BIOKIMIA MAKALAH METABOLISME LEMAK Dosen Pengajar : Rizki Kusuma Wardhani, S.Si, M.Biomed
Disusun Oleh : Elanupia Maya Juliani K. Meytira Panjiastuti Sri Laksmi Dewi Yosi Sri Astuti
POLTEKKES KEMENKES PALANGKARAYA JURUSAN GIZI PROGRAM STUDI DIPLOMA IV GIZI TAHUN AJARAN 2017/2018
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat Nya, sehingga makalah tentang “metabolisme lemak” ini dapat terselesaikan dengan baik sesuai harapkan. Kami mengucapakan terima kasih kepada semua pihak yang bersangkutan yang telah membantu dalam menyelesaikan makalah ini. Kami berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat menambah pengetahuan. Kami menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan dalam penulisan makalah ini, baik dari materi maupun teknik penyajiannya mengingat kurangnya pengetahuan dan pengalaman kami. Oleh karena itu kami harapakan kritik dan saran demi kesempurnaan tugas makalah ini untuk kedepannya.
Palangka Raya, 18 September 2017
2
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ............................................................................................................................ 2 BAB I ...................................................................................................................................................... 4 PENDAHULUAN .................................................................................................................................. 4 1.1
Latar Belakang ........................................................................................................................ 4
1.2 Tujuan ........................................................................................................................................... 4 BAB II. .................................................................................................................................................... 5 TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................................................... 5 2.1 Klasifikasi Lipid. ........................................................................................................................... 5 2.2 Metabolisme Lemak . ..................................................................................................................... 6 2.3 Katabolisme Lemak ...................................................................................................................... 7 2.3.1 Pelepasan dan Transport Asam Lemak .................................................................................. 7 2.3.2 Pemecahan Asam Lemak : Oksidasi-β ................................................................................... 7 2.3.3 Pengaturan Penghancuran Asam Lemak ................................................................................ 8 2.3.4 Penghancuran Asam Lemak Tak Jenuh ................................................................................. 8 2.3.5 Penghancuran Asam Lemak Rantai Ganjil ............................................................................ 8 2.3.6 Oksidasi α dan ω .................................................................................................................... 9 2.3.7 Oksidasi Asam Lemak Jenuh ................................................................................................. 9 2.3.8 Metabolisme Senyawa Keton. .............................................................................................. 10 2.3.9 Sintesis Asam Lemak ...........................................................................................................10 2.4 Anabolisme Lemak ..................................................................................................................... 11 2.4.1 Biosintesis Asam Lemak ...................................................................................................... 11 2.4.2 Asetil-KoA Karboksilase ..................................................................................................... 11 2.4.3 Kompleks Sintesa Asam Lemak .......................................................................................... 12 2.4.4 Reaksi-reaksi Sinatase Asam Lemak ................................................................................... 12 2.5 Jalur Pengangkutan Lemak Dalam Darah ...................................................................................13 2.6 Gangguan Pada Metabolisme Lemak ......................................................................................... 14 BAB III ................................................................................................................................................. 17 PENUTUP ............................................................................................................................................ 17 3.1 Kesimpulan ................................................................................................................................. 17 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................................... 18
3
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu kebutuhan utama makhluk hidup adalah makanan. Makanan merupakan bahan utama yang kita butuhkan untuk menghasilkan energi guna melaksanakan semua aktivitas hidup. Perubahan makanan menjadi energi, tentu terjadi dalam sel sebagai suatu satuan fungsional dan struktural terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup. Dalam makhluk hidup, sel merupakan unit penyusun terkecil. Di dalam sel tersebutlah terjadi aktivitas perubahan reaksi-reaksi untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan oleh manusia. Metabolisme adalah suatu proses perubahan reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh. Metabolisme terdiri dari pembentukan makanan (anabolisme) dan juga penguraian makanan menjadi senyawa yang lebih sederhana (katabolisme). Pentingnya proses metabolisme dalam tubuh berpengaruh penting pada kesehatan. Karena didalamnya menyangkut organ-organ yang dijadikan tempat mesin untuk membantu menguraikan senyawa-senyawa kompleks (karbohidrat, lemak, dan protein) seperti lambung, usus halus, hati dan pankreas. Seperti halnya karbohidrat dan protein, lipida atau yang lebih sering disebut lemak juga merupakan sumber energi dalam proses metabolime yang terjadi di dalam tubuh. Besarnya energi yang dihasilkan setiap gram lemak adalah lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat atau 1 gram protein. 1gram lemak menghasilkan 9 kal, sedangkan karbohidrat atau protein hanya menghasilkan 4 kal/gram. Berdasarkan uraian di atas, metabolisme sangat penting bagi kita. Pada makalah ini, kami akan membahas lebih mendalam tentang metabolisme lemak.
