METABOLISME DAN PENGENDALIANNYA RESUME METABOLISME LIPIDA

OLEH :

Septy Sulistiyaningrum

(103654028)

PRODI PENDIDIKAN SAINS FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA 2012

LIPIDALipida berasal dari kata lipos (bahasa yunani) yang berarti lemak. Lipida tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik. Pelarut organik merupakan melarut yang mengandung karbon. Lipida ada yang berupa persenyawaan ester, siklik dan polisiklik. Jenis lain memiliki struktur terpena yang mengndung berbagai gugus fungsi dan struktur steroid (lipida tetrasiklik). Penggolongan lipida Lipida digolongkan menjadi 2 :

1. Asam lemak Asam lemak dibedakan menjadi 5 jenis yaitu a. Wax (lilin) asam lemak alkohol rantai panjang b. Triglicerid trislicerid merupakan gliserol dengan 3 gugus asam lemak c. Spingolipid Spingolipid merupakan asam lemak yang mempunyai gugus sfingosin dan protein d. Glikospingolipid glikospingolipid merupakan asam lemak yang mempunyai gugus sfingosin dan glukosa

e. Gliceerophospolipid glicerophospolipid merupakan glicerol yang terdiri dari 2 gugus asam lemak dan 1 gugus PO4 (phospat) 2. Terpena Terpena merupakan steroid yang terdiri dari a. garam empedu b. hormon c. kolesterol. Fungsi lipida 1. Sebagai penyusun struktur membran sel Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran materialmaterial. 2. Sebagai cadangan energi Lipid disimpan sebagai jaringan adiposa 3. Sebagai hormon dan vitamin Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis

Sifat fisik dan struktur lipida Asam lemak berdasarkan ikatan rantainya dibedakan menjadi 2 yaitu asam lemak jenuh dan tak jenuh. Asam lemak jenuh ikatan rantainya tungggal, sedangkan asam lemak tak jenuh mempunyai rantai rangkap.

Asam lemak jenuh akan dengan mudah teroksidasi sehingga bersifat karsinogenik. Sedangkan untuk asam lemak tak jenuh yang mempunyai ikatan rangkap pada rantainya akan

teroksidasi menjadi rantai sederhana (tunggal) terlebih dahulu baru kemudian akan teroksidasi dan bersifat karsinogenik. Dengan demikian asam lemak tak jenuh lebih baik digunakan (dikonsumsi) dari pada asam lemak jenuh, karena asam lemak jenuh mempunyai ikatan rangkap yang lebih sukar teroksidasi menjadi sifat karsinogenik, daripada asam lemak jenuh. 1. Mempunyai 1 ikatan rangkap (MUFA : Mono Unsaturated Fatty Acid) yaitu Asam Oleat (C18:1). Contoh : olive oil. 2. Mempunyai 2 ikatan rangkap (DUFA : Di Unsaturated Fatty Acid) yaitu Asam Linoleat (C18:2). Contoh : kedelai. 3. Mempunyai lebih dari 3 ikatan rangkap (PUFA : Poly Unsaturated Fatty Acid) yaitu Asam Linolenat (C18:3). Contoh : minyak jagung.

METABOLISME LIPIDAMetabolisme lipida akan melalui dua proses, 1. Degradasi lipid (lipolisis) 1. Pencernaan, penyerapan dan transport lemak 2. oksidasi asam lemak 2. Biosintesis lipid (lipogenesis) Melalui proses Biosintesis lipid yang melalui 4 jalur, yaitu : 1. Biosintesis asam lemak 2. Biosintesis triasilgliserol 3. Biosintesis fosfolipid 4. Biosintesis kolesterol dan steroid

1.

pencernaan, penyerapan dan transport lemak Penggunaan lemak sebagai sumber energi erat hubungannya dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol. Sebagai sumber energi lemak disimpan sebagai cadangan makanan. Pada hewan cadangan makanan yang berupa lemak disimpan dalam jaringan adiposit, sedangkan pada tumbuhan disimpan pada biji dan akan digunakan untuk perkembangan embrio.

