makalah biokim fix

77
MAKALAH BIOKIMIA PANGAN METABOLISME LEMAK Disusun oleh : INKA AGRITIA 1433010021 RINA APRILIA 1433010022 IDA MARIA 1433010023

Upload: idamaria

Post on 09-Dec-2015

91 views

Category:

Documents


17 download

DESCRIPTION

tfhtt

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah Biokim Fix

MAKALAH

BIOKIMIA PANGAN

METABOLISME LEMAK

Disusun oleh :

INKA AGRITIA 1433010021

RINA APRILIA 1433010022

IDA MARIA 1433010023

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN

UPN “VETERAN” JAWA TIMUR

2014/201

Page 2: Makalah Biokim Fix

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat,

karunia serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang Metabolisme

Lemak ini dengan baik meskipun banyak kekurangan di dalamnya. Dan juga kami berterima

kasih pada Ibu Dedin Finatsiyatul Rosida, DR. STp, MKes selaku dosen mata kuliah Biokimia

Pangan yang telah memberikan tugas ini kepada kami.

Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta

pengetahuan kita mengenai metabolism lemak. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di

dalam makalah ini terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu,

berharap adanya kritik, saran dan usulan yang membangun demi perbaikan makalah yang telah

kami buat di masa yang akan datang.

Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya.

Sekiranya makalah ini yang telah disusun ini dapat 1memberi manfaat bagi kami sendiri, teman-

teman mahasiswa maupun orang-orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf

apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan terima kasih.

Surabaya, September 2015

Penyusun

~ i ~

Page 3: Makalah Biokim Fix

DAFTAR ISI

Kata pengantar..................................................................................................................... i

Daftar isi..............................................................................................................................ii

Bab I. Pendahuluan

1.1 Latar belakang ...................................................................................................1

1.2 Rumusan masalah..............................................................................................2

1.3 Tujuan................................................................................................................2

Bab II. Pembahasan

2.1 Metabolisme lipid..............................................................................................3

2.2 Metabolisme gliserol..........................................................................................5

2.3 Anabolisme asam lemak....................................................................................6

2.4 Katabolisme asam lemak.................................................................................15

2.5 Triasilgliserol...................................................................................................25

2.6 Katabolisme triasilgliserol...............................................................................28

2.7 Regulasi metabolisme triasilgliserol................................................................29

2.8 Kolesterol.........................................................................................................30

2.9 Anabolisme kolesterol.....................................................................................30

2.10 Regulasi metabolisme kolesterol...................................................................33

2.11 Garam empedu...............................................................................................34

2.12 Hormon steroid..............................................................................................35

2.13 Lipoprotein.....................................................................................................36

2.14 Proses ketogenesis.........................................................................................39

Bab III. Penutup

3.1 Kesimpulan......................................................................................................46

3.2 Saran................................................................................................................47

Daftar pustaka.....................................................................................................................iii

~ ii ~

Page 4: Makalah Biokim Fix

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lipid yang terdapat dalam makanan sebagian besar berupa lemak, oleh karena itu

metabolism yang akan dibahas terutama adalah metabolism lemak. Pada umumnya lipid

merupakan konduktor panas yang jelek, sehingga lipid dalam tubuh mempunyai fungsi

untuk mencegah terjadinya kehilangan panas dari tubuh. Makin banyak jumlah lemak,

makin baik fungsinya mempertahankan panas dalam tubuh. Pada proses oksidasi 1 gram

lemak dihasilkan energy sebesar 9 kkal, sedangkan 1 gram karbohidrat maupun protein

hanya menghasilkan 4 kkal. Selain itu, lemak mempunyai fungsi melindungi organ-organ

tubuh tertentu dari kerusakan akibat benturan atau goncangan. Lemak juga merupakan

salah satu bahan makanan yang mengandung vitamin A, D, E dan K.

Pencernaan lemak terutama terjadi dalam usus, karena dalam mulut dan lambung

tidak terdapat enzim lipase yang dapat menghidrolisis lemak. Dalam usus, lemak diubah

dalam bentuk emulsi, sehingga mudah berhubungan dengan enzim steapsin dalam cairan

pankreas. Hasil akhir proses pencernaan lemak ialah asam lemak, gliserol, monogliserida,

digliserida serta sisa trigliserida. Pengeluaran cairan pankreas dirangsang oleh hormon

sekretin dan pankreozimin. Sekretin meningkatkan jumlah elektrolit dan cairan pankreas,

sedangkan pankreozimin merangsang pengeluaran enzim-enzim dalam cairan pankreas.

Lemak yang ke luar dari lambung masuk ke dalam usus erangsang pengeluaran hormone

kolesistokinin yang pada gilirannya menyebabkan kantung empedu berkontraksi hingga

mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum. Lipid lain yang dapat terhidrolisis

oleh cairan pankreas antara lain adalah lesitin oleh fosfolipase, fosfatase dan esterase;

ester kolesterol oleh kolesterol esterase dihidrolisis menjadi kolesterol dan asam lemak.

~ 1 ~

Page 5: Makalah Biokim Fix

Absorbsi hasil pencernaan lemak yang sebagian yang sebagian besar (70%)

adalah asam lemak dan sebagian lagi (20%) monogliserida terjadi pada usus kecil. Pada

waktu asam lemak dan monogliserida di absorbs melalui sel-sel mukosa pada dinding

usus, mereka diubah kembali (resintesis) menjadi lemak atau trigliserida. Lemak yang

terjadi ini berbentuk partikel-partikel kecil yang disebut kilomikron dan dibawa ke dalam

darah melalui cairan limfa.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan, maka rumusan masalah dalam

makalah ini sebagai berikut:

1. Bagaimana mekanisme Anabolisme Asam Lemak

2. Bagaimana mekanisme Katabolisme Asam Lemak

3. Bagaimana prinsip Metabolisme Gliserol

4. Bagaimana prinsip Metabolisme Kolesterol

5. Bagimana mekanisme pengangkutan Lipid melalui Protein

6. Bagaimana proses Ketogenesis

1.3 Tujuan

1. Menerangkan tahap-tahap reaksi pada proses oksidasi asam lemak

2. Menjelaskan energi yang terjadi pada proses oksidasi asam lemak

3. Menjelaskan pembentukan dan metabolism senyawa keton

4. Menjelaskan sintesis asam lemak

5. Menerangkan biosintesis trigliserida dan fosfolipid

~ 2 ~

Page 6: Makalah Biokim Fix

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Metabolisme Lipid

Lipid yang diperoleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral,

yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari

pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa

monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju

hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini.

Struktur miselus. Bagian polar berada di sisi luar, sedangkan bagian non polar berada di sisi dalam

Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air, maka

diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel

epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk

menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut

kilomikron. Selanjutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan

bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini

kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.

~ 3 ~

Page 7: Makalah Biokim Fix

Struktur kilomikron. Perhatikan fungsi kilomikron sebagai pengangkut trigliserida

Simpanan trigliserida pada sitoplasma sel jaringan adiposa

Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi

asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam lemak dan gliserol tersebut,

dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini

dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lipid,

trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-

sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan

lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang

memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA).

~ 4 ~

Page 8: Makalah Biokim Fix

Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak

dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak

mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida

sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi

dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika

harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini

dinamakan lipolisis.

Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil

KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan

protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga

dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat

mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai

trigliserida.

Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami

kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis

membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi

menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini

dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan

asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan

kematian.

2.2 Metabolisme gliserol

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

Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis.

Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-

fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi

aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis.

~ 5 ~

Page 9: Makalah Biokim Fix

Reaksi-reaksi kimia dalam metabolisme gliserol

2.3 Anabolisme Asam Lemak

Ketika asam lemak yang masuk memiliki jumlah yang lebih banyak dari yang

dibutuhkan, maka akan disimpan dalam bentuk triasilgliserol dan adipose. Jumlah lemak

yang dapat disimpan pada hewan tingkat tinggi, termasuk manusia adalah tidak terbatas.

Kelebihan Glukosa dan Karbohidrat lain yang tertelan akan langsung dibentuk energi

sesuai yang dibutuhkan dan juga dikonversi menjadi lemak. Kelebihan glukosa

disimpan dalam bentuk glikogen, tapi hanya jumlah yang terbatas Polisakarida hidrofilik

yang dapat terakumulasi. Ketika penyimpanan glikogen yang terbatas tersebut telah

tercapai, maka glukosa akan didegradasi menjadi Asetil KoA (oleh glikolisis dan piruvat

dehydrogenase kompleks), yang kemudian digunakan untuk sintesis asam lemak. Berikut

adalah diagramnya :

~ 6 ~

Page 10: Makalah Biokim Fix

Diagram: Hubungan antara metabolisme karbohidrat dan asam lemak pada hewan (Boyer, 1999).

Sintesis asam lemak melibatkan kondensasi unit dua karbon, dalam bentuk Asetil-

Koa, membentuk rantai hidrokarbon panjang pada reaksi tersebut. Reaksi ini

mengeluarkan asam lemak sintetase kompleks menggunakan NADPH sebagai reduktan.

Asam lemak secara kovalen berikatan dengan acyl carrier protein (ACP) selama sintesis.

