakan menurut jumlah karbon
yang dikandungnya yaitu asam lemak rantai pendek (C < 6), asam lemak rantai
sedang (8-12), asam lemak rantai panjang (14-18) dan rantai sangat panjang (C >
20). Adapun rumus umum dari asam lemak adalah:
CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH
Asam lemak yang terdiri atas rantai karbon yang mengikat semua
hydrogen yang dapat diikatnya dinamakan asam lemak jenuh. Asam lemak yang
mengandung satu atau lebih ikatan rangkap dimana mengikat atom hydrogen
disebut dengan asam lemak tidak jenuh. Asam lemak tak jenuh yang mengandung
satu ikatan rangkap disebut dengan asam lemak tak jenuh tunggal. Asam lemak
tak jenuh yang mengandung lebih dari satu ikatan rangkap disebut dengan asam
lemak tak jenuh ganda.
10
11
2. Gliserida netral (lemak netral)
Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai simpanan energi
(berupa lemak atau minyak). Setiap gliserol mungkin berikatan dengan 1, 2 atau 3
asam lemak yang tidak harus sama. Jika gliserol berikatan dengan 1 asam lemak
disebut monogliserida, jika berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan
jika berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida. Trigliserida
merupakan cadangan energi penting dari sumber lipid.
3. Terpen
Terpena merupakan suatu golongan hidrokarbon yang banyak dihasilkan
oleh tumbuhan dan terutama terkandung pada getah dan vakuola selnya. Senyawa
dasar terpen merupakan satuan C5 disebut isoprene.
12
Tabel Turunan lipid
Jumlah Atom
Karbon
Nama Rumus
umum/molekulTrivial Sistematik
2 Asam asetat Asam binoat CH3(CH2)COOH
4 Asam butirat Asam tetranoat CH3(CH2)2COOH
6 Asam kaproat Asam hekdanoat CH3(CH2)4COOH
8 Asam kaprilat Asam oktanoat CH3(CH2)6COOH
10 Asam kaprat Asam dekanoat CH3(CH2)8COOH
12 Asam laurat Asam dodekanoat CH3(CH2)10COOH
14 Asam miristat Asam tetradekanoat CH3(CH2)12COOH
16 Asam palmitat Asam
heksadekanoat
CH3(CH2)14COOH
18 Asam stearat Asam oktadekanoat CH3(CH2)16COOH
20 Asam arakidat Asam eiokosnoat CH3(CH2)18COOH
4. Steroid
Suatu steroid adalah senyawa yang mengandung system cincin dengan tiga
cincin 6 dan 1 cincin 5. Steroid yang banyak terdapat dalam kehidupan adalah
sterol, suatu alkohol yang berintikan perhidroksisiklopentano fenantren.
Contohnya adalah kolesterol yang banyak terdapat dalam otak, system saraf,
membrane dan lain-lain. Dalam tanaman terdapat fitosterol, misalnya stigmasterol
dan sitostrol. Mikosterol adalah sterol yang terdapat dalam jamur dan
ragimisalnya elgosterol yang merupakan bahan baku vitamin D.
13
B. METABOLISME LEMAK
1. Katabolisme Asam Lemak
Degradasi Asam Lemak: ß-Oksidasi
Degradasi asam lemak terjadi di mitokondria dalam beberapa tahap:
Tahap 1: aktivasi asam lemak di sitoplasma. Asam lemak difosforilasi dengan
menggunakan satu molekul ATP dan diaktifkan dengan asetil Co-A menghasilkan
asam lemak-CoA, AMP, dan pirofosfat inorganic.
Gambar: Pengaktifan asam lemak dengan acetyl-CoA menjadi asam lemak-CoA.
Tahap 2: Pengangkutan asam lemak-CoA dari sitoplasma ke mitokondria dengan
bantuan molekul pembawa carnitine, yang terdapat dalam membran mitokondria.
14
Gambar: Masuknya asam lemak ke mitokondria melalui transport
acyl-carnitine/carnitine.