Proses pencernaan, penyerapan dan transport lemak adalah sebagai berikut : Ketika kita makan lemak, lemak akan dicerna dan masuk kedalam lambung.di lambung terdapat garam empedu yang disintesis oleh liver dan disimpan dalam empedu. Garam empedu ini bersifat amfifatik yang dapat mengemulsi lemak

membentuk misel, misel-misel ini akan membentuk dua kutub, yakni kutub hidrophobic yang tidak larut dalam air dan kutub hidrophilic yang larut dalam air. Setelah itu akan masuk kedalam pankreas. Lemak di pankreas terdapat enzim lipase pankreas yang dapat mengerjai kutub hidrophobic dan memecahnya menjadi asam lemak dan gliserol kemudian membentuk komplek dengan protein menjadi lipoprotein . lipoprotein akan diserap oleh sel mukosa usus halus. Karena tidak semua lemak dipecah menjadi asam lemak dan glicerol maka masih ada TAG sisa. TAG ini akan masuk kesistem limfa membentuk kompleks dengan protein membentuk Chylimicron. TAG kemudian dibawa kejaringan ekstra hepatik (jantung, otot, dll). TAG yang disintesis dari hati akan dibaea VLDL ke organ lain. Setelah mencapai organ lain (kapilerr darah) TAG dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak bebas akan diserap, sisanya akan dibawa oleh serum albumin ke sel lain. Setelah didalam sel akan diubah menjadi energi dan selebihnya diubah menjadi TAG dan disimpan dijaringan adiposa.

Pemecahan TAG TAG dipecah menjadi 3 asam lemak dan glicerol : lipase lipase Gliserol

TAG

DG

MG

Asam lemak Asam lemak Asam lemak

2.

oksidasi asam lemak oksidasi asam lemak terjadi dalam 3 langkah : aktivasi asam lemak diaktifkan oleh enzim Fatty acyl-CoA ligase / acyl-CoA sintase/ acyl-CoA thiokinase

Transport kedalam mitokondria enzim yang berperan :

carnitin-transferase I carnitin-transferase II

setelah diaktifkan asam lemak (fatty-acyl) masuk kedalam mitokondria. Untuk masuk kedalam mitokondria fatty acyl-CoA memerlukan carier, prosesnya : fatty acyl-CoA membrane disitoplasma masuk kedalam sistem membrane. Di outer berikatan dengan carnitin-transferase I dan

fatty acyl-CoA

bertukar menjadi Fatty-acyl carnitin dan Co-A-SH untuk melewati membrane antara (intermembrane space). Setelah memasuki inner membrane Fatty-acyl carnitin berubah menjadi fatty acyl-CoA kembali dibantu oleh carnitin-

transferase II dan dapat masuk ke mitokondria. Oksidasi menjadi asetil-KoA terdiri dari 4 proses utama : a. dehidrogenasi Fatty acyil-CoA teroksidasi (+O2) menjadi trans enoyl-CoA dengan bantuan enzim Acyl-CoA dehidrogenase dan menghasilkan FADH (2 ATP) b. hidratasi (panambahan air) Trans enoyl-CoA menjadi 3-L hidroksiacyl-CoA dengan bantuan enzim Trans enoyl-CoA hidratase. Hidratasi ini adalah tahapan penambahan air (H2O) gugus hidroksi pada rantai C nomer 3 c. dehidrogenasi 3-L hidroksiacyl-CoA menjadi -ketoacyl-CoA dengan bantuan enzim 3-L hidroksiacyl-CoA dehodrogenase. Mengkatalis oksidasi gugus OH pada C nomer 3 menjadi keton. Dan menghasilkan NADH (3 ATP)

d. thiolisis -ketoacyl-CoA menjadi fatty acyl CoA dan Acyl-CoA dengan bantuan enzim -ketoacyl-CoA thiolase Enzim yang berperan :

1. Acyl-CoA dehidrogenase 2. Trans enoyl-CoA hidratase 3. enzim 3-L hidroksiacyl-CoA dehodrogenase 4. -ketoacyl-CoA thiolase Energi yang dihasilkan adalah 5 ATP

DEGRADASI ASAM LEMAK TAK JENUH

proses ini terjadi pada asam lemak jenuh (rantai tunggal). Untuk asam lemak tak jenuh (rantai rangkap) misalnya asam palmitat Untuk asam lemak tak jenuh prosesnya : Dengan memecah rantai awal tunggal dengan enzim 2,4 dienoyl-CoA reduktase sampai ke rantai rangkap. Jika rantainya trans maka langsung diproses melalui hidratasi, dehidrogenasi,dan thiolisis. Kemudian jika rantainya cis dirubah dahulu menjadi trans dengan bantuan enzim Enoyl-CoA isomerase lalu diproses melalui hidratasi, dehidrogenasi,dan thiolisis.

KETONE BODIES Dari serangkaian proses sampai ke -oksidasi akan menghasilkan Acetyl-CoA . Asetil CoA juga dikenal sebagai reaksi proses siklus kreb dimana jika bergabung menjadi oksaloasetat (metabolisme karbohidrat) akan membentuk citrate dan akhirnya akan menghasilkan CO2 . akan tetapi jika jumlah acetyl-CoA berlebih dibandingkan oksaloasetat, maka akan berlangsung reaksi Ketone bodies. Keton bodies terjadi jika asetyl CoA berlebih dibanding oksaloasetat. Keton bodies terjadi di hati

Tahapan reaksi keton bodies: Fatty acid oxidation diubah menjadi 2 asetil Ko.A Jika terdapat oxaloasetat maka terjadi proses oksidasi ke CO2 menuju siklus krebs Jika tidak terdapat oxaloacetate maka asetil ko.A akan diubah menjadi acetoacetyl Co.A dengan mengeluarkan CoA dengan bantuan enzim thiolase Selanjutnya acetoacetyl Co.A diubah menjadi hydroxymethylglutaryl CoA dengan mengubah asetyl CoA menjadi CoA dengan bantuan enzim HMG CoA synthase Kemudian hydroxymethylglutaryl CoA diubah menjadi acetoacetate dengan mengeluarkan acetyl CoA dengan bantuan enzim HMG CoA Lyase Selanjutnya acetoacetate di ubah menjadi aseton dan hydroxybutyrate dengan mengubah NADH menjadi NAD+ dengan bantuan enzime hydroxybutyrate dehydrogenase. Berikut tiga senyawa keton yang dihasilkan oleh ketone bodies: 1. 2. 3. acetoacetat Aseton hydroxybutyrate

KETOSIS Jaringan adiposa yang dikenal sebagai penyimpan cadangan lemak dalam tubuh mempunyai free fatty-acid kemudian memasuki liver yang menghasilkan AcetylCoA melalui proses -oksidasi. Acetyl-CoA menyebabkan pankreas tidak dapat menghasilkan insulin dan menyebabkan tubuh mengalami ketone bodies .

PEMBENTUKAN ASAM LEMAK (LIPOGENESIS) Piruvat di sitoplasma masuk ke dalam matrik mitokondria diubah menjadi

oxaloacetate dengan mengubah ATP + CO2 menjadi ADP + Pi Piruvat juga di ubah menjadi acetyl CoA dengan mengubah NAD + CoA menjadi NADH + CO2 Selanjutnya Acetyl CoA dan oxaloacetate di ubah menjadi citrate

Kemudian Citrate masuk ke dalam sitoplasma dan diubah menjadi oxaloacetate dengan mengubah ADP +pi menjadi ATP dan CoA

Oxaloacetate diubah menjadi malate dengan mengubah NADH menjadi NAD + Kemudian malate diubah lagi menjadi Piruvat denagn membutuhkan NADP + dan mengeluarkan NADPH + CO2 Citrate juga diubah menjadi asetyl CoA dengan mengubah CO2 + ATP menjadi ADP +Pi Asetyl CoA diubah menjadi malonyl CoA dengan mengubah CO2 +ATP menjadi ADP + Pi

Kemudian asetyl CoA diubah menjadi Malonyl CoA Terakhir, hasil NADPH dari citrate bergabung dengan Malonyl CoA dari acetyl CoA membentuk Asam Lemak (Fatty Acids)

PEMBENTUKAN KEMBALI TG (TRIACYLGLYCEROL)

Glycerol diubah menjadi glycerol 3P dan DHAP dengan mengubah ATP menjadi ADP dengan bantuan enzim Glycerol kinase Untuk Glycerol 3P yang tidak menjadi energi akan kembali ke proses awal. Sedangkan untuk glycerol 3P yang menghasilkan energi akan lysophosphatidic acid dengan mengubah fatty acyl CoA menjadi CoA Selanjutnya phosphate lysophosphatidic hasil dari acid bergabung dengan acyldihydroxyaceton phosphate menjadi diubah menjadi

pengubahan

dihydroxyacetone

lysophosphatidic acid dengan mengubah fatty acyl CoA menjadi CoA Kemudian lysophosphatidic acid diubah menjadi Diacylglycerol dengan

mengeluarkan Pi dan dengan bantuan enzime Phosphatase. Selanjutnya Diacylglycerol di ubah menjadi Triacylglycerol dengan mengubah fatty acyl CoA menjadi Coa