Selama langkah enzimatis dilibatkan, prosesnya bukan berlawanan β-oxidation. Sintesis

asam lemak melibatkan rangkaian yang terpisah dari reaksi pembentukan rantai panjang

hidrokarbon dari unit asetil KoA. Perbedaan kunci sintesis asam lemak dan

penguraiannya adalah :

~ 7 ~

Glukosa 1-

fosfat

Glikog

en

Glukos

a

Glukosa 6-

fosfat

Asetil Koa

pyruvate

ATP diproduksi oleh

fosforilasi oksidatif

Siklus Asam

Sitrat

Triasilgliserol

Asam Lemak

Asam Lemak

dietMetabolism

energi

penyim

panan

Page 11: Makalah Biokim Fix

Sintesis asam lemak terjadi di sitosol baik di prokariot dan eukariot sedangkan

degradasinya terjadi di mitokondria pada eukariot

Sintesis asam lemak menggunakan NADPH sebagai reduktan sedangkan NADH

diproduksi di β-oksidasi

Selama sintesis, asam lemak berikatan kovalen menjadi sebuah Acyl Carrier

Protein (ACP) sebagai lawan KoA pada proses degradasi

Aktivitas enzim pada sintesis asam lemak pada organisme tingkat tinggi hadir

dalam bentuk tunggal, rantai polipeptida multifungsi (sebagai dimer) yang disebut

sintesis asam lemak, sedangkan β-oksidasi sebagai aktivitas individual yang hadir

dari enzim yang terpisah (Hooper, 2005).

Menurut Boyer (1999) terdapat perbedaan antara asam lemak β oksidasi dan sintesis asam lemak

adalah sebagai berikut:

Karakteristik Β oksidasi Biosintesis

Lokasi seluler Matriks mitokondria Sitoplasma

Aktivasi dan pelabelan

intermediate

CoA thioester Thioester asil karier protein

(ACP)

Enzim Empat nyata, protein nonasosiasi Asam lemak sintase, sebuah

multienzim pada mamalia

Proses Dua fragmen karbon berpindah

sebagai asetil KoA

Dua karbon elongasi

menggunakan malonyl ACP

Ukuran asam lemak Sebuah ukuran didegradasi Hanya palmitat yang dibuat

Reaksi redoks kofaktor NAD +/NADH dan FAD/FADH2 NADP+ /NADPH

(Boyer, 1999).

~ 8 ~

Page 12: Makalah Biokim Fix

a. Transport ke Sitosol

Sejak sintesis asam lemak berada di sitosol, asetil koa dihasilkan dari piruvat yang

telah ditransportkan keluar mitokondria. Bagaimanapun, membran mitokondria dalam

tidak permeable untuk senyawa ini, jadi pertama digabungkan dengan oksaloasetat

menjadi bentuk sitrat yang siap melintasi membran. Di sitosol sitrat membelah untuk

regenerasi membentuk Asetil KoA (Hooper, 2005).

b. Jalur

Sintesis asam lemak dari Asetil KoA terjadi di sitoplasma. Semua jalur yang

memproduksi Asetil KoA (piruvat dehydrogenase kompleks dan β-oksidase) terjadi di

matriks mitokondria. Mitokondria Asetil KoA tidak mampu berdifusi melewati membran

dalam sitoplasma. Sebuah sistem transport shuttle carbon asetil KoA seperti sitrat yang

melewati membran. Di mitokondria, asetil KoA bereaksi dengan oksaloasetat untuk

memproduksi sitrat (sitrat synthase). Sitrat ditransport oleh protein integral membran,

tricarboxilate translocase, kedalam sitoplasma, dimana akan dipecah menjadi asetil KoA

dan oksaloasetat (sitrat liase). Oksaloasetat akhirnya kembali ke mitokondria, tapi asetil

KoA di sitoplasma sekarang telah siap untuk sintesis asam lemak. Produk akhir dari asam

lemak synthase kompleks adalah palmitat.

~ 9 ~

Page 13: Makalah Biokim Fix

Gambar: Proses pengangkutan asam sitrat dari mitokondria ke sitoplasma melalui enzim

trikarboksilat translokase (Boyer, 1999).

Asam sitrat dalam sitoplasma akan diuraikan menjadi asam oksaloasetat dan asetil KoA

oleh enzim sitrat liase

Asetil KoA sitoplasmik akan digunakan pembentukan asam lemak. Asam oksaloasetat

akan diubah oleh enzim malat dehydrogenase dan malat menjadi piruvat yang akan

diangkut ke mitokondria, asam piruvat akan diubah menjadi asam oksaloasetat dan sitrat

oleh PEP karboksikinase dan sitrat sintase.

Sintesis Palmitat dimulai pada terminal akhir methyl dan dihasilkan karboksilat. Pertama,

dua karbon pada rantai palmitat (carbon 15 dan 16) berasal dari asetil KoA. Semua karbon lain

datang dari asetil KoA tapi harus diaktifkan sebagai malonil KoA. Asetil KoA karboksilase,

sebuah biotin memerlukan enzim, mengkatalisis bentuk dari malonyl KoA (Boyer, 1999).

Gambar: Reaksi pembentukan asam lemak.

Reaksi ini yang mana dapat dipertimbangkan sebagai langkah pertama dalam sintesis

asam lemak, yang merupakan langkah dasar terbatas. Pengatur positif untuk enzim alosterik

adalah sitrat. Enzim dihambat oleh Palmitoyl KoA, produk akhir dari sistem sintesis asam lemak.

Gambar: Sintesis karbon pada palmitat di sitoplasma.

~ 10 ~

Page 14: Makalah Biokim Fix

Dari semua poin ini, semua dihubungkan oleh molekul protein berat yang disebut

asil carier protein (ACP-SH), yang mana merupakan komponen sintase asam lemak.

Seperti yang kita prediksi sebelumnya, ACP memiliki komponen sama dengan CoASH.

Vitamin asam panthothenic adalah sebuah komponen kedua kelompok pengaktivasi.

Penghubung untuk sintesis asam lemak dihubungkan melalui ikatan thioester—kelompok

SH satu akhir ACP.

Persiapan untuk sintesis asam lemak, satu asetil KoA dan satu malonyl KoA harus

dibawa ke kompleks sintase. Mereka dilampirkan ke – kelompok SH, satu pada enzim, β-

ketoasil-ACP sintase (K-SH) dan satu pada ACP (malonil KoA). Reaksi ini, menyerupai

sintesis asam lemak. Enzim yang mengkatalisis perpindahan kelompok asetil dari

CoASH melalui ACP-SH ke K-SH adalah asetil-KoA-ACP transasilatase.SH-kelompok

bebas di ACP sekarang dapat menerima sebuah unit malonil. Malonil KoA-ACP

transferase katalisis untuk masuk kelompok malonil ke asam lemak sintase. Dua prekusor

memulai untuk sintesis asam lemak sekarang diaktifkan dan sintesis rantai asam lemak

dimulai. Sebuah rangkaian empat langkah kimia dibawa keluar dengan asetil dan

kelompok malonil. Reaksi ini terdiri dari reaksi spiral yang merupakan kebalikan kimia

dari β oksidasi: (1) Formasi carbon-carbon ikatan tunggal, (2) reduksi dari kelompok

keto, (3) dehidrasi ke bentuk carbon-carbon ikatan ganda dan (4) reduksi ikatan ganda

membentuk rantai asam lemak jenuh (Boyer, 1999).

Pada poin ini, unit C16 dihidrolisis dari ACP, menghasilkan palmitat bebas.

Enzim hidrolitik palmitoyl thiosterase merupakan bagian dari sintase asam lemak

kompleks. Jaringan reaksi untuk sintesis asam lemak menunjukkan inisial asetil KoA

starter dan memasuki atom karbon sebagai unit malonil. Asam lemak lebih panjang

daripada palmitat yang disintesis oleh enzim pemanjangan sistem di reticulum

endoplasma. Reaksi ini sama dengan salah satu tampak seperti sintase asam lemak,

dengan ditambahkan karbon baru pada bentuk malonil KoA. Semua intermediate,

diaktivasi oleh penambahan CoASH dibandingkan ACP.

~ 11 ~

Page 15: Makalah Biokim Fix

Pada sesi pertama sintase asam lemak spiral telah memproduksi kelompok

karboksil empat karbon (butiril) dihubungkan ke ACP. Sesi kedua, dua karbon lagi

ditambahkan dari malonil-ACP ke unit butiril untuk membuat C6 β-keto intermediate

yang akan pergi selama reduksi, dehidrasi, dan reduksi. Dua karbon baru menjadi nomor

11 dan 12 pada produk palmitat. Jumlah tujuh putaran pada empat set reaksi memiliki

hasil pada palmitoyl-ACP.

Gambar: struktur CoASH dan ACP untuk aktivasi asam lemak di β oksidasi dan biosintesis.

Berikut merupakan urutan reaksi pembentukan asam lemak dari asetil-KoA(Boyer, 1999)

~ 12 ~

Page 16: Makalah Biokim Fix

Pada poin ini, unit C16 dihidrolisis dari ACP, menghasilkan palmitat bebas.