Tahap 3: Reaksi ß-oksidasi, berlangsung dalam 4 tahap, yaitu:
1. Dehidrogenasi I, yaitu dehidrogenasi Asam lemak-CoA yang sudah berada di
dalam mitokondrion oleh enzim acyl-CoA dehidrogenase, mengha-silkan
senyawa enoyl-CoA. Pada reaksi ini, FAD (flavin adenin dinukleotida) yang
bertindak sebagai koenzim direduksi menjadi FADH2. Dengan mekanisme
fosforilasi bersifat oksidasi melalui rantai pemafasan, suatu molekul FADH2
dapat menghasilkan dua molekul ATP.
2. Hidratasi, yaitu ikatan rangkap pada enoyl-CoA dihidratasi menjadi 3-
hidroxyacyl-CoA oleh enzim enoyl-CoA hidratase.
3. Dehidrogenase II, yaitu dehidrogenasi 3-hidroxyacyl-CoA oleh enzim ß-
hidroxyacyl-CoA dehidrogenase dengan NAD+ sebagai koenzimnya menjadi
ß-ketoacyl-CoA. NADH yang terbentuk dari NAD+ dapat dioksidasi kembali
melalui mekanisme fosforilasi oksidatif yang dirangkaikan dengan rantai
pernafasan menghasilkan 3 molekul ATP.
4. Pemecahan molekul dengan enzim ß-ketoacyl-CoA thiolase. Pada reaksi ini
satu molekul ketoacyl-CoA menghasilkan satu molekul asetyl-CoA dan sisa
rantai asam lemak dalam bentuk CoA-nya, yang mempunyai rantai dua atom
karbon lebih pendek dari semula.
15
Gambar: Urutan tahapan reaksi dalam ß-oksidasi asam lemak.
Proses degradasi asam lemak selanjutnya adalah pengulangan mekanisme
ß-oksidasi secara berurutan sampai panjang rantai asam lemak tersebut habis
dipecah menjadi molekul acetyl-CoA. Dengan demikian satu molekul asam
miristat (C14) menghasilkan 7 molekul acetyl-CoA (C2) dengan melalui 6 kali ß-
oksidasi.
16
Tiap satu siklus ß-oksidasi dihasilkan energi sebesar:
1 FADH2 = 2 ATP (pada dehidrogenasi 1)
1 NADH = 3 ATP (pada dehidrogenasi 2)
1 Acetyl-CoA dioksidasi melalui siklus TCA menghasilkan energi = 12 ATP.
Jadi jumlah ATP yang dihasilkan dalam satu siklus ß-oksidasi = (3 + 3 + 12) ATP
= 17 ATP
Jalur Minor Degradasi Asam Lemak
Jalur utama degradasi asam lemak adalah ß-oksidasi, yaitu untuk asam lemak
jenuh beratom C genap. Akan tetapi ada juga jalur-jalur khusus yang lain yaitu
untuk degradasi asam lemak tak jenuh, degradasi asam lemak dengan atom C
ganjil, serta α- dan ω-oksidasi.
ß-Oksidasi asam lemak tak jenuh
Adapun mekanisme oksidasi asam lemak tak jenuh berlangsung sama
seperti ß-oksidasi untuk asam lemak jenuh. Karena terdapat satu ikatan tak jenuh,
maka dalam proses degradasinya, asam lemak tak jenuh mengalami satu
mekanisme reaksi tambahan yaitu reaksi isomerisasi bentuk cis ke trans yang
dikatalisis oleh enzim enoyl-CoA isomerase.
Pada asam lemak tak jenuh, ada siklus ß-oksidasi yang tidak melalui reaksi
dehidrogenasi I yang menghasilkan FADH2, yaitu pada pmotongan 2 C yang
17
mengandung ikatan rangkap. 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.
Gambar: Urutan reaksi dalam oksidasi asam lemak tak jenuh (Contoh: asam
linoleat dalam bentuk linoleoyl-CoA)
ß-Oksidasi Asam Lemak dengan atom C ganjil
Pada asam lemak dengan jumlah atom C ganjil, setelah pengambilan
acetyl-CoA (2C) sisanya adalah residu propionyl-CoA (3C). Propionyl-CoA ini
masuk ke siklus Krebs lewat Succinyl-CoA. Dalam hal ini propionyl-CoA
18
dikarboksilasi menjadi D-metylmalonyl-CoA, kemudian diubah menjadi
Succinyl-CoA melalui intermediet L- metylmalonyl-CoA. Jumlah energi yang
dihasilkan dalam 1 siklus krebs jika masuk lewat Succinyl-CoA hanya sebesar 6
ATP.