1.2 Tujuan
1. Memberikan struktur komponen-komponen lipid dari jaringan-jaringan mamalia, tidak termasuk sterol dan steroid. 2. Membahas biosintesis dan katabolisme lipid-lipid yang banyak terdapat dalam sel mamalia. 3. Membahas pengangkutan lipid. 4. Memberikan biokimia penyakit-penyakit yang bersangkut paut dengan ketaknormalan pengangkutan atau metabolisme lipid, termasuk penyimpanan lipid. 4
hiperlipoproteinemia dan penyakit
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Klasifikasi Lipid
Lipid adalah suatu kelompok besar substansi biologik yang dapat larut dengan baik dalam pelarut zat organik, seperti metanol, aseton, klorofom dan benzena. Sebaliknya lipid tidak atau sukar larut dalam air. Kelarutannya dalam air yang kecil disebabkan karena kekurangan atom-atom yang berpolarisasi (O, N, S, P). Asam lemak adalah asam karbonat dengan rantai hidrokarbon yang panjang dengan rumus CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH. Sebagai komponen dari lipid, asam lemak terdapat pada semua organisme. Asam lemak terutama berada dalam bentuk ester dengan alkohol, misalnya dengan gliserol, spingosin atau kolesterol. Dalam jumlah kecil asam lemak ditemukan juga dalam bentuk tidak teresterisasi, sehingga dikenal seba gai asam lemak bebas. Asam lemak bisa dibedakan menurut panjang rantainya dan derajat kejenuhannya. Menurut kejenuhannya, asam lemak dibagi menjadi : 1. Asam lemak jenuh
Adalah ketika hanya ada satu ikatan antara rantai hidro karbon. Pada asam lemak jenuh, banyak atom hidrogen yang menempel pada rangka karbon. Asam lemak jenuh mempunyai ‘ekor’ yang lurus, jadi molekul lemak dengan ekor yang jenuh bisa membungkus erat antara satu sama lain. Hal ini menghasilkan lemak yang berbentuk padat pada suhu ruangan. Contoh dari asam lemak jenuh yang umum adalah asam butirat, asam stearat, asam palmitat, dan asam kaproat. 2.
Asam lemak tidak jenuh
Adalah ketika rantai hidrokarbon memiliki ikatan ganda. Pada asam lemak tidak jenuh, atom hidrogen yang menempel pada karbon lebih sedikit. Jika hanya mempunyai satu ikatan ganda pada asam lemak, disebut monounsaturated, sedangkan jika ada banyak ikatan ganda, disebut polyunsaturated . Asam lemak tidak jenuh cenderung berbentuk cair pada suhu ruangan. kita mungkin familiar menyebuat asam lemak tidak jenuh ini sebagai minyak. Contoh dari asam lemak tidak jenuh ini adalah asam linoleat, asam linolenat, dan asam oleat.
Lemak adalah ester yang tersusun dari tiga asam lemak dengan tiga gugus alkohol dari senyawa gliserol. Bila hanya satu asam lemak yang teresterisasi dengan gliserol, disebut monoasilgliserol (rantai asam lemak = rantai asli). Melalui esterisasi dengan asam lemak
5
lainnya akan dihasilkan diasilgliserol dan selanjutnya triasilgliserol yang merupakan lemak yang sesungguhnya. Lipid yang terdapat dalam tubuh dapat diklasifikasikan menurut struktur kimianya ke dalam 5 grup. Asam lemak kelas pertama berfungsi sebagai sumber energi utama bagi tubuh. Selain itu, asam lemak adalah blok pembangun dari asam lemak ini kompleks-kompleks lipid disintesis. Prostagladin, yang dibentuk dari asam lemak tidak jenuh ganda tertentu, adalah substansi pengatur intrasel yang merubah taggapan-tanggapan sel terhadap rangsangan luar. Kelas lipid kedua terdiri dari ester-ester gliseril. Ester-ester ini termasuk pula asigliserol, yang selain merupakan senyawa antara atau pengangkut metabolik dan bentuk penyimpanan asam lemak, dan fosfogliserid yang merupakan komponen utama lipid dari membran sel. Sfingolipid yang merupakan kelas ketiga juga merupakan komponen membran. Mereka berasal dari alkohol lemak sfingosin. Sterol mencakup kelas ke empat lipid. Derivat sterol, termasuk kolesterol, asam empedu, hormon steroid, dan vitamin D sangat penting dari segi kesehatan. Terpen, kelas terakhir lipid, mencangkup dolikol dan vitamin-vitamin A, E dan K yang larut dalam lemak. Derivat-derivat isopreni terdapat dalam jumlah kecil, tetapi mempunyai fungsi metabolik yang sangat penting dan terpisah. 2.2 Metabolisme Lemak
Lemak yang tidak segera diperlukan setelah absorbsi disimpan oleh tubuh dalam jaringan adiposa. Bila diperlukan, lemak dikeluarkan dari tempat penyimpanan dalam hati diubah menjadi gliserol dan asam lemak, bentuk yang paling mudah dapat digunakan dalam tubuh. Bila lemak terus di metabolisme dalam hati maka akan terdapat ampas berupa zat keton yang hanya terbatas penggunaanya. Kalau banyak dihasilkan di hati maka akan menjadi kalori dalam darah, dan hal ini terjadi pada saat kelaparan karena tubuh tidak mempunyai sesuatu untuk digunakan selain dari lemak di dalam jaringan adiposa. Pencernaan
: Lipase lambung menghasilkan sedikit hidrolisis lemak sehingga
lipase pankreas dan lipase usus memecah lemak menjadi gliserin dan asam lemak. Absorbsi
: Gliserin dan asam lemak oleh kakteal disalurkan ke duktus dan
masuk ke aliran darah, kemudian dialirkan ke deluruh jaringan tubuh. Hati membantu mengoksidasi lemak dan mempersiapkan untuk disimpan dalam jaringan, lemak dioksidasi untuk memberi panas dan tenaga serta lemak yang disimpan mengandung vitamin A dan B. Produksi buangan hasil pembakaran lemak dalam jaringan akan diekskresikan oleh paru-paru
6
dalam bentuk air dan karbondioksida melalui kulit dalam bentuk keringat, ginjal dalam bentuk urine serta saluran pencernaan dalam bentuk feases.
2.3 Katabolisme Lemak 2.3.1 Pelepasan dan Transport Asam Lemak
Pemecahan lemak (lipolisis) di dalam jaringan lemak dikatalis oleh suatu lipase yang peka hormon yang diatur oleh suatu kontrol hormonal yang kompleks. Asam lemak yang dilepaskan dari jaringan lemak akan di transpor di dalam plasma dalam bentuk tidak teresterisasi (free ratty asid = FFA). Ini hanya terjadi pada asam lemak rantai pendek yang benar-benar larut, sedangkan asam lemak rantai panjang dan kurang larut dalam air akan terikat pada albumin. Untuk dapat digunakan, asam lemak dari plasma dimasukkan ke dalam sel dan berada dalam bentuk yang terikat protein. Kecuali jaringan otak dan eitrosit, semua jaringan dapat memecahkan asam lemak melalui oksidasi-β.
2.3.2 Pemecahan Asam Lemak : Oksidasi-β
Dalam oksidasi-β asam lemak dikatabolisis dari ujung karboksil. Dua atom hidrogen dikeluarkan dari atom carbon-β, C3 dalam rantai, dan terbentuk suatu gugus keto n. Pemecahan antara atom karbon-α dan –β terjadi, dan fragmen dua atom karbon yang terdiri dari karbon karboksil asli dan atom karbon-α, dilepaskan sebagai asetil KoA. 7
Oksidasi asam lemak 16-atom karbon akan menghasilkan delapan unit asetil KoA tetapi hanya memerlukan tujuh siklus oksidasi-β. Satu urutan oksidasi-β yang menghasilkan 1 mol asetil KoA dan memberi 5 mol ATP kepada sel. Tiap mol asetil KoA bila di oksidasi dalam siklus Krebs menjdi CO2 dan H2O, memberi tambahan ikatan fosfat energi tinggi kepada sel yang ekivalen dengan 12 mol ATP.
2.3.3 Pengaturan Penghancuran Asam Lemak
Kadar asam lemak bebas (FFA) di dalam plasma bertugas menyediakan asam lemak yang dibutuhkan oleh jaringan yang tidak dapat membentuk asam lemak melalui sintesis sendiri (lipogenesis). Setelah diaktifasi menjadi asil KoA, FFA intra sel disimpan dan dipecahkan. 1. Penyimpanan Pengesteran dari asam lemak yang diaktifkan (asil KoA) dengan gliserol menyebabkan terbentuknya fosfolipid yang diperlukan sebagai komponen membran dan triasilgliserol (lemak) yang disimpan sebagai cadangan lemak. 2. Penghancuran Penghancuran asam lemak terjadi di mitokondria. Dengan bantuan toraks karnitin, asam lemak di transpor dari sitoplasma ke dalam mitokondria. Dalam mitokondria asam lemak dipecah menjadi CO2 melalui kerjasama antara oksidasi-β, daur asam sitrat dan rantai pernafasan, dan akibatnya dihasilkan sejumlah ATP.
2.3.4 Penghancuran Asam Lemak Tak Jenuh
Penghancuran asam lemak tak jenuh berlangsung seperti penghancuran asam lemak jenuh yaitu melalui oksidasi-β, hingga mencapai ikatan rangkap cis pada C-9. Karena pada oksidasi-β produk yang tidak jenuh selalu membawa satu ikatan rangkap berposisi trans, maka asam lemak tidak jenuh diubah dari isomer 3,4- cis menjadi isomer 2-trans melalui suatu isomerase. Kemudian penghancuran melalui oksidasi-β dapat dilanjutkan.
2.3.5 Penghancuran Asam Lemak Rantai Ganjil
Pada asam lemak dengan rantai ganjil terjadi proses penghancuran seperti pada asam lemak normal dengan jumlah atom C genap, yang artinya setelah masuk ke dalam sel asam lemak akan di aktifasi menjadi asil KoA denagn menggunakan ATP. Kemudian dengan bantuan torak karnitin ditranspor ke dalam mitokondria untuk dipecah melalui proses oksidasi-β. Propionil-KoA yang tetap tersisa dengan 3 atom C dikarboksilase oleh propionil-
8
KoA karboksilase menjadi metilmalonil-KoA dan setelah isomerisasi, metilmalonil KOA diubah menjadi suksinil-KoA.
2.3.6 Oksidasi α dan ω
Oksidasi α asam lemak bekerja menghancurkan asam lemak bercabang metil. Proses ini terjadi melalui pemisahan terhadap residu C1, dimulai dengan suatu hidroksilase, tidak membutuhkan koenzia A dan juga tidak membutuhkan ATP. Oksidasi ω yaitu oksidasi dari ujung akhir asam lemak yang dimulai dengan suatu hidroksilasi oleh suatu monooksigenase (oksidase campuan secara fungsional) dan dilanjutkan melalui oksidase menjadi asam lemak dengan dua gugus karboksi. Asam lemak ini dipecahkan menjadi oksidasi-β pada kedua sisi hingga menjadi asam dikarbonat C8 atau C6 dan diekskresikan melalui urine.
2.3.7 Oksidasi Asam Lemak Jenuh
Lemak yang terdapat dalam tubuh kita tidak hanya berasal dari makanan yang mengandung lemak, tetapi bisa juga berasal dari karbohidrat dan protein. Ini karena terdapat hubungan antara metabolisme lemak, metabolisme karbohidrat dan metabolisme protein. Oksidasi asam lemak jenuh ini mempunyai tahap-tahap reaksi yaitu: 1.
Reaksi 1: Pembentukan heksanoil koenzim A yang berlangsung dengan katalis enzim asil KoA sintesase atau disebut juga tiokinase.
2.
Reaksi 2: Pembentukan senyawa tidak jenuh dengan oksidasi . Reaksi ini membentuk enoil KoA dengan cara oksidasi. Enzim yang berperan sebagai katalis dalam reaksi ini adalah Enzim asil KoA dehidrogenase.
3.
Reaksi 3: Hidrasi. Dalam reaksi ini, enzim enoil KoA hidratase berperan sebagai katalis dan menghasilkan L-hidroksiasil koenzim A. Reaksi ini reaksi hidrasi terhadap ikatan rangkap antara C-2 dan C-3.
4.
Reaksi 4: Oksidasi. Reaksi ini adalah reaksi oksidasi yang mengubah hidroksiasil koenzim A menjadi ketoasil koenzim A. Enzim katalis dalam reaksi ini adalah Lhidroksiasil koenzim A dehidrogenase.
5.
Reaksi 5: Butiril koenzim A. Reaksi pemecahan ikatan C – C, sehingga menghasilkan asetil koenzim A dan asil koenzim A. Asil koenzim A yang terbentuk pada reaksi ini mengalami metabolsime lanjutan melalui reaksi tahap 2 hingga tahap 5, demikian seterusnya sampai rantai karbon (C) pada asam lemak dirombak menjadi molekul molekul asetil koenzim A. Selanjutnya asetil koenzim A ini teroksidasi menjadi CO2 dan
9
H2O melalui siklus Krebs atau digunakan untuk reaksi-reaksi yang membutuhkan asetil koenzim A.
2.3.8 Metabolisme Senyawa Keton
Asetil koenzim A yang diperoleh dari reaksi oksidasi asam lemak dapat digunakan dalam siklus Krebs jika perombakan lemak dan karbohidrat seimbang. Pada siklus Krebs, asetil koenzim A bereaksi dengan asam oksaloasetat menghasilkan asam sitrat. Saat kekurangan makanan, konsentrasi glukosa dalam tubuh berkurang sehingga sebagian dari asam oksaloasetat diubah menjadi glukosa. Hal ini menyebabkan asetil koenzim A dari lemak tidak masuk dalam siklus Krebs, tetapi diubah menjadi asam oksaloasetat, asam hidroksibutirat dan aseton. Ketiga senyawa ini disebut senyawa keton. Asam asetoasetat ini terbentuk dari asetil koenzim A dari 3 tahap reaksi, yaitu: 1.
Tahap 1: 2 molekul asetil koenzim A berkondensasi membentuk asetoasetil koenzim A. Enzim katalis dalam reaksi ini adalah enzim ketotiolase.
2.
Tahap 2: Asetoasetil koenzim A bereaksi dengan asetil koenzim A dan air, menghasilkan 3-hidroksi-3-metilgluratil koenzim A. Enzim katalis dalam reaksi ini adalah hidroksimetilguratil koenzim A sintetase.
3.
Tahap 3: Perombakan 3-hidroksi-3-metilgluratil koenzim A menjadi asetil koenzim A dan asam asetosetat.
2.3.9 Sintesis Asam Lemak
Sintesis asam lemak berasal dari asetil koenzim A dan enzim yang bekerja sebagai katalis adalah kompleks enzim-enzim yang terdapat pada sitoplasma, sedangkan enzim pemecah asam lemak terdapat pada mitokondria. Sintesis asam lemak ini bukan berarti kebalikan dari jalur penguraian asam lemak, tetapi pembentukan asam lemak sebagian besar berlangsung melalui jalur metabolik lain, meskipun ada bagian kecil asam lemak yang dihasilkan melalui kebalikan reaksi penguraian asam lemak dalam mitokondria. Beberapa karakteristik yang bisa kita amati dalam sintesis asam lemak ini adalah: 1.
Sintesis asam lemak terjadi dalam sitoplasma, sedangkan oksidasi terjadi pada mitokondria.
2.
Senyawa-senyawa antara dalam sintesis asam lemak terikat pada ACP (acyl carrier protein), sedangkan pada pemecahan asam lemak, senyawa antara terikat pada koenzim A.
10
3.
Beberapa enzim yang bekerja sebagai katalis pada sintesis asam lemak adalah termasuk dari bagian kompleks multi enzim yang disebut asam lemak sintetase. Pada pemecahan asam lemak, tidak terdapat sistem multi enzim.
4.
Perpanjangan rantai karbon pada sintesis asam lemak adalah penambahan 2 atom karbon secara berturut-turut yang berasal dari asetil koenzim A. Senyawa yang berfungsi sebagaia donor unit 2 atom karbon ini adalah malonil ACP.
Dalam sintesis asam lemak, NADPH berfungsi sebagai reduktor.
2.4 Anabolisme Lemak 2.4.1 Biosintesis Asam Lemak
Biosintesis asam lemak (lipogenesis) berlangsung di dalam sitoplasma dari banyak jaringan, terutama di dalam hati, jaringan lemak, ginjal, paru-paru dan kelenjar susu. Substrat yang trpenting dan pemasok atom karbon adalah glukosa. Asetil-KoA yang membentuk asam lema, tersedia melalui glikolisis dan dekarboksilasi oksidatif piruvat. Langkah pertama lipogenesis adalah karboksilasi asetil-KoA menjadi maloni-KoA.reaksi ini di katalis oleh asetil-KoA karboksilase. polimerisasi menjadi asam lemak terjadi di dalam sitoplasma dalam suatu kompleks sintase asam lemak. Yang bekerja sebagai zat pereduksi pada lipogenesis adalah NADPH + H+. koenzim ini dapat berasal dari berbagai sumber . NADPH dapat terbentuk di dalam jalur heksosa monofsfat melalui reaksi dari glukosa 6-fosfat dehidrogenase dan 6-fosflogukonat dehirogenase. Senyawa ini juga dapat terbentuk oleh suatu isositrat dehidrogenase yang tergantung pada NADP+ atau oleh enzim malat yang mengubah malat menjadi piruvat dan CO2. Enzim-enim tersebut berlokalisasi di salam sitoplasma.
2.4.2 Asetil-KoA Karboksilase
Langkah dari biosintesis asam lemak yang menentukan kecepatan
reaksi adalah
pembentukan maloni-KoA dari asetil-Koa melalui karboksilasi. Asetil-KoA karboksilase mengandung biotin sebagai gugus prostetik. Pada langkah pertama akan dihasilkan suatu bioksin-karboksi dengan memecahkan ATM dan menggunakan hydrogenkarbonat. Asetil-KoA terutama berasal dari glikolisis, tetapi selain itu juga dari metabolisme asam amino dan pemecahan alcohol . Asetil-KoA karboksilas dalah suatu enzim aloserik . Enzim ini distimulasi oleh asam sitrat dan dihambat oleh asam lemak yang diaktifakan (asetil-KoA). Konsentrasi sam sitrat
11
yang berasal dari mitokondria, di dalam sitoplasma adalah tinggi bila penyediaan subsrat baik. Kemudian sel-sel membentuk pesediaan energy dalam bentuk lemak. Hormon mengatur asetil-KoA karboksilase melalui interkonversi. Insulin mengaktifkan enzim melalui suatu fosfatase protein, glukagon dan adrenalin membuatnya menjadi tidak aktif melalui suatu kinae protein. Selain itu insulin dan gluagon juga bekerja dalam jangka panjang melalui induksi dan represi enzim.
2.4.3 Kompleks Sintesa Asam Lemak
Biosintesis asam lemak dikatalis didalam sitoplasma oleh suatu kompleks sinatase asam lemak yang membutuhkan asetil-KoA sebagai molekul awal. Reduktor dalam sintesis asam
lemak adalah NADPH + H+ yang secara keseluruhan akan diubah 1 asetil-KoA, 7 malonilKoA dan 14 NADPH + H+ menjadi palmiat, 7CO 2, 6H2O, 8 KoA dan 14 NADP+. Aktivitas enzim secara tiga dimensi dibagi menjadi tiga domain yang berbeda. Domain 1 mengkatalisis masuknya substrat asetil-KoA (atau asil-KoA) dan malonil-KoA dengan bantuan
(ACP)-S-asetil
transferase
dan
(ACP)-S-maloni
trferase,
dan
selanjutnya
mengkatalisis kondendasi dari keduanya dengan bantuan 3-ketoasil-(ACP)-sintase. Domain II mereduksi rantai asam lemak yang sedang tumbuh dengan bantuan 3-ketoasi-(ACP)-
reduktase , 3-hidroksiasil-(ACP)-dehidratase dan enoil-(ACP)-reduktase. Yang terakhir Domain III berfungsi membebaskan produk yang telah selesai setelah 7 langkah rantai
panjang dengan bantuan asil-(ACP)-hidrolase.
2.4.4 Reaksi-reaksi Sinatase Asam Lemak
Biosintesis palmiat dimulai dengan pemindahan satu residu asetil ke residu sistein yang telah disinggung diatas dan satu residu malonil ke 4-fosfopantetein pada (ACP). Perpanjangan rantai berlangsung melalui pemindahan gugus asetil ke C-2 dari residu maloni, dimana gugus karboksi bebas dilepaskan sebagai CO2. Ketiga langkah reaksi selanjutnya, yaitu reduksi dari ggus 3-keto penglepasan air dn reduksi yang diperbaharui, menghasilkan suatu asam lemak dengan 4 atom C. produk antara ini akan dipindahkan kembali dari ACP ke residu sistein dengan bantuan asil transferase, sedemikian rupa sehingga daur dapat kembali dimulai dengan memasukkan matonil-KoA ke ACP.
12
2.5 Jalur Pengangkutan Lemak Dalam Darah Lemak dalam darah diangkut dengan dua cara, yaitu melalui jalur eksogen dan jalur endogen
1. Jalur eksogen Trigliserida & kolesterol yang berasal dari makanan dalam usus dikemas dalam bentuk partikel besar lipoprotein, yang disebut Kilomikron. Kilomikron ini akan membawanya ke dalam aliran darah. Kemudian trigliserid dalam kilomikron tadi mengalami penguraian oleh enzim lipoprotein lipase, sehingga terbentuk asam lemak bebas dan kilomikron remnan. Asam lemak bebas akan menembus jaringan lemak atau sel otot untuk diubah menjadi trigliserida
kembali
sebagai
cadangan
energi. Sedangkan
kilomikron
remnan
akan
dimetabolisme dalam hati sehingga menghasilkan kolesterol bebas. Sebagian kolesterol yang mencapai organ hati diubah menjadi asam empedu, yang akan dikeluarkan ke dalam usus, berfungsi seperti detergen & membantu proses penyerapan lemak dari makanan. Sebagian lagi dari kolesterol dikeluarkan melalui saluran empedu tanpa dimetabolisme menjadi asam empedu kemudian organ hati akan mendistribusikan kolesterol ke jaringan tubuh lainnya melalui jalur endogen. Pada akhirnya, kilomikron yang tersisa (yang lemaknya telah diambil), dibuang dari aliran darah oleh hati. Kolesterol juga dapat diproduksi oleh hati dengan bantuan enzim yang disebut HMG Koenzim-A Reduktase, kemudian dikirimkan ke dalam aliran darah. 2. Jalur endogen Pembentukan trigliserida dalam hati akan meningkat apabila makanan sehari-hari mengandung karbohidrat yang berlebihan. Hati
mengubah karbohidrat menjadi asam
lemak,
kemudian
membentuk trigliserida,
trigliserida ini dibawa melalui aliran darah dalam bentuk Very Low Density Lipoprotein (VLDL). VLDL kemudian akan dimetabolisme oleh enzim lipoprotein lipase menjadi IDL (Intermediate Density Lipoprotein). Kemudian IDL melalui serangkaian proses akan berubah menjadi LDL (Low Density Lipoprotein) yang kaya akan kolesterol. Kira-kira ¾ dari kolesterol total dalam plasma normal manusia mengandung partikel LDL. LDL ini bertugas menghantarkan kolesterol ke dalam tubuh. Kolesterol yang tidak diperlukan akan dilepaskan ke dalam darah, dimana pertamatama akan berikatan dengan HDL (High Density Lipoprotein). HDL bertugas membuang kelebihan kolesterol dari dalam tubuh. Itulah sebab munculnya istilah LDL-Kolesterol disebut lemak “jahat” dan HDL-Kolesterol disebut lemak “baik”. Sehingga rasio keduanya harus seimbang.
13
Kilomikron membawa lemak dari usus (berasal dari makanan) dan mengirim trigliserid ke sel-sel tubuh. VLDL membawa lemak dari hati dan mengirim trigliserid ke selsel tubuh. LDL yang berasal dari pemecahan IDL (sebelumnya berbentuk VLDL) merupakan pengirim kolesterol yang utama ke sel-sel tubuh. HDL membawa kelebihan kolesterol dari dalam sel untuk dibuang.
2.6 Gangguan Pada Metabolisme Lemak
Penyakit Wolman adalah gangguan yang dihasilkan ketika jenis spesifik pada kolesterol dan gliserida menumpuk di jaringan, gangguan ini disebabkan pembesaran limpa dan hati. Penyimpanan kalsium pada kelenjar adrenalin membuat mereka lebih keras, dan diare lemak (steatorrhea) juga terjadi. Bayi dengan penyakit Wolman biasanya meninggal dalam usia 6 bulan.
Cerebrotendinous xanthomatosis terjadi ketika cholestanol, produk pada metabolisme kolesterol, menumpuk pada jaringan. Gangguan ini segera megakibatkan gerakan yang tidak terkoordinasi, dementia, katarak, dan perkembangan lemak (xanthomas) pada tendon. Gejala-gejala kelumpuhan sering muncul setelah usia 30 tahun. Jika mulai lebih awal, obat chenodiol membantu mencegah perkembangan penyakit ini, tetapi tidak dapat membatalkan kerusakan apapun yang terjadi.
Pada sitosterolemia, lemak dari buah-buahan dan sayuran menumpuk di darah dan jaringan. Pembentukan lemak menyebabkan atherosclerosis, sel darah merah yang tidak normal, dan penyimpanan lemak pada tendon (xanthomas). Pengobatan terdiri dari pengurangan asupan makanan yang kaya akan lemak tumbuhan, seperti minyak sayur, dan menggunakan resin cholestyramine.
Penyakit
Gaucher's,
glucocerebroside,
yang
menghasilkan
metabolisme
lemak,
menumpuk di jaringan. Penyakit gaucher adalah lipidosis yang paling sering terjadi. Penyakit tersebut paling umum pada orang-orang yahudi Ashkenazi (eropa timur). Penyakit gaucher menyebabkan pembesaran hati dan limpa dan pewarnaan coklat pada kulit. Penumpukan glucocerebroside pada mata menyebabkan bercak kuning yang disebut pingueculae akan terlihat. Penumpukan pada tulang rawan bisa menyebabkan nyeri dan menghancurkan tulang. Kebanyakan orang mengalami penyakit gaucher jenis 1, bentuk kronis, yang menghasilkan pembesaran hati dan limpa dan kelainan tulang. Kebanyakan adalah orang dewasa, tetapi anak-anak juga bisa mengalami je nis 1.
14
Jenis 2, bentuk infantile, terbentuk pada masa bayi, bayi dengan penyakit ini mengalami pembesaran limpa dan kelainan sistem syaraf berat dan biasanya meninggal dalam waktu setahun. Jenis 3, bentuk juvenile, bisa dimulai kapan saja selama masa kanak-kanak. Anak dengan penyakit ini mengalami pembesaran hati dan limpa, kelainan tulang, dan kelainan sistem syaraf yang berkembang dengan lambat. Anak yang bertahan hidup sampai remaja bisa hidup untuk beberapa tahun. Kebanyakan orang dengan penyakit gaucher bisa diobati dengan terapi penggantian enzim, dimana enzim diberikan dengan cara infus, biasanya setiap 2 minggu. Terapi penggantian enzim lebih efektif untuk orang yang tidak mengalami komplikasi sistem syaraf.
Pada penyakit tay-sach, ganglioside, yang menghasilkan metabolisme lemak, menumpuk pada jaringan. Penyakit tersebut paling sering terj adi asli yahudi di eropa timur. Pada usia yang sangat dini, anak dengan penyakit ini menjadi semakin lambat dan tampak mengalami sifat otot yang terkulai. Terbentuk kejang diikuti kelumpuhan, dementia, dan kebutaan. Anak ini biasanya meninggal di usia 3 atau 4 tahun. Penyakit tay-sachs bisa diidentifikasikan pada janin dengan contoh chorionic villus atau amniocentesis. Penyakit tersebut tidak dapat diobati atau disembuhkan.
Penyakit Niemann-Pick, kekurangan enzim khusus mengakibatkan penumpukan sphingomyelin (produk metabolisme lemak) atau kolesterol. Penyakit Niemann-Pick mempunya beberapa bentuk, bergantung pada beratnya enzim yang berkurang dan dengan demikian penumpukan sphingomyelin atau kolesterol. Bentuk yang paling berat cenderung terjadi pada orang yