METABOLISME LIPID

A.     Pengertian Lipid

            Lipid adalah suatu senyawa yang bersifat hidrofobik, terdapat dalam semua bagian tubuh serta dapat diekstraksi dari materi hidup dengan menggunakan pelarut non polar seperti kloroform, benzena dan etil eter.

B.      Fungsi lipid

Antara lain :  - Sumber energi

-          Cadangan penghasil energi

-           Hormon

-           Pelarut beberapa vitamin (A, D, E, K)

-           Isolator panas

-          Pelindung  organ penting

-          Ciri kelamin sekunder

-  Bahan penyusun :

   - membran sel/organel

   - lipoprotein

C.  Jenis-jenis lipid

Terdapat beberapa jenis lipid yaitu:

1.      Asam lemak, terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh

Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah:

CH₃(CH₂)_nCOOH atau    C_nH_2n+1-COOH

Rentang ukuran dari asam lemak adalah C₁₂ sampai dengan C₂₄. Ada dua macam asam lemak yaitu:

a)     Asam lemak jenuh (saturated fatty acid)

Asam lemak ini tidak memiliki ikatan rangkap

b)     Asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid)

Asam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan rangkap Gliserida, terdiri atas gliserida netral dan fosfogliserida

       2. Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan gliserol. 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.

Struktur trigliserida sebagai lemak net.

Apa yang dimaksud dengan lemak (fat) dan minyak (oil)? Lemak dan minyak keduanya merupakan trigliserida. Adapun perbedaan sifat secara umum dari keduanya adalah:

1. Lemak

            - Umumnya diperoleh dari hewan

            -  Berwujud padat pada suhu ruang

             - Tersusun dari asam lemak jenuh

2.      Minyak

            -  Umumnya diperoleh dari tumbuhan

            -  Berwujud cair pada suhu ruang

            - Tersusun dari asam lemak tak jenuh

            Fosfogliserida (fosfolipid)

            Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti             salah satu rantai asam lemak.

            Penggunaan fosfogliserida adalah:

1.      Sebagai komponen penyusun membran sel

2.      Sebagi agen emulsi

Struktur dari fosfolipid

            Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai penyusun membran sel

3.      Lipid kompleks, terdiri atas lipoprotein dan glikolipid

Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid.

     Lipoprotein

      Lipoprotein merupakan gabungan antara lipid dengan protein.

      Gabungan lipid dengan protein (lipoprotein) merupakan contoh dari lipid kompleks

       Ada 4 klas mayor dari lipoprotein plasma yang masing-masing tersusun atas beberapa jenis lipid, yaitu:

Perbandingan komposisi penyusun 4 klas besar lipoprotein

1. Kilomikron

       Kilomikron berfungsi sebagai alat transportasi trigliserid dari usus ke jaringan lain,             kecuali ginjal

2. VLDL (very low – density lypoproteins)

VLDL mengikat trigliserid di dalam hati dan mengangkutnya menuju jaringan lemak

3. LDL (low – density lypoproteins)

LDL berperan mengangkut kolesterol ke jaringan perifer

4. HDL (high – density lypoproteins)

HDL mengikat kolesterol plasma dan mengangkut kolesterol ke hati.

4.       Non gliserida, terdiri atas sfingolipid, steroid dan malam

Lipid jenis ini tidak mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid, kolesterol dan malam.

a.       Sfingolipid

Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid.

b.      Kolesterol

Selain fosfolipid, 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.

c.       Steroid

Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid,misalnya testosteron dan progesteron.Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya.

d.       Malam/lilin (waxes)

Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang.

D.     Metabolisme Lipid

Metabolisme lipid  adalah mengubah lemak menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol mengikuti jalan metabolisme glukosa. Sedangkan Oksidasi asam lemak yaitu rangkaian atom C dipecah menjadi fragmen 2-C melalui Beta-Oksidasi.