Karena masuk siklus krebs lewat Succinyl-CoA maka degradasi asam
lemak dengan atom C ganjil lebih cepat dibandingkan dengan degradasi asam
lemak dengan atom C genap.
Gambar: Oksidasi asam lemak dengan atom C ganjil (contoh: asam propionat
dalam bentuk Propionyl-CoA)
Bagi penderita anemia pernisiosa sebagai akibat kekurangan vitamin B,
kerja enzim methylmalonyl-CoA mutase terganggu, sehingga L-Methylmalonyl-
CoA tidak bisa diubah menjadi Succinyl-CoA. Dalam urin penderita ini
ditemukan L-methylmalonyl-CoA maupun propionyl-CoA dalam jumlah yang
besar.
α- dan -oksidasi
α–oksidasi adalah degradasi senyawa asam karboksilat dengan melepaskan
1 atom karbon pada ujung karboksilnya. Asam lemak yang bagian ujungnya
19
mempunyai cabang metil tidak bisa langsung didegradasi melalui mekanisme ß-
oksidasi, melainkan harus dioksidasi terlebih dahulu melalui mekanisme α–
oksidasi. Dalam mekanisme α–oksidasi, gugus karboksilat dilepaskan sebagai
CO2 dan atom karbon-α dioksidasi oleh hidrogen peroksida menjadi gugus
aldehida. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim peroksidase asam lemak, tidak
membutuhkan CoA-SH dan tidak menghasilkan ATP. Gugus aldehid yang
terbentuk selanjutnya dioksidasi dengan menggunakan NAD+ menjadi asam
karboksilat. Dengan demikian asam lemak yang dihasilkan dalam satu kali reaksi
α–oksidasi telah berkurang dengan 1 atom C. Selain itu gugus aldehid tersebut
dapat dioksidasi menjadi gugus alkohol, membentuk senyawa alkohol asam
lemak.
-oksidasi adalah oksidasi atom C pada ujung asam lemak. Reaksi ini
dimulai dengan hidroksilasi gugus –CH3 yang dikatalisis oleh monooksigenase
membentuk –CH2OH dan dilanjutkan dengan oksidasi membentuk gugus
karboksilat -COOH. Hasilnya adalah asam lemak dikarboksilat yang dapat
mengalami ß-oksidasi dari kedua ujungnya sampai diperoleh asam dikarboksilat
C8 (asam suberat) atau C6 (asam adipat) yang dapat diekskresi dalam urin. Kedua
asam ini dijumpai pada urin penderita ketotik dikarboksilat asiduria. -oksidasi
dilakukan oleh enzim-enzim hidroksilasi yang memerlukan sitokrom P-450 dalam
mikrosom.
ß-oksidasi di Peroksisom
Bentuk modifikasi ß-oksidasi terjadi di peroksisom hati, yang dikhususkan
untuk degradasi asam lemak berantai panjang (n > 20). Dua perbedaan pokok ß-
oksidasi di mitokondria dan di peroxisome adalah:
1. Pada tahap reduksi 1, flavoprotein acyl-CoA oxidase di peroxisome
memasukkan elektron secara langsung ke O2 menghasilkan H2O2, yang segera
diubah menjadi H2O dan O2 oleh katalase. Energi yang dihasilkan tidak
disimpan sebagai ATP tetapi dibuang dalam bentuk panas. Dalam mitokondria
elektron yang dihasilkan pada tahap reduksi 1 dimasukkan ke O2
20
menghasilkan H2O melalui rantai respirasi yang digabungkan dengan
pembentukan ATP.
2. Dalam sistem perosisomal, ß-oksidasi lebih aktif dilakukan terhadap asam
lemak berntai panjang, seperti asam hexakosanoat (26:0), dan asam lemak
bercabang, seperti asam fitanat dan asam pristanat. Pada mamalia konsentrasi
lemak yang tinggi dalam diet akan menaikkan sintesis enzim ß-oksidasi
peroxisomal hati. Karena peroxisome hati tidak mempunyai enzim-enzim
untuk siklus TCA dan tidak dapat mengkatalisa oksidasi acetyl-CoA menjadi
CO2, maka asam lemak berantai panjang atau bercabang tersebut
dikatabolisme menjadi produk asam lemak yang lebih pendek, selanjutnya
dieksport ke mitokondria untuk dioksidasi secara sempurna.
Gambar: Perbandingan ß-oksidasi di mitokondria dan di peroxisome dan
glyoxysome
21
2. Anabolisme Lipid
Hati adalah tempat penting untuk pembentukan asam lemak, lemak, keton
bodi, dan kolesterol. Meskipun jaringan adiposa juga mensintesis lemak, tetapi
fungsi utamanya adalah menyimpan lipid.
Metabolisme lipid di dalam hati berkaitan erat dengan karbohidrat dan
asam amino. Dalam keadaan absorpsi, hati mengubah glukosa menjadi asam
lemak melalui asetyl-CoA. Hati dapat juga mendapatkan kembali asam lemak dari
suplai lipid dengan kilomikron dari usus. Asam lemak dari kedua sumber tersebut
kemudian dikonversi menjadi lemak netral dan fosfolipid.
Biosintesis Keton Bodies
Tujuan pembentukan keton bodies adalah:
1. untuk mengalihkan sebagian acetyl-CoA yang terbentuk dari asam lemak di
dalam hati dari oksidasi selanjutnya,
2. untuk mengangkut acetyl-CoA menuju jaringan lain untuk dioksidasi menjadi
CO2 dan H2O (salah satu cara distribusi bahan bakar ke bagian lain dalam
tubuh)
Asetyl-CoA hasil degradasi asam lemak jika konsentrasinya dalam
mitokondria hati tinggi, maka dua molekul asetyl-CoA akan berkondensasi
membentuk acetoacetyl-CoA, penambahan satu gugus acetyl selanjutnya
menghasilkan 3-hydroxy-ß-methylglutyryl-CoA (HMG-CoA), dan pelepasan
satu acetyl-CoA dari senyawa tersebut dihasilkan acetoacetate. Ketiga senyawa
hasil dari reaksi 1, 2, dan 3, yaitu acetoacetyl-CoA, 3-hydroxy-ß-methylglutyryl-
CoA, dan acetoacetate disebut sebagai keton bodies. Senyawa acetoacetate dapat
direduksi menjadi 3-hydroxybutirate atau diurai menjadi acetone. Keton bodies
selanjutnya dilepaskan hati ke darah. Dalam kondisi lapar, keton bidies dalam
darah naik. Acetoacetate dan 3-hydroxybutirate bersama asam lemak digunakan
sebagai sumber energy untuk hati, otot skeletal, ginjal dan otak. Sedangkan aceton
yang tidak diperlukan dikeluarkan melalui paru-paru.
Jika produksi keton bodies melebihi penggunaannya di luar sel hati, maka
keton bodies ini akan terakumulasi dalam plasma darah (ketonemia), dan
22
diekskresikan bersama urin (ketonuria). Karena keton bodies adalah asam kuat
moderat dengan pKa sekitar 4, maka dapat menurunkan nilai pH plasma darah
(ketoacidosis).
Gambar: Reaksi-reaksi pembentukan keton bodies. Reaksi 1: pembentukan
acetoacetyl-CoA. Reaksi 2: pembentukan HMG-CoA. Reaksi 3:
pembentukan acetoacetate. Reaksi 4. Pengubahan acetoacetate menjadi
acetone dan d-ß-hydroxybutirate.
Biosintesis Asam Lemak
Biosintesis asam lemak sangat penting, khususnya dalam jaringan hewan, karena
mempunyai kemampuan terbatas untuk menyimpan energi dalam bentuk
karbohidrat. Proses ini dikatalisis oleh asam lemak synthase, suatu multienzim
yang berlokasi di sitoplasma.