Enzim hidrolitik palmitoyl thiosterase merupakan bagian dari sintase asam lemak

kompleks. Jaringan reaksi untuk sintesis asam lemak menunjukkan inisial asetil KoA

starter dan memasuki atom karbon sebagai unit malonil. Asam lemak lebih panjang

daripada palmitat yang disintesis oleh enzim pemanjangan sistem di reticulum

endoplasma. Reaksi ini sama dengan salah satu tampak seperti sintase asam lemak,

dengan ditambahkan karbon baru pada bentuk malonil KoA. Semua intermediate,

diaktivasi oleh penambahan CoASH dibandingkan ACP.

c. Biosintesis Asam Lemak Tak Jenuh

Sintesis asam lemak tak jenuh terjadi di dalam reticulum endoplasma oleh enzim

lemak asil-KoA desaturase. Enzim-enzim tersebut mengkatalisis reaksi oksidasi-oksidasi

yang unik. Sebagai contoh adalah dehydrogenase asam stearate (18: ∆9) :

~ 13 ~

Page 17: Makalah Biokim Fix

Stearoil KoA + NADPH + H+ +O2 oleoil KoA + NADP+ + 2H2O

Dalam reaksi ini, molekul oksigen berperan sebagai substrat yang menerima 4

elektron, yaitu 2 dari stearoil KoA dan 2 dari NADPH. Dua macam asam lemak, yaitu asam

linoleat (18:2 ∆9,12) dan asam linolenat (18:3 ∆9,12,15) merupakan asam lemak esensial yang

diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan. Asam lemak ini hanya terdapat pada

tumbuhan dan tidak disintesis pada hewan. Manusia dapat memperoleh asam lemak tersebut

dari sumber makan nabati. Asam linoleat penting untuk pembentukan sfingolipid pada kulit

dan merupakan prekusor pembentukan sintesis leuketrin, prostaglandin, dan tromboksan

(Amin, 2006).

d. Pengaturan Pembentukan Asam Lemak

Proses pembentukan asam lemak dan β-oksidasi memerlukan pengaturan yang tepat,

sebab kedua proses tersebut tidak dapat berjalan secara bersamaan. Bila proses tersebut

terjadi dalam waktu yang bersamaan, maka akan terjadi siklus substrat yang boros akan

berkembang. Metabolisme asam lemak dikontrol oleh kurangnya nutrisi, karbohidrat, dan

asam lemak itu sendiri. Jika glukosa berlimpah, maka konsentrasi asam sitrat menjadi tinggi.

Asam sitrat merupakan modulator positif untuk enzim asetil KoA karboksilase yang akan

mengkatalis pembentukan malonil KoA sebagai tahap awal pembentukan asam lemak.

Dengan peningkatan asam sitrat, pembentukan asam lemak akan terpicu. Proses β-oksidasi

asam lemak akan dihambat oleh peningkatan pembentukan malonil KoA. Pembentukan

malonil KoA akan menahan kerja enzim karnitin asil transferase I, suatu enzim yang

bertugas mengangkut ester asam lemak KoA kedalam mitokondria untuk oksidasi.

Kecepatan pembentukan asam lemak juga oleh hasil akhir yaitu palmitoil KoA, yang akan

menghambat asetil KoA karboksilase (Hooper, 2005).

~ 14 ~

Page 18: Makalah Biokim Fix

e. Pembentukan Ikatan Ganda

Enzim untuk memperkenalkan ikatan ganda menjadi rantai acyl juga hadir di

permukaan sitosol RE halus. Asam lemak polyunsaturated linoleat dan linolenat tidak dapat

disintesis oleh mamalia dan oleh karena itu disebut asam lemak esensial seperti mereka akan

ditelan di diet.

f. Regulasi

Poin kunci control sintesis asam lemak adalah Asetil KoA karboksilase yang

dikatalisis menjadi bentukan Malonyl KoA. Asetil KoA karboksilase diinactive kan oleh

fosforilasi oleh sebuah AMP-aktivasi protein kinase. Jadi, ketika energi yang mengisi sel

rendah (AMP tinggi, ATP rendah) Asetil Koa karboksilase tidak aktif. Ini diaktivasi lagi

oleh defosfosrilasi oleh protein fosfatase 2A. Glukagon dan epinefrin menghambat sintesis

asam lemak oleh penghambatan protein fosfatase 2A, sebaliknya insulin menstimulasi

sintesis asam lemak dengan aktivasi fosfatase. Asetil KoA karboksilase juga diregulasi

secara allosteric: sitrat diaktivasi oleh enzim, yang adanya penghambatan dari palmitoyl

KoA (Hooper, 2005).

2.4 Katabolisme Asam Lemak

Asam lemak sebagai bentuk sumber lemak yang digunakan secara intraseluler.

Asam lemak yang merupakan turunan dari triasilgliserol akan dapat digunakan sebagai

sumber energi dalam sel jika memasuki mitokondria. Di dalam mitokondria asam lemak

selanjutnya mengalami beberapa tahapan yang merupakan proses oksidasi asam lemak ~ 15 ~

Page 19: Makalah Biokim Fix

sehingga akan dihasilkan energi dari proses yang bersifat eksergonik ini (Murray et al.,

2009).

Asam lemak di dalam mitokondria sebelumnya mampu memasuki membran

mitokondria melalui bantuan dari karnitin sebagai molekul pengantarnya. Proses

transport ke dalam mitokondria yaitu dengan cara melewati membran dalam mitokondria.

Molekul asil koA yang berupa rantai dengan ukuran kecil dan medium dengan ukuran

sekitar 10 atom karbon mampu melewati membran dalam mitokondria melalui proses

difusi. Sedangkan molekul asil koA yang panjang tidak mampu melewatinya. Sehingga

cara yang dapat digunakan yaitu dengan cara berikatan dengan molekul karnitin. Molekul

karnitin bersifat polar dan dapat ditemukan di sel tumbuhan serta sel hewan. Proses

pengikatan dengan karnitin dibantu oleh enzim kanitin asiltransferase I. Cara

berikatannya yaitu dengan cara memindahkan gugus koA dan digantikan dengan molekul

karnitin. Selanjutnya gabungan asilkarnitin akan memasuki membran melalui transport

asilkarnitin translokase (Nelson et al., 2004).

Gambar Transport Asam Lemak ke dalam Sel dan Asil koA ke dalam Mitokondria

Sistem transport ini merupakan sebuah protein integral/transmembran yang

mampu memasukkan asilkarnitin dan mampu mengeluarkan karnitin bebas keluar

membrane dalam mitokondria. Selanjutnya asilkarnitin yang telah memasuki matriks

bagian dalam mitokondria akan kembali lepas menjadi gugus yang terpisah yaitu melepas

~ 16 ~

Page 20: Makalah Biokim Fix

gugus koA , gugus karnitin dan gugus enzim karnitin asiltransferase II yang terletak di

membran dalam mitokondria.

Proses pengoksidasian asam lemak di dalam mitokondria secara umum terjadi

melalui tiga tahapan yaitu tahap pertama merupakan proses β oksidasi, kedua oksidasi

asam lemak menjadi molekul CO2 dan ketiga adalah transfer elektron pada rantai

respirasi molekul NADH dan FADH2.

Gambar Skema Tahapan Oksidasi Asam Lemak;

tahap pertama merupakan tahap pembentukan asetil

KoA dari rantai panjang asam lemak yang merupakan

tahap β Oksidasi, tahap kedua adalah oksidasi asetil

koA menjadi CO2 dalam siklus asam sitrat dan tahap

ketiga adalah transfer elektron dari dua tahapan

sebelumnya melalui fosforilasi oksidatif.

Tahap pertama merupakan tahapan proses β oksidasi yaitu proses reaksi asam

lemak pada satu tahap melalui sebuah siklus β oksidasi. Siklus β oksidasi terdiri dari

empat tahapan berikut :

1. Oksidasi dari asilkoA menjadi enoil koA membentuk trans Ϫ2 ikatan rangkap pada

rantai asil dan memproduksi FADH2 dengan enzim pengkatalis yaitu asil koA

dehidrogenase.

2. Hidrasi dari trans Ϫ2 enoil koA menjadi 3-hidroksiasill koA (dikatalisis oleh enoil

koA hidratase).

3. Oksidasi dari 3-hidroksiasil koA untuk menjadi 3-ketoasil koA yang juga

memproduksi NADH dikatalis oleh enzim hidroksiasil koA dehidrogenase.

~ 17 ~

Page 21: Makalah Biokim Fix

Pemutusan atau thiolysis dari molekul 3 ketoasil koA oleh molekul koA yang

kedua menyebabkan pemendekan molekul asetil koA dan asil koA menjadi dua atom

karbon dikatalis oleh β ketothiolase (Murray et al., 2009).

Gambar Skema Enzim pada Membran Mitokondria pada Proses β oksidasi

Gambar Skema Pengoksidasian Asam Lemak dalam Proses β Oksidasi

(Nelson et al., 2004).

~ 18 ~

Page 22: Makalah Biokim Fix

Penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa ada tahapan pemecahan asam lemak

tunggal terjadi empat reaksi tahapan secara berulang yaitu oksidasi dengan FAD, hidrasi,

oksidasi oleh NAD+ dan thiolisis. Pemutusan pada ikatan Ϫ2 atau β pada rantai asam

lemak sehingga dikenal dengan nama pemutusan β oksidasi. Rantai asil koA yang telah

diputus selanjutnya akan mengalami siklus pemutusan β oksidasi secara terus menerus

hingga pada siklus terakhir terbentuk asil koA dengan empat atom karbon dan menjadi

dua atom karbon yaitu asetil koA. Sedangkan pada contoh asam lemak palmitoil dengan

rantai karbon berjumlah 16 dengan rantai tunggal atau jenuh akan dipecah menjadi

delapan molekul asetil koA melalui tujuh siklus pemutusan β oksidasi. Reaksi

kesetimbangan pemutusan palmitoil koA adalah sebagai berikut :

(Nelson et al., 2004).

Di dalam mitokondria terdapat tiga jenis enzim asil koA dehidrogenase yang mampu

memutus rantai asil koA yaitu asil koA rantai pendek, rantai sedang dan rantai panjang. Tiga

jenis enzim tersebut bersifat spesifik hanya untuk rantai dengan ukurannya, yaitu enzim enoil

koA hidratase untuk asil KoA rantai pendek, enzim hidroksiasil koA dehidrogenase untuk asil

KoA rantai sedang dan enzim β ketothiolase untuk rantai panjang asilKoA (Hames et al, 2005).

~ 19 ~

Page 23: Makalah Biokim Fix

Pada sel hewan asetil koA diproduksi dari pemecahan asam lemak. Pemecahan asam

lemak ini tidak dapat diubah menjadi piruvat atau oksaloasetat. Sedangkan dua atom karbon dari

pemecahan asetil koA mampu masuk ke dalam siklus asam sitrat atau disebut siklus Calvin.

Selanjutnya dua atom karbon ini akan dioksidasi menjadi CO2 melalui enzim isositrat

dehidrogenase dan α ketoglutarat dehidrogenase. Kesimpulannya sel hewan tidak mampu

mengubah asam lemak menjadi glukosa. Berbeda halnya dengan sel tumbuhan yang memiliki

enzim tambahan yaitu isositrat liase dan malat sintase yang mana enzim tersebut mampu

mengubah dua atom karbon dari asetil koA menjadi oksaloasetat. Proses ini melalui beberapa

tahapan pada siklus glioksilat dengan enzim dari glioksisom.

Gambar Skema Triasilgliserol sebagai Sumber Glukosa pada Biji Tanaman

(Nelson et al., 2004).

Proses oksidasi asam lemak yang tak jenuh atau memiliki ikatan rangkap

memerlukan tambahan reaksi sebelum memasuki tahapan degradasi dalam β oksidasi.

Asam lemak tidak jenuh memiliki ikatan rangkap pada atom karbon ganjil akan langsung

memasuki siklus normal pemecahan asam lemak oleh asil KoA dehidrogenase hingga

membentuk Ϫ3 enoil koA dari siklus ketiga. Ikatan rangkap yang terbentuk diantara atom

karbon nomor 3 dan 4 atau C3 dan C4 akan mencegah pembentukan ikatan rangkap

lainnya pada atom karbon nomor 2 dan nomor 3 atau C2 dan C3. Untuk mengatasi

masalah tersebut maka terdapat enzim isomerase yang akan mengubah ikatan cis Ϫ3

~ 20 ~

Page 24: Makalah Biokim Fix

menjadi trans Ϫ2 double bond. Sehingga pembentukan trans Ϫ2 enoil koA selanjutnya

dapat memasuki siklus β oksidasi.

Gambar Skema Pengoksidasian Monoansaturated fatty acid

(Nelson et al., 2004).

Enzim lainnya juga selain isomerase juga terdapat enzim yang mampu memutus

asam lemak polyunsaturated, yaitu asam lemak dengan ikatan ganda pada atom karbon

genapnya. Contohnya 2,4 dienoil yang menggantikan peran asilKoA dehidrogenase

sebagai 2,4 dienoil koA reduktase yang mampu membentuk cis Ϫ2 enoil koA. Selanjutnya

bentuk cis akan diubah menjadi bentuk trans oleh enzim isomerase. Pemecahan asam

lemak polyunsaturated biasanya terjadi pada separuh jenis lemak pada tumbuhan dan

lemak hewan yang tidak jenuh biasanya berbentuk polyunsaturated.

~ 21 ~

Page 25: Makalah Biokim Fix

Gambar Skema Pengoksidasian Polyunsaturated fatty acid (Nelson et al., 2004).

Oksidasi asam lemak dengan jumlah atom karbon ganjil yang sangat jarang

terdapat di alam bebas juga didegradasi melalui siklus β oksidasi, yang sama halnya

dengan jumlah atom karbon yang genap. Perbedaannya yaitu setelah melalui proses

pemecahan pada siklus β oksidasi akan dihasilkan lemak asil-KoA dengan karbon

berjumlah lima (ganjil). Sehingga molekul berkarbon lima ini jika terpecah akan

menghasilkan asetil koA dan propionil koA (molekul dengan 3 karbon). Asetil koA akan

memasuki siklus asam sitrat sedangkan propionil koA memasuki tahapan baru dengan

tiga enzim pemecahnya. Propionil koA pertama dikarboksilasi menjadi D-stereoisomer

dari metilmalonil koA oleh enzim propionil koA karboksilase yang memiliki faktor

biotin. Sama seperti reaksi siklus asam piruvat, CO2 akan dihidrasi oleh HCO3- dan

biotin. Selanjutnya D-stereoisomer dari metilmalonil koA membentuk L-metilmalonil

koA oleh enzim isomerase. Molekul ini selanjutnya mengalami pengaturan intramolekul

menjadi suksinil koA dan mampu memasuki siklus asam sitrat. Pengaturan intramolekul

ini dibantu oleh enzim metilmalonil koA mutase yang membutuhkan koenzim 5’-

deoksiadenosil kobalamin atau disebut koenzim B12 yang merupakan turunan kobalamin

atau vitamin B12 (Nelson et al., 2004).

~ 22 ~

Page 26: Makalah Biokim Fix

Gambar Skema Oksidasi Propionil koA dalam Rantai Lemak dengan Jumlah Karbon

Ganjil

Poin utama dari pengontrolan β oksidasi adalah keberadaan asam lemak. Sumber

utama dari asam lemak bebas dalam darah adalah hasil pemecahan triasilgliserol yang

terdapat pada jaringan adipose. Jaringan adipose ini dikontrol oleh enzim lipase yang

bersifat sensitif terhadap hormone triasigliserol. Pemecahan asam lemak dan

pensintesisan asam lemak selalu terkoordinasi dan terkontrol untuk mencegah terjadinya

siklus yang sia-sia.

Pada setiap proses degradasi terjadi pembentukan satu molekul FADH2, NADH,

dan asetil koA. Setiap NADH akan menghasilkan tiga molekul ATP dan setiap molekul

FADH2 akan menghasilkan 2 ATP melalui reaksi fosforilasi oksidatif. Sedangkan setiap

oksidasi satu molekul asetil koA menghasilkan12 ATP dalam siklus asam sitrat. Sehingga

total ATP yang dihasilkan pada setiap siklus pemecahan asam lemak adalah 17 molekul

ATP (Hames et al, 2005).

Pemecahan lengkap dari palmitoil KoA membutuhkan 7 kali siklus β oksidasi

sehingga ATP yang terbentuk 7 x 5 = 35 ATP. Total molekul asetil koA yaitu 8 x 12 = 96

ATP. Sehingga total ATP yang diperoleh dari pemecahan satu molekul palmitat adalah

35 + 96 = 131 ATP. Namun demikian satu ATP akan terhidrolisis menjadi AMP dan PPi

untuk proses aktivasi palmitat menjadi palmitoil KoA. Sehingga ATP yang diperoleh

adalah sebesar 129 ATP. Enzim yang berperan dalam proses metabolism asam lemak tak

jenuh tercantum pada gambar dibawah ini.

~ 23 ~

Page 27: Makalah Biokim Fix

Gambar Pembentukan Keton Bodies (Hames et al, 2005)

Pada saat terjadi pembentukan asetil koA hasil dari siklus β oksidasi akan

semakin meningkat sehingga akan memasuki siklus asam sitrat, maka asetil KoA akan

diubah menjadi asetoasetat dan D-3 hidroksibutirat melalui proses yang dikenal dengan

ketogenesis. D-3 hidroksibutirat, asetoasetat dan pemecahan non enzimatik ini akan

menghasilkan aseton. Aseton yang terbentuk akan menyatu membentuk ketone bodies

(Hames et al, 2005).

Dua molekul dari asetil KoA akan menginisiasi kondensasi dari asetoasetil KoA

yang mana merupakan sebuah rekasi balik (reverse) tahapan thiolisis pada siklus β

oksidasi. Asetoasetil koA akan bereaksi dengan molekul asetil koA membentuk 3-

hidroksi-3-methylglutararil KoA (HMG KoA). Molekul ini selanjutnya akan membelah

menjadi asetoasetat dan asetil koA. HMG KoA juga sebagai molekul pemula adanya

proses biosintesis kolesterol. Asetoasetat selanjutnya akan direduksi menjadi D-3

hidroksibutirat di matrik mitokondria atau mengalami perubahan secara perlahan menjadi

aseton melalui proses dekarboksilasi. Pada penderita diabetes asetoasetat diproduksi lebih

cepat dibandingkan proses metabolismenya. Sehingga penderita diabetes dapat diindikasi

dari tingginya jumlah ketone bodies di dalam darahnya serta adanya aroma keton yang

biasanya tercium dari saluran napasnya.

Asetoasetat dan D-3-hidroksibutirat diproduksi paling banyak di hati dan berperan

tidak hanya pada kepentingan fisiologis dalam skala kecil. Kedua molekul ini digunakan

sebagai pengganti glukosa pada jaringan tertentu misalnya pada jaringan jantung, otot,

dan korteks ginjal. Meskipun secara normal glukosa merupakan sumber utama energi

yang digunakan di otak pada kondisi kelaparan atau diabetes maka jaringan otak mampu

menggunakan asetoasetat sebagai sumber energi utama (Hames et al, 2005).

~ 24 ~

Page 28: Makalah Biokim Fix

2.5 Triasilgliserol

2.5.1 Struktur dan Fungsi

Triasilgliserol atau disebut juga lemak atau trigliserida merupakan ester

dari gliserol dengan tiga molekul asam lemak. Triasilgliserol adalah komponen

utama dari lemak penyimpanan pada sel hewan dan sel tumbuhan, tetapi tidak

dijumpai pada membran sel. Triasilgliserol adalah molekul hidrofobik non polar,

karena molekul ini tidak mengandung muatan listrik atau gugus fungsional

dengan polaritas tinggi.

Triasilgliserol terdapat dalam berbagai jenis tergantung pada jenis dan

letak ketiga komponen asam lemak yang berikatan dengan ikatan ester oleh

gliserol. Jenis triasilgliserol adalah sebagai berikut.

a. Triasilgliserol sederhana: triasilgliserol yang mengandung satu jenis

asam lemak pada ketiga posisi. Contohnya tristeroilgliserol yang

mengandung 3 asam stearat, tripalmotoilgliserol yang mengadung

asam palmitat, dan trioleigliserol yang mengandung 3 asam oleat.

b. Triasilgliserol campuran: triasilgliserol yang mengandung dua atau

lebih asam lemak yang berbeda. Misalnya minyak olive, mentega, dan

lemak makanan lainnya (Lehninger, 1982).

Triasilgliserol yang hanya mengandung asam lemak jenuh merupakan

padatan putih berlemak pada suhu kamar. Triasilgliserol yang mengandung tiga

asam lemak tidak jenuh bersifat cairan, misalnya minyak olive. Mentega

merupakan suatu campuran triasilgliserol, beberapa di antaranya mempunyai

asam lemak dengan rantai yang relatif pendek. Karena asam lemak dengan rantai

lebih pendek mempunyai titik leleh lebih kecil, asam lemak ini membuat mentega

bersifat lunak pada suhu kamar (Lehninger, 1982).~ 25 ~

Page 29: Makalah Biokim Fix

Triasilgliserol merupakan lemak penyimpanan utama dan lemak yang

terdapat makanan pada manusia. Triasilgliserol adalah penyimpanan dengan

konsentrasi energi tinggi. Energi yang dihasilkan dari oksidasi sempurna dari

asam lemak adalah sekitar 39 kJg-1, sedangkan energi dari karbohidrat atau protein

adalah 13 kJg-1. Komponen hidrofobik penyusun lemak mengakibatkan lemak

tidak larut di dalam air. Lemak dalam tubuh disimpan dalam sel adipose.

Triasilgliserol ditransportasikan ke seluruh tubuh dalam bentuk lipoprotein

(Hames, 2005).

Gambar Struktur Triasilgliserol

(a) Struktur Triasilgliserol Sederhana, (b) Struktur Triasilgliserol Campuran

(Sumber: Hames, 2005)

2.5.2 Anabolisme Triasilgliserol

Triasilgliserol disintesis dari fatty acyl KoA dan gliserol 3-phosphat.

Gliserol 3-phosphat diperoleh dari foforilasi gliserol dan dari glikolisis. Gliserol

yang ada di hati difosforilasi oleh enzim gliserol kinase. Sedangkan pada jaringan

adipose tidak memiliki enzim gliserol kinase, sehingga pasokan gliserol 3-

phosphat di jaringan adipose diperoleh dari jalur glikolisis. Pada jalur glikolisis,

dihydroxyacetone phosphate mengalami reduksi menjadi gliserol 3-phosfat yang

dikatalis oleh enzim Glycerol 3-phosphate dehydrogenase.

~ 26 ~

Page 30: Makalah Biokim Fix

Proses biosintesis triasilgliserol adalah sebagai berikut :

a. Gliserol 3-phosphat yang sudah tersedia (baik dari fosforilasi gliserol

maupun dari jalur glikolisis) akan ditambahkan dengan gugus asil CoA.

Proses ini dikatalis oleh CoA asiltransferase sehingga membentuk asam

lysofosfatidat.

b. Gugus asil CoA lainnya ditambahkan pada asam lysofosfatidat untuk

membentuk asam fosfatidat. Proses ini dikatalis oleh enzi, asiltransferase.

c. Asam fosfatidat mengalami defosforilasi dan menghasilkan diasilgliserol

d. Siasilgliserol bergabung dengan gugus asil CoA yang lainnya yang

dikatalis oleh asiltransferase membentuk triasilgliserol.

ATP tidak terlibat dalam sintesis triasilgliserol. Reaksi sintesis triasilgliserol

dibantu oleh energi tinggi dari ikatan thioester diantara sebagian asil dan CoA. Asam

fosfatidat dan diasilgliserol (DAG) digunakan dalam sintesis membrane phosfolipid

(Hames, 2005).

Gambar Sintesis Triasilgliserol

~ 27 ~

Page 31: Makalah Biokim Fix

(Sumber: Hames, 2005)

2.6 Katabolisme Triasilgliserol

Peristiwa awal dalam penggunaan cadangan lemak dan lemak dalam makanan

sebagai sumber energi adalah proses hidrolisis dari triasilgliserol yang dikatalis oleh

enzim lipase. Enzim tersebut melepaskan 3 rantai asam lemak dari molekul gliserol.

Asam lemak kemudian akan dipecah melalui proses β oksidasi untuk menghasilkan

energi, sedangkan gliserol juga digunakan untuk ditransfer menjadi dihydroxyacetone

phosphate dalam glikolisis. Proses ini diktalis oleh 2 enzim, yaitu gliserol kinase yang

menggunakan ATP untuk phosforilasi gliserol membentuk L-gliserol 3-phosphat, dan

enzim gliserol 3-phosphat dehidrogenase yang menghasilkan dihydroxyacetone

phosphate (Hames, 2005).

(b)

(a) (b)

Keterangan : (a) Katabolisme Triasilgliserol

(b) Konversi Gliserol dalam Glikolisis

(Sumber: Hames, 2005)

~ 28 ~

Page 32: Makalah Biokim Fix

2.7 Regulasi Metabolisme Triasilgliserol

Pemecahan asam lemak dalam proses β oksidasi dikontrol oleh konsentrasi asam

lemak dalam darah yang nantinya tingkat hidrolisis triasilgliserol dalam jaringan adipose

dikendalikan oleh enzim sensitif triasilgliserol lipase. Enzim tersebut mengontrol reaksi

dengan reaksi fosforilasi dan defosdorilasi dalam menanggapi tingkat hormon yang

dikendalikan oleh cAMP.

Jika kadar asam lemak dalam darah rendah, akan memicu pelepasan epinefrin atau

glukagon. Hormon-hormon katabolik seperti glukagon, epinefrin, norepinefrin mengikat

protein reseptor pada permukaan sel dan meningkatkan kadar cAMP dalam sel adipose

melalui aktivas dari adenilat siklase. Aktivitas adenilat siklase melalui protein G akan

emngubah ATP menjadi cAMP. cAMP allosterik mengaktifkan cAMP-dependent protin

kinase atau yang sering dikenal sebagai protein kinase A yang nantinya akan

memfosforilasi berbagai enzim intraseluler termasuk enzim sensitive triasilgliserol lipase.

Aktivasi enzim ini akan merangsang hidrolisis triasilgliserol dan nantinya meningkatkan

kadar asam lemak dalam darah, dan kemudian mengaktifkan β oksidasi dalam jaringan

seperti jaringan otot dan hati. Glukagon dan epinefrin juga mencegah defosforilasi yang

mengakibatkan aktivasi asetil CoA karboksilase sehingga sintesis asam lemak terhambat.

Hormon insulin memiliki efek yang berlawanan dengan glukagon dan epinefrin.

Hormon ini merangsang pembentukan triasilgliserol melalui penurunan cAMP.

Penurunan ini akan mengakibatkan deforforilasi dan inaktivasi enzim sensitive

triasilgliserol lipase. Insulin juga merangsang defosforilasi asetil KoA karboksilase

sehingga mengaktifkan sintesis asam lemak. Jadi sintesis asam lemak dan degradasi yang

dikontrol secara terkoordinasi ini bertujuan

untuk mencegah siklus yang sia-sia (Hames, 2005).

~ 29 ~

Page 33: Makalah Biokim Fix

2.8 Kolesterol

2.8.1 Struktur dan Fungsi

Kolesterol merupakan golongan steroid dan merupakan komponen dari

membran sel. Kolesterol pada membran sel berfungsi utuk mengurangi fluiditas

membran sel. Kolesterol juga merupakan prekursor atau pembentuk dari hormon

steroid seperti progesterone, testosterone, dan kortisol dan garam empedu.

Kolesterol mempunyai gugus polar pada bagian kepalanya, yaitu gugus karboksil

pada posisi 3. Bagian yang lain merupakan struktur non polar yang relatif kaku

(Lehninger, 1982).

2.9 Anabolisme Kolesterol

Kolesterol sebagian besar disintesis di dalam hati, dan sedikit oleh kelenjar

adrenal, testis, kulit, dan usus. Sintesis kolesterol dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu.

a. Pembentukkan β-hidroksil- β-metilgltaril-KoA (HMG-KoA) dari Asetil KoA

Tahap pertama sintesis kolesterol berlangsung di sitoplasma. Asetil KoA

dihasilkan dari asam lemak atau piruvat dari mitokondria. Kondensasi dua

molekul asetil-KoA membentuk β-ketobutiril-KoA (asetoasetil KoA) dan

dikatalisis oleh enzim tiolase. Reaksi berikutnya yaitu β-ketobutiril-KoA

berkondensasi lagi dengan satu molekul asetil-KoA membentuk HMG-KoA yang

dikatalisis oleh enzim HMG-KoA sintase.

b. Pengubahan HMG-KoA menjadi skualena

Enzim HMG-KoA reduktase akan mereduksi HMG-KoA menjadi

mevalonat. Enzim ini berada diretikulum endoplasma. Pada proses reduksi ini

dibutuhkan ekivalen pereduksi yang disuplai oleh NADPH. Mevalonat diubah

menjadi farnesilpirofosfat dalam sitoplasma. Mevalonat kinase mengatalisis ~ 30 ~

Page 34: Makalah Biokim Fix

terbentuknya fosfomevalonat. Selanjutnya fosfomevalonat dikatalisis oleh

fosfomevalonat kinase menghasilkan 5-pirofosfomevalonat. Selanjutnya 5-

pirofosfomevalonat diubah menjadi isopentenil pisofosfat yang melibatkan reaksi

dekarboksilasi dan dehidrasi oleh enzim mevalonat 5-pirofosfat dekarboksilase.

Tahap selanjutnya isopentenil pisofosfat akan diubah menjadi isomernya yaitu

dimetilalil pifosfat yang dikatalisis oleh isopentenil pisofosfat isomerase.

Kondensasi antara isopentenil pisofosfat dengan dimetilalil pifosfat akan

menghasilkan geranilpirofosfat yang dikatalisis oleh dimetilalil transferase.

Selanjutnya geranilpirofosfat dikatalisis ooleh geranil transferase dan

menghasilkan farnesilpirofosfat. Reaksi kondensasi dua molekul farnesilpirofosfat

akan membentuk skualena dengan bantuan farnesil transferase atau nama lainnya

yaitu skualena sintase yang reaksinya memebutuhkan NADPH sebagai donor

elektron.

c. Pengubahan skualena menjadi kolesterol

Tahap terakhir dalam lintasan biosintesis kolesterol dimulai dari terikatnya

skualena pada protein pengangkut spesifik yang ada di sitoplasma dikenal sebagai

protein pengangkut sterol (sterol carrier protein). Skualena yang bertemu dengan

O2 akan dikatalisis oleh enzim skualena monooksigenase dengan donor elektron

dari NADPH membentuk skualena-2, 3-epoksida. Skualena-2, 3-epoksida

melepasakan elektron ketika dikatalis oleh 2, 3-oksidoskualena lanosterol siklase

menjadi lanosterol. Lanosterol akan berikatan dengan protein pengangkut yang

kedua dalam reaksi sampai selesai. Lanosterol yang diubah menjadi kolesterol

melalui 20 reaksi yang dikatalis oleh enzim-enzim dalam membrane mikrosom.

Salah satu reaksinya yaitu yang terkahir setelah lanosterol diubah menjadi 7-

dehidrokolesterol melalui 19 reaksi, produk ini kemudian direduksi oleh NADPH

membentuk kolesterol (Hames, 2005).

~ 31 ~

Page 35: Makalah Biokim Fix

Gambar Sintesis Isopentenyl Pyrophosphate.

(Sumber: Hames, 2005)

Gambar Isopentenil Pisofosfat Diubah Menjadi Isomernya (Dimetilalil Pifosfat)

(Sumber: Hames, 2005)

~ 32 ~

Page 36: Makalah Biokim Fix

Gambar Sintesis Kolesterol

(Sumber: Hames, 2005)

2.10 Regulasi Metabolisme Kolesterol

Kolesterol diperoleh baik dari makanan atau dari sintesis kolesterol terutama di

hati. Tingkat sintesis kolesterol tergantung pada kadar kolesterol di dalam sel. Tingginya

kadar kolesterol dan metabolitnya mengontrol biosintesis kolesterol itu sendiri melalui :

a. Umpan balik penghambatan aktivitas HMG CoA reduktase, yaitu enzim yang

mengkatalis tahapan dalam proses biosintesis kolesterol.~ 33 ~

Page 37: Makalah Biokim Fix

b. Mengurangi jumlah HMG CoA reduktase dengan mengurangi sintesis dan

terjemahan dari mRNA.

c. Mengurangi jumlah HMG CoA reduktase dengan meningkatkan laju degradasi.

Seperti halnya KoA karboksilase dalam sintesis asam lemak, HMG CoA

diinaktivasi oleh AMP-aktivated protein kinase melalui fosforilasi dan disimpan dalam

bentuk inaktif di bawah pengaruh glucagon selama kelaparan. HMG CoA reduktase dapat

dihambat dengan pemberian obat lavostatin yang secara kompetitif menghambat kerja

enzim tersebut sehingga dapat menurunkan tingkat biosintesis kolesterol. Oleh karena itu,

senyawa ini secara rutin digunakan untuk pengobatan hiperkolesterolemia (tingginya

kadar kolesterol darah) (Hames, 2005).

2.11 Garam Empedu

Garam empedu adalah turunan kolesterol polar dan merupakan merupakan jalur

utama dalam eksresi kolesterol pada mamalia. Di dalam hati, kolesterol diubah dan

diaktifkan menjadi cholys CoA yang kemudian bereaksi dengan kelompok asam amino

glisin menjadi glicocholate atau dengan kelompok asam amino taurin memebntuk

taurocholate. Setelah disintesis di dalam hati, garam empedu glicocholate dan

taurocholate disimpan dan terkonsentrasi di dalam kantung empedu, sebelum dilepaskan

ke dalam usus. Keberadaan daerah polar dan non polar (amphipatik) menyebabkan garam

empedu efektif digunakan sebagai detergent atau bertindak sebagai pelarut lemak.

Penyerapan vitamin A, D, E, dan K yang larut di dalam lemak juga memerlukan bantuan

dari garam empedu.

~ 34 ~

Page 38: Makalah Biokim Fix

2.12 Hormon Steroid

Kolesterol merupakan precursor lima kelas utama hormon steroid. Sintesis

hormon steroid dimulai dengan menghilangkan sebuah unit berkarbon 6 dari unit

berkarbon 20 dari rantai samping kolesterol untuk membentuk pregnolone yang

merupakan precursor umum dari semua hormon steroid. Serangkaian reaksi dikatalis oleh

sitokrom p450 yang memodifikasi pregnolon menjadi masing-masing hormon.

Sitokrom P450 adalah sekelompok enzim heme (heme-containing enzim) yang

dinamai berdasarkan spectrum panjang gelombang yang dapat diserapnya ketika terikat

dengan karbon monoksida. Sitokrom ini ada di dalam mitokondria dan SER dari banyak

sel. Enzim ini mengkatalis semua reaksi yang dikenal dengan reaksi mono-oksigenase,

yaitu satu atom oksigen dari molekul eksigen dimasikkan ke dalam molekul substrat, dan

oksigen yang lain dari air. Elektron yang diperlukan untuk membawa reduksi oksigen

membentuk air disupali oleh rantai transport elektron khusus yang secara fungsional

terkait dengan enzim sitokrom P450. Rantai transport electron tersebut biasanya

mengandung NADPH sebagai donor elektron utama, sehingga reaksi yang dikatalis oleh

sitokrom P450 sering ditandai dengan keterlibatan O2 dan NADPH (Hames, 2005)

Tabel Kelas Hormon Steroid

Class Site of Synthesis Hormone Action

Progrestagenes Corpus luteum Progesterone

Prepares uterine lining for egg

implantation;

maintenance of pregnancy

Androgens Testis TestosteroneDevelopment of male secondary

sex characteristics

Estrogens Ovary EstroneDevelopment of female

secondary sex characteristics

Glucocorticoidss Adrenal cortex Cortisol Promotes gluconeogenesis and

glycogen formation;

enhances fat and protein

~ 35 ~

Page 39: Makalah Biokim Fix

degradation

Gambar Jalur Biosintesis Hormon Steroid

(Sumber: Hames, 2005)

2.13 Lipoprotein

2.13.1 Struktur dan Fungsi

Triasilgliserol, fosfolipid, dan kolesetrol relatif ridak larut dalam pelarut

air. Oleh karena itu mereka diangkut ke seluruh tubuh dalam darah dalam

komponen lipoprotein. Lipoprotein adalah senyawa globular, seperti misel yang

terdiri dari inti hidrofobik dari triasilgliserol dan ester kolesterol yang dikelilingi

oleh mantel amphiphatik dari protein, fosfolipid dan kolesterol. Komponen

protein dari lipoprotein disebut dengan apolioprotein atau apoprotein.

Apopoliprotein atau apoprotein pada permukaan lipoprotein membantu untuk

melarutkan lipid dan bertindak sebagai sinyal sel target.. Ada 5 tipe dari

lipoprotein berdasarkan sifat fungsional dan fisiknya, yaitu Chylomicron, very low

density lipoproteins (VLDLs), intermediate density lipoproteins (IDLs), low

density lipoproteins (LDLs), and high density lipoproteins (HDLs). Fungsi utama

~ 36 ~

Page 40: Makalah Biokim Fix

dari lipoprotein adalah untuk mengangkut triasilgliserol, kolesterol, dan fosfolipid

ke seluruh tubuh (Hames, 2005).

a. Chylomicron

Chylomicron adalah lipoprotein terbesar dan paling padat yang disintesis

di dalam usus. Chylomicron mengangkut triasilgliserol dari makanan (eksogen)

ke jaringan lain terutama jaringan otot dan jaringan adipose, dan mengangkut

kolesterol tertelan dari usus ke jaringan lain dalam tubuh terutama hati. Pada

jaringan target triasilgliserol dihidrolisis oleh lipoprotein lipase yang berada di

permukaan sel yang diaktifkan oleh APOC-II, salah satu apoprotein pada

permukaan Chylomicron. Asam lemak dan monoasilgliserol yang dilepaskan

diambil oleh jaringan untuk produksi energy atau reesterifikasi triasilgliserol

untuk penyimpanan. Setelah melepaskan triasilgliserol, Chylomicron menyusut

dan membentuk sisa Chylomicron yang kaya kolesterol yang diangkut dalam

darah menuju ke hati.

b. VLDLs, IDLs, dan LDLs

VLDLs disintesis di hati dan bertugas mengangkut lipid ke jaringan lain

terutama jaringan adipose dan sel rangka. Seperti halnya Chylomicron,

triasilgliserol pada VLDLs dipecah oleh lipoprotein lipase dan menghasilkan asam

lemak yang diambil oleh jaringan. Sisa VLDLs tetap di dalam darah, pertama

sebagai IDLs dan kemudian menjadi LDLs. VLDLs yang telah kehilangan asam

lemak berubah menjadi IDLs. IDLs setelah dihidrolisis oleh lipase akan

kehilangan asam lemak kemudian berubah menjadi LDLs. LDLs memberikan

kolesterol ke jaringan untuk sintesis membran sel dan hormon steroid. Dalam

transformasi LDLs, banyak kolesterol yang diesterifikasi pada gugus karboksil

~ 37 ~

Page 41: Makalah Biokim Fix

pada C nomor 3 oleh penambahan asam lemak rantai dari fosfatidikolin (lisetin)

oleh enzim lesitin-kolesterol asil transferase (LCAT). Selain itu semua apoprotein

lain selain apoB-100 dihilangkan. LDLs kemudian diambil oleh sel target melalui

reseptor-mediated endositosis. Reseptor LDLs, yang berupa glikoprotein

transmembran berada di permukaan sel target, khusus mengikat apoB-100 pada

mantel LDLs. Reseptor tersebut kemudian membentuk klaster ke dalam lubang

clathrin berlapis dan diinternalisasikan. Setelah di lisosom, LDLs bersama dengan

ester kolesterol dihidrolisis oleh lipase lisosomal menghasilkan kolesterol. Hasil

hidrolisis ini kemuadian digabungkan ke dalam membran sel dam kelebihannya

diesterifikasi untuk penyimpanan oleh asil CoA kolesterol acyltransferase

(ACAT). Untuk mencegah penumpukan kolesterol dan turunan dari dari ester

kolesterol di dalam sel, kadar kolesterol yang tinggi mengakibatkan:

1) Menurunkan sintesis LDLs reseptor sehingga mengurangi tingkat

penyerapan kolesterol oleh eceptor-mediated endocytosis, dan

2) Menghamabar biosintesis kolesterol seluler melalui penghambatan CoA

reduktase.

c. HDLs

HDLs memiliki fungsi yang berlawanan dengan LDLs yang membuang

kolesterol dari jaringan. HDLs di dintesis dalam darah terutama dari komponen

hasil degradasi lipoprotein lainnya. HDLs kemudian mendapatkan kolesterol dari

membrane sel dan mengubahnya ke dalam ester kolesterol melalui katalis LCAT.

HDLs kemudian diambil langsung oleh hati atau mentransfer ester kolesterol

untuk VLDLs, di mana sekitar setengah diambil oleh hati dengan endositosis

reseptor-mediated. Hati adalah satu-satunya organ yang dapat membuang

kolesterol dalam jumlah yang signifikan, terutama dalam bentuk garam empedu

(Hames, 2005).~ 38 ~

Page 42: Makalah Biokim Fix

Gambar Transport Triasilgliserol dan Kolesterol melalui Lipoprotein

(Sumber: Hames, 2005)

2.14 Proses Ketogenesis

Asetil KoA yang terbentuk pada oksidasi asam lemak akan memasuki daur

asam sitrat hanya jika pemecahan lemak dan karbohidrat terjadi secara berimbang.

Karena masuknya asetil KoA ke dalam daur asam sitrat tergantung pada tersedianya

oksaloasetat untuk pembentukan sitrat. Tetapi konsentrasi oksaloasetat akan menurun

jika karbohidrat tidak tersedia atau penggunaannya tidak sebagaimana mestinya.

Oksaloasetat dalam keadaan normal dibentuk dari piruvat. Pada diabetes, oksaloasetat

dipakai untuk membentuk glukosa pada jalur glukoneogenesis dan demikian tidak

tersedia untuk kondensasi dengan asetil KoA. Pada keadaan ini asetil KoA dialihkan ke

pembentukan asetoasetat dan D-3- hidroksibutirat. Asetoasetat, D- 3- hi droksibutirat

dan Aseton disebut dengan zat keton.~ 39 ~

Page 43: Makalah Biokim Fix

Asetoasetat dibentuk dari asetil KoA dalam tiga tahap.Dua molekul asetil KoA

berkondensasi membentuk asetoasetil KoA. Reaksi yang dikatalisis oleh tiolase ini

merupakan kebalikan dari tahap tiolisis pada oksidasi asam lemak. Selanjutnya astoasetil

KoA bereaksi dengan asetil KoA dan air untuk menghasilkan 3 - hidroksi – 3 –

metilglutaril KoA ( HMG – KoA) dan KoA . Kondensasi ini mirip dengan kondensasi

yang dikatalisis oleh sitrat sintase.Keseimbangan yang tidak menguntungkan bagi

pembentukan asetoasetil KoA diimbangi oleh reaksi ini, yang keseimbangannya

menguntungkan karena hidrolisis iaktan tioester . 3 – Hidroksi – 3 – metilglutaril KoA

kemudian terpecah menjadi asetil KoA dan asetoasetat.

Hidroksibutirat terbentuk melalui reduksi asetoasetat di matriks mitokondria.

Rasio hidroksibutirat terhadap astoasetat tergantung pada rasio NADH/NAD+ di dalam

mitokondria. Karena merupakan asam keto – β, asetasetat secara lambat mengalami

dekarboksilasi spontan menjadi aseton. Bau aseton dapat dideteksi dalam udara

pernafasan seseorang yang kadar asetoasetat dalam darahnya tinggi.

2.14.1 Ketogenesis terjadi jika laju oksidasi asam lemak dihati tinggi

Dalam kondisi metabolik dengan laju oksidasi asam lemak yang tinggi,

hati menghasilkan banyak asetoasetat dan D(-) 3 hidroksibutirat (β

hidroksibutirat). Asetoasetat secara terus menerus mengalami dekarboksilasi

spontan untuk menghasilkan aseton. Ketiga zat ini secara kolektif dikenal sebagai

badan keton (juga disebut badan aseton). Asetoasetat dan 3 hidroksibutirat dapat

saling terkonversi oleh enzim mitokondria, yakni D (-) 3 hidroksibutirat

~ 40 ~

Page 44: Makalah Biokim Fix

dehidrogenase, keseimbangan dikendalikan oleh rasio (NAD) ATAU (NADH)

mitokondria. Status redoks. Konsentrasi badan keton total dalam darah pada

mamalia cukup gizi secara normal tidak melebihi 0,2 mmol/L, kecuali pada

pemamah biak yang membentuk 3 hidroksibutirat secara terus menerus dari asam

butirat (suatu produk fermentasi pada pemamah biak) di dinding perut pertamanya

(rumen). In vivo, hati tampak nya adalah satu-satunya organ pada hewan non

pemamah biak yang menambahkan keton dalam jumlah banyak ke dalam darah.

Jaringan di luar hati menggunakan badan keton ini sebagai substrat respirasi.

Aliran netto badan keton dari hati ke jaringan ekstrahepatik terjadi karena sintesis

aktif oleh hati dan tingkat pemakaian yang rendah. Situasi sebaliknya terjadi di

jaringan ekstrahepatik.

2.14.2 Badan keton berfungsi sebagai bahan bakar bagi jaringan Ekstrahepatik

Sementara mekanisme enzimatik aktif menghasilkan asetoasetat dari

asetoasetil-Koa di hati, asetoasetat yang telah terbentuk tidak dapat direaktivasi

secara langsung kecuali di sitosol, tempat zat ini digunakan di jalur yang jauh

kurang aktif sebagai prekusor dalam sintesis kolesterol. Inilah yang menyebabkan

pembentukan netto badan keton oleh hati.

Di jaringan ekstrahepatik, asetoasetat diaktifkan menjadi asetoasetil-KoA

oleh suksinil –KoA-asetoasetat KoA transferase. KoA dipindahkan dari suksinil-

KoA untuk membentuk asetoasetil-KoA. Asetoasetil-KoA dipecah menjadi asetil-

KoA oleh tiolase dan dioksidasi dalam siklus asam sitrat. Jika kadarnya dalam

darah meningkat, oksidasi badan keton meningkat sampai, (pada konsentrasi

sekitar 12 mmol/L) badan-badan keton ini menyebabkan perangkat oksidatif

mengalami kejenuhan. Jika hal ini terjadi, sejumlah besar konsumsi oksigen

diperlukan untuk mengoksidasi badan keton.

Pada kebanyakan kasus, ketonemia disebabkan oleh meningkatknya

produksi bahan bahan keton oleh hati bukan karena defisiensi pemakainnya oleh ~ 41 ~

Page 45: Makalah Biokim Fix

jaringan diluar hati. Sementara asetoasetat dan D(-)-3_hidroksibutirat mudah

dioksidasi oleh jaringan oleh jaringan ekstrahepatik, aseton sulit dioksidasi in vivo

dan umumnya dikeluarkan dari paru.

Pada ketoneia moderat, pengeluaran badan keton melalui urin hanya

mencerminkan sebagian kecil produksi dan pemakaian badan keton total. Karena

terdapat efek mirip ambang ginjal (tidak terdapat ambang sejati) yang berbeda-

beda antar spesies dan individu, pengukuran ketinemia dan bukan ketonuria

merupakan metode yang dianjurkan untuk menilai derajat keparahan ketosis.

Gambar Jalur ketogenesis di Hati (Sumber: Murray, 2009)

2.14.3 Ketogenesis diatur di tiga tahap penting

~ 42 ~

Page 46: Makalah Biokim Fix

a. Ketosis tidak terjadi in vivo, kecuali jika terjadi peningkatan kadar asam

lemak bebas dalam darah yang berasal dari lipolisis triasilgliserol di jaringan

adiposa. Asam lemak bebas adalah prekusor badan keton di hati. Hati, baik

dalam keadaan kenyang maupun puasa, mengekstraksi sekitar 30% asam

lemak bebas yang melewatinya sehingga pada konsentrasi tinggi, aliran asam

lemak yang melewati hati cukup banyak. Karena itu faktor-faktor yang

mengatur mobilisasi asam lemak dari jaringan adiposa penting untuk

mengontrol ketogenesis.

b. Setelah diserap oleh hati, asam lemak bebas mengalami oksidasi-β menjadi

CO2 atau badan keton atau teresterifikasi menjadi triasilgliserol dan fosfolipid.

Masuknya asam lemak kedalam jalur oksidatif diatur oleh karnitin

palmitoiltransferase-I (CPT-I), dan asam lemak lainnya yang terserap

diesterifikasi. Dalam keadaan kenyang, aktfitas CPT-I rendah sehingga

oksidasi asam lemak berkurang. Pada keadaan puasa, aktivitas enzim ini

meningkat sehingga oksidasi asam lemajk juga meningkat. Malonil-KoA, zat

antara awal pada biosintesis asam lemak yang dibentuk oleh asetil KoA

karboksilase dalamkeadaan kenyang adalah inhibitor protein bagi CPT-I .

pada keadan-keadaan ini, asam lemak bebas masuk ke sel hati dalam

konsentrasi rendah dan hampir semua teresterifikasi menjadi asetil-gliserol

dan diangkut keluar hati dalam bentuk lipoprotein berdensitas (berberat jenis)

sanagt rendah (very low density lipoproteins, VLDL). Namun, seiring dengan

meningkatnya konsentrasi asam lemak bebas pada keadaan lapar asetil-KoA

karboksilase dihambat secara langsung oleh asil-KoA, dan (Malonil-KoA)

menurun, yang membebaskan inhibisi terhadap CPT-I dan memungkinkan

lebih banyak asil-KoA yang mengalami oksidasi-β. Proses-proses ini

diperkuat dalam keadaan kelaparan oleh menurunnya rasio insulin/glukagon.

Jadi, oksidasi –β dari asam lemak bebas dikontrol oleh gerbag masuk CPT-I

~ 43 ~

Page 47: Makalah Biokim Fix

ke dalam mitokondria, dan keseimbangan ambilan asam lemak bebas yang

tidak dioksidasi mengelami esterifikasi.

c. Pada gilirannya, asetil-KoA yang dibentuk dalam oksidasi-β dioksidasi dalam

siklus asam sitrat, atau memasuki jalur ketogenesis untuk membentuk badan

keton. Seiring dengan meningkatnya kadar asam lemak bebas yang diubah

menjadi keton dan semakin sedikit yang dioksidasi melaui siklus asam sitrat

menjadi CO2. Pemisahan asel-KoA antara jalur ketogenik dan jalur oksidasi

menjadi CO2 diatur sedemikian rupa sehingga energi bebas total yang terserap

dalam ATP yang terbentuk dari oksidasi asam lemak bebas akan konstan

waktu konsentrasinya dalam serum erubah. Hal ini dapat dipahami jika

disadari bahwa oksidasi sempurna 1 mol palmitat menyebabkan produksi

netto 106 mol ATP melalui oksidasi-β dan pembentukan CO2 dalam siklus

asam sitrat, sementara hanya 26 mol ATP dihasilkan jika asetoasetat adalah

produk akhirnya dan hanya 21 mol jika 3-hidroksibutirat adalah produk

akhirnya. Jadi, ketogenesis dapat dianggap sebagai mekanisme yang

memungkinkan hati mengoksidasi asam lemak dalam jumlah besar meskipun

terdapat pembatasan-pembatasan yang ditimbulkan oleh sistem fosforilasi

oksodatif.

Secara teoritis, penurunan konsentrasi oksaloasetat, terutama didalam

mitokondria, dapat mengganggu kemampuan siklus asam sitrat metabolisme asetil

KoA dan mengalihkan oksidasi asam lemak menuju ketogenesis. Penurunan

semacam ini dapat terjadi karena meningkatnya rasio NADH/NAD+ akibat

meningkatnya oksidasi-β yang mempengaruhi keseimbanganantara oksaloasetat

dan malat. Hal ini menyebabkan berkurangnya konsentrasi oksaloasetat. Namun,

piruvat karboksilase yang mengkatalisis perubahan piruvat menjadi oksaloasetat,

diaktifkan oleh asetil-KoA. Oleh sebab itu, jika terdapat asetil-KoA dalam jumlah

~ 44 ~

Page 48: Makalah Biokim Fix

signifikan, jumlaj oksaloasetat akan memadai untuk memulai reaksi kondensasi

pada siklus asam sitrat.

Gambar transport badan keton dari hati serta jalur pemakaian dan oksidasi di jaringan

ekstrahepatik (Sumber: Murray, 2009)

~ 45 ~

Page 49: Makalah Biokim Fix

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Lipid memiliki sifat umum yaitu relatif kurang larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut

nonpolar

Metabolisme asam lemak dikontrol oleh kurangnya nutrisi, karbohidrat, dan asam lemak

itu sendiri. Jika glukosa berlimpah, maka konsentrasi asam sitrat menjadi tinggi

Sistesis asam lemak rantai panjang dilaksanakan oleh dua sistem enzim, asetil –KoA

karboksilase dan sistase asam lemak

Katabolisme asam lemak adalah tahapan pemecahan asam lemak tunggal terjadi empat

reaksi tahapan secara berulang yaitu oksidasi dengan FAD, hidrasi, oksidasi oleh NAD+

dan thiolisis. Pemutusan pada ikatan Ϫ2 atau β pada rantai asam lemak sehingga dikenal

dengan nama pemutusan β oksidasi

Triasilgliserol adalah lipid utama untuk menyimpan energi , sedangkan fosfogliserol ,

sfingomielin dan glikosfingolipid bersifat amfipatik dan memiliki fungsi struktural di

membran sel serta peran khusus lainnya.

Kolesterol, suatu lipid amfipatik adalah suatu komponen penting membran. Senyawa ini

adalah molekul induk yang menjadi sumber terbentuknya steroid lain dalam tubuh.

Karena lipid nonpolar dan tidak larut dalam air, agar dapat dipindah antar jaringan di

dalam plasma darah lipid tersebut dikombinasikan dengan lipid amfipatik dan protein

untuk membentuk lipoprotein yang dapat bercampur dengan air.

Asetil KoA yang terbentuk pada oksidasi asam lemak akan memasuki daur asam sitrat

hanya jika pemecahan lemak dan karbohidrat terjadi secara berimbang, Ketosis bersifat

ringan pada keadaan kelaparan, tetapi parah pada diabetes melitus dan ketosis pemamah

biak.~ 46 ~

Page 50: Makalah Biokim Fix

3.2 Saran

Penulis mengharapkan adanya koreksi atau saran dan kritik mengenai isi dari

makalah mengenai Metabolisme Lipid. Penulisan yang lebih sistematis dan terperinci

mengenai Metabolisme Lipid.

~ 47 ~

Page 51: Makalah Biokim Fix

~ 48 ~

Page 52: Makalah Biokim Fix

DAFTAR PUSTAKA

Amin, Mohamad, dkk. 2006. Biokimia. Malang:Universitas Negeri Malang

Boyer, R. 1999. Concepts in Biochemistry. Brooks: Cole publishing,co.

Hames, B. D and N. M Hooper. 2005. Instant Notes Biochemistry Second Edition. School

of Biochemistry and Moelcular Biology. University of Leeds. UK.

Hooper, Nigel dan David, Hames. 2005. Biochemistry. UK: Taylor and Francis Group.

Lehninger, A.L. 1982. Dasar-dasar Biokimia. Terjemahan Maggy Thenawidjaya. 1998.

Jakarta: Erlangga

Murray, R. K., David A. B., Kathleen M.B., and Peter K. 2009. Harper’s Illustratted

Biochemistry. Lange Mc Graw Hill.

Nelson, D. L. and Michael M. Cox. 2004. Lehninger Principle of Biochemistry. Fourth

Edition. W.H Freeman & Company.

~ iii ~