Oksidasi Asam emak

1.       Aktivasi asam lemak

Lemak  diemulsi oleh garam empddu – disintesis oleh liver & disimpan dlm empedu agar mudah dicerna & diserap

 Membentuk kompleks dengan protein menjadi lipoprotein .

Asam lemak yang diserap disintesis kembali menjadi lemak dalam  badan golgi dan retikulum endoplasma sel mukosa usus halus .

TAG  masuk ke sistem limfa membentuk kompleks dengan protein menjadi chylomicrons .

Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase.

2.       Transport ke dalam mitokondria

·      Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria.

·       Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.

·      Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.

·       Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta.

3.       Oksidasi menjadi asetil ko-A (β oksidasi)

Terdiri dari 4 proses utama:

a.       Dehidrogenasi

Asil-KoA diubah menjadi delta²-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P (+2P).

Berperan pada pembentukan rantai ganda antara atom C2 – C3. Mempunyai akseptor hidrogen FAD^+.

dikatalis oleh enzim Acyl CoA Dehidrogenase.

b.      Hidratasi

delta²-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA

Penambahan gugus hidroksi pada C no. 3

Di katalis oleh enzim enoyl co-A hidratase.

c.       Dehidrogenasi

Mengkatalisis oksidasi -OH pada C no. 3 / C β  menjadi keton

Akseptor elektronnya : NAD⁺

Mengubah 3-hidroksi-asil-KoA menjadi β ketoacyl co-A

Dikatalis oleh enzim hidroxyacyl co-A dehidrogenase.

Thiolisis

β-Ketothiolase à mengkatalisis pemecahan ikatan thioester.

Acetyl-CoA à dilepas dan tersisa asam lemak asil ko A yang terhubung dgn thio sistein mll ikatan tioester.

Tiol HSCoA menggantikan cysteine thiol, menghasilkan  fatty acyl-CoA (yang telah berkurang 2 C).

Untuk asam lemak tak jenuh, degradasi diawali dengan pemutusan ikatan rangkap. Setelah itu tahap selanjutnya sama yakni dehidrogenasi, hidrasi, dehidrogenasi, dan thiolasi.

E.        Pembentukan Keton Bodies

Pembentukan keton bodies terjadi pada saat kadar glukosa darah turun.

·         Tahap pertama perubahan fatty acid menjadi asetyl co-A

·         Kemudian dari asetyl Co-A diubah menjadi Asetoasetyl Co-A dengan bantuan enzim Thiolase dengan melepas 1 molekul Co-A.

·         Asetoasetyl Co-A di ubah menjadi Hidroxymetylglutarat Co-A dengan bantuan enzim Hidroxymetylglutarat Co-A sinthase disertai perubahan asetyl Co-A menjadi co-A.

·         Hidroxymetylglutarat Co-A diubah menjadi Asetoasetat dengan bantuan enzim Hidroxymetylglutarat Co-A lyase dan melepas Asetil ko-A.

·         Asetoasetat diubah menjadi β Hidroxybutarat dengan bantuan enzim β hidroxybutarat dehidrogenase disertai perubahan NADH menjadi NAD+.

Pembentukan keton bodies yang berlebih di otak akan menyebabkan kemunduran mental. Sedangkan jika terjadi pada ginjal akan menyebabkan kerusakan ginjal karena keton bodies mempunyai ikatan rangkap sehingga sulit diurai.

F.      Lipogenesis

a.       lipogenesis merupakan proses pembentukan fatty acid dalam tubuh.

b.      Piruvat yang dihasilkan dari proses glikolisis di transport masuk dalam matriks mitokondria.

c.       Piruvat ini sebagian masuk dalam siklus krebs tapi sebagian lagi di ubah menjadi oksaloasetat.

d.      Oksaloasetat ini akan berikatan dengan asetil ko-A membentuk citrat.

e.       Citrat akan keluar ke sitoplasma dan membentuk asetil ko-A kembali.

f.        Asetil ko-A akan di ubah menjadi malonyl ko-A dan selanjutnya di ubah menjadi fatty acid.

2.