23
Biosintesis Asam Lemak Jenuh
Biosintesis asam lemak jenuh dimulai dari acetyl-CoA sebagai starter.
Acetyl-CoA ini dapat berasal dari ß-oksidasi asam lemak maupun dari piruvate
hasil glikolisis atau degradasi asam amino melalui reaksi pyruvate dehydrogenase.
Acetyl-CoA tersebut kemudian ditransport dari mitokondria ke sitoplasma melalui
sistem citrate shuttle untuk disintesis menjadi asam lemak. Reduktan NADPH+
dan H+ disuplai dari jalur hexose monophosphate (fosfoglukonat).
Gambar: Bagan pengangkutan acetyl-CoA dari mitokondria ke sitoplasma.
Pyruvate hasil katabolisme asam amino atau dari glikolisis glukosa
diubah menjadi aecetyl-CoA oleh sistem pyruvate dehydogenase.
Gugus acetyl tersebut keluar matriks mitokondria sebagai citrate, masuk
ke sitosol untuk sintesis asam lemak. Oxaloacetate direduksi menjadi
malate kembali ke matriks mitokondrion dan diubah kembali menjadi
malate. Malat di sitosol dioksidasi oleh enzim malat menghasilkan
NADPH dan pyruvate. NADPH digunakan untuk reaksi reduksi dalam
biosintesis asam lemak sedangkan pyrivate kembali ke matriks
mitokondria.
24
Asam lemak synthase disusun oleh dua rantai peptida yang identik yang
disebut homodimer. Masing-masing dari 2 rantai peptida yang digambarkan
sebagai suatu hemispheres tersebut, mengkatalisis 7 bagian reaksi yang berbeda
yang dibutuhkan dalam sintesis asam palmitat. Katalisis reaksi multi urutan
dengan satu protein mempunyai beberapa keuntungan dibandingkan dengan
beberapa enzim yang terpisah. Keuntungan tersebut antara lain:
1. reaksi-reaksi kompetitif dapat dicegah,
2. reaksi terjadi dalam satu garis koordinasi,
3. lebih efisien karena konsentrasi substrat lokal yang tinggi, kehilangan karena
difusi rendah.
Enzim kompleks asam lemak synthase bekerja dalam bentuk dimer. Tiap
monomernya secara kovalen dapat mengikat substrat sebagai tioester pada bagian
gugus –SH. Ada dua gugus –SH yang masing-masing terikat pada residu Cysteine
(Cys-SH) pada ß-ketoacyl-ACPSynthase dan 4´-phosphopantetheine (Pan-SH).
Pan-SH, yang mirip dengan Koenzim A (CoA-SH), diikat dalam suatu domain
enzim yang disebut acyl-carrier protein (ACP). ACP bekerja seperti tangan yang
panjang yang melewatkan substrat dari satu pusat reaksi ke reaksi berikutnya.
Gambar: Sistem enzim kompleks asam lemak synthase yang bekerja dalam bentuk dimer.
25
Aktivitas yang terlibat dalam sistem enzim kompleks asam lemak synthase
dilokasikan dalam 3 domain protein yang berbeda. Domain 1 bertanggung jawab
pada katalisis reaksi 2a, 2b, dan 3, yaitu masuknya substrat asetyl-CoA atau acyl-
CoA dan malonyl-CoA yang diikuti dengan kondensasi kedua substrat tersebut.
Domain 2 mengkatalisis reaksi 4, 5, dan 6, yaitu reaksi reduksi pertama rantai
perpanjangan asam lemak, dehidratase, dan reduksi kedua. Sedangkan domain 3
atau domain tiolase mengkatalisis pelepasan produk akhir asam lemak setelah 7
tahap perpanjangan (reaksi 7).
26
Reaksi Biosintesis asam lemak Jenuh (Asam Palmitat)
Biosintesis asam lemak jenuh, dalam hal ini sebagai pokok bahasan adalah
biosintesis asam palmitat, karena proses metabolisme sudah banyak diketahui.
Reaksi ini dibagi dalam tiga tahap, yaitu tahap aktivasi, tahap elongasi, dan tahap
tiolasi atau pelepasan produk akhir.
1. Tahap aktivasi
Reaksi 1: Asetil-CoA + oksaloasetat → sitrat + KoA-SH
Acetyl-CoA dibawa masuk dari mitokondria ke sitoplasma dengan
mengubahnya menjadi sitrat oleh aktivitas enzim Sitrat sintetase.
Reaksi 2: Sitrat + ATP + KoASH Asetil-KoA +Oksaloasetat + ADP + Pi
Acetyl-CoA dibentuk kembali dari sitrat dalam sitoplasma dengan
enzim ATPsitrat liase.
Reaksi 3: Acetyl-CoA + CO2 + ATP malonyl-CoA +ADP + Pi
karboksilasi acetyl-CoA menjadi malonyl-CoA sebagai molekul yang
menambahkan 2 atom C pada pemanjangan asam lemak dengan
melepaskan CO2. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim acetyl-CoA
karboksilase dengan bantuan Biotin. CO2 yang digabungkan dengan
acetyl-CoA berasal dari HCO3- dari buffer darah.
Gambar: Reaksi pembentukan malonyl-CoA dari acetyl-CoA yang dikatalisis oleh
enzim acetyl-CoA karboksilase dengan bantuan Biotin. Enzim acetyl-CoA
karboksilase mempunyai 3 daerah fungsional, yaitu: (1) biotin carrier protein, (2)
biotin carboxylase, dan (3) transcarboxylase.
27
2. Tahap elongasi
Merupakan reaksi pemanjangan rantai secara kontinyu. Berikut merupakan
reaksi-reaksi yang terjadi pada tahan elongasi.
Reaksi 1: Pembentukan acetyl-ACP sebagai starter atau molekul pemula.
Transfer residu acetyl dari Acetyl-CoA ke gugus SH dari molekul ACP
pada sistem enzim kompleks asam lemak synthase merupakan reaksi
pemula dalam mekanisme biosintesis asam lemak. Kedua atom karbon
ini akan menjadi atom karbon ujung (atom karbon nomor 15 dan 16)
dari asam palmitat yang terbentuk. Reaksi ini dikatalisis oleh salah satu
dari enam enzim kompleks asam lemak synthase, Acetyl-CoA-ACP
transacylase.
Reaksi 2: Transfer residu acetyl ke Cys-SH dari enzim & residu malonyl ke Pan-
SH dari ACP.
Residu acetyl dari molekul ACP kemudian ditransfer (translokasi) ke
gugus –SH dari residu cystein pada ß-ketoacyl-ACP-Synthase. Secara
bersamaan gugus malonyl dari malonyl-CoA dipindah ke Pan-SH dari
ACP membentuk malonyl-ACP oleh enzim malonyl-CoA- ACP-
transferase.
Reaksi 3: Reaksi kondensasi pembentukan acetoacetyl-S-ACP
Gugus acetyl yang diesterkan pada enzim ß-ketoacyl-ACP-Synthase
ditransfer ke atom C nomer 2 pada malonyl-ACP dengan pelepasan
CO2 yang berasal dari HCO3 oleh enzim ß-ketoacyl-ACP-Synthase
membentuk acetoacetyl-S-ACP. Dengan demikian dalam reaksi
karboksilasi acetyl-CoA, CO2 dari HCO3- tersebut memegang peran
katalitik karena dilepaskan kembali sebagai CO2.
Reaksi 4: Reaksi reduksi pertama
Acetoacetyl-S-ACP direduksi oleh NADPH membentuk D--
hydroxybutyryl-ACP, yang dikatalis oleh -ketoacyl-ACP reductase.
28
Reaksi 5: Reaksi dehidratasi
D--hydroxybutyryl-ACP selanjutnya didehidratasi oleh enoyl-ACP
hidratase menjadi ,-trans-butenoyl-ACP atau trans-∆2- butenoyl-ACP
atau disebut crotonyl-S-ACP.
Reaksi 6: Reaksi reduksi kedua
Trans-∆2-butenoyl-ACP direduksi oleh enoyl ACP reductase
menghasilkan butyryl-ACP.
3. Tahap tiolasi.
Reaksi 7: Pelepasan asam palmitat
Palmitoyl-ACP dapat dilepaskan menjadi asam palmitat bebas oleh kerja
enzim palmitoyl thioesterase (Domain 3) atau ditransfer dari ACP ke CoA
atau digabungkan secara langsung ke asam fosfatidat dalam jalur yang
menuju fosfolipid dan triasilgliserol.
29
30
Reaksi keseluruhan dari reaksi biosintesa asam palmitat yang dimulai dari asetil-
CoA adalah:
Biosintesis Asam Lemak Jenuh dengan jumlah atom C ganjil
Dari uraian tentang jalur ß-oksidasi asam lemak (katabolisme) dan
biosintesis asam lemak (anabolisme) terdapat lima perbedaan yang dapat diamati
yaitu:
1. Lokasi intraseluler: ß-oksidasi terjadi di mitokondrion, biosintesis di
sitoplasma
2. Tipe pembawa gugus acyl: dalam ß-oksidasi adalah CoA, dalam biosintesis
adalah ACP
3. Dalam ß-oksidasi asam lemak sebagai akseptor elektron (oksidator) adalah
FAD, sedangkan dalam biosintesis asam lemak NADPH sebagai donor
elektron (reduktor)
4. Senyawa intermediet yang terbentuk pada reaksi hidratasi mempunyai
konfigurasi L, pada reaksi dehidrasi dalam biosintesis asam lemak senyawa
intermedietnya mempunyai konfigurasi D
5. Malonyl-CoA berperan sebagai prekursor penambahan unit C2 dalam
biosintesis asam lemak, sedangkan dalam ß oksodasi pengurangan unit C2
dalam bentuk acetyl-CoA.
Selain kelima perbedaan di atas, pada ß-oksidasi dihasilkan energi
sedangkan pada biosintesis asam lemak diperlukan energi.
31
C. SUMBER LEMAK
Sumber lemak dapat diperoleh dari hewan dan tumbuhan. Di bawah ini
merupakan daftar beberapa sumber lemak yang berasal dari hewan dan tumbuhan.
32
D. AKIBAT KEKURANGAN DAN KELEBIHAN LEMAK
1. Obesitas
Obesitas yaitu suatu kondisi yang dicirikan oleh kelebihan lemak tubuh.
Kelebihan lemak pada laki-laki didefinisikan sebagai level lemak tubuh lebih dari
20% dari berat total dan untuk wanita lebih dari 25% dari total berat badan.
Penyebab obesitas dipengaruhi beberapa faktor, yaitu pertama, suatu asupan
makanan berlebih. Dua, rendahnya pengeluaran energi basal, dan ketiga,
kurangnya aktivitas fisik. Terjadinya obesitas karena adanya ketidakseimbangan
antara asupan energi dan energi yang dikeluarkan atau digunakan untuk
beraktivitas.
2. Kolesterol
Kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma.
Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon. Kolesterol berhubungan
dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini timbul plaque pada dinding arteri, yang
mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan
kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark
miokard dan stroke.
33
Tidak semua kolesterol meningkatkan resiko terjadinya penyakit jantung.
Kolesterol yang dibawa oleh LDL (disebut juga kolesterol jahat) menyebabkan
meningkatnya resiko; kolesterol yang dibawa oleh HDL (disebut juga kolesterol
baik) menyebabkan menurunnya resiko dan menguntungkan. Kadar trigliserida
darah diatas 250 mg/dl dianggap abnormal, tetapi kadar yang tinggi tidak selalu
meningkatkan resiko terjadinya aterosklerosis maupun penyakit jantung koroner.
Kadar trigliserid yang sangat tinggi (sampai lebih dari 800 mg/dl) bisa
menyebabkan pankreatitis (gangguan pada organ pankreas).
Tubuh sendiri memproduksi kolesterol sesuai kebutuhan melalui hati. Bila
terlalu banyak mengkonsumsi makanan yang mengandung kolesterol, maka kadar
kolesterol dalam darah bisa berlebih (disebut hiperkolesterolemia). Kelebihan
kadar kolesterol dalam darah akan disimpan di dalam lapisan dinding pembuluh
darah arteri, yang disebut sebagai plak atau ateroma (sumber utama plak berasal
dari LDL-Kolesterol. Sedangkan HDL membawa kembali kelebihan kolesterol ke
dalam hati, sehingga mengurangi penumpukan kolesterol di dalam dinding
pembuluh darah).
Apabila makin lama plak yang terbentuk makin banyak, akan terjadi suatu
penebalan pada dinding pembuluh darah arteri, sehingga terjadi penyempitan
pembuluh darah arteri. Kejadian ini disebut sebagai aterosklerosis (terdapatnya
aterom pada dinding arteri, berisi kolesterol dan zat lemak lainnya). Hal ini
menyebabkan terjadinya arteriosklerosis (penebalan pada dinding arteri &
hilangnya kelenturan dinding arteri). Bila ateroma yang terbentuk semakin tebal,
dapat merobek lapisan dinding arteri dan terjadi bekuan darah (trombus) yang
dapat menyumbat aliran darah dalam arteri tersebut.
Hal ini yang dapat menyebabkan berkurangnya aliran darah serta suplai
zat-zat penting seperti oksigen ke daerah atau organ tertentu seperti jantung. Bila
mengenai arteri koronaria yang berfungsi mensuplai darah ke otot jantung (istilah
medisnya miokardium), maka suplai darah jadi berkurang dan menyebabkan
kematian di daerah tersebut (disebut sebagai infark miokard).
34
Konsekuensinya adalah terjadinya serangan jantung dan menyebabkan
timbulnya gejala berupa nyeri dada yang hebat (dikenal sebagai angina pectoris).
Keadaan ini yang disebut sebagai Penyakit Jantung Koroner (PJK).
3. Hiperlipidemia
Yang dimakud dengan Hiperlipidemia adalah suatu keadaan yang ditandai
oleh peningkatan kadar lipid/lemak darah. Berdasarkan jenisnya, hiperlipidemia
dibagi menjadi 2, yaitu:
a. Hiperlipidemia Primer
Banyak disebabkan oleh karena kelainan genetik. Biasanya kelainan ini
ditemukan pada waktu pemeriksaan laboratorium secara kebetulan. Pada
umumnya tidak ada keluhan, kecuali pada keadaan yang agak berat tampak
adanya xantoma (penumpukan lemak di bawah jaringan kulit).
b. Hiperlipidemia Sekunder
Pada jenis ini, peningkatan kadar lipid darah disebabkan oleh suatu
penyakit tertentu, misalnya : diabetes melitus, gangguan tiroid, penyakit hepar &
penyakit ginjal. Hiperlipidemia sekunder bersifat reversibel (berulang). Ada juga
obat-obatan yang menyebabkan gangguan metabolisme lemak, seperti : Beta-
blocker, diuretik, kontrasepsi oral (Estrogen, Gestagen).
Hiperlipidemia dapat meningkatkan resiko terkena aterosklerosis, penyakit
jantung koroner, pankreatitis (peradangan pada organ pankreas), diabetes melitus,
gangguan tiroid, penyakit hepar & penyakit ginjal. Yang paling sering adalah
resiko terkena penyakit jantung.
35
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Dari pembahasan di atas maka dapat diambil kesimpulan, yaitu:
1. Lipid adalah Istilah lipida meliputi senyawa-senyawa heterogen, termasuk
lemak dan minyak yang umum dikenal di dalam makanan, malam, fosfolipida,
sterol dan ikatan lain sejenis yang terdapat di dalam makanan dan tubuh
manusia.
2. Metabolisme lemak terdiri dari katabolisme asam lemak dan anabolisme lipid.
3. Sumber lemak dapat diperoleh dari hewan dan tumbuhan.
4. Akibat dari kekurangan dan kelebuhan lemak dapat berpengaruh terhadap
kesehatan, seperti: Obesitas, Kolesterol, dan hiperlipidemia
36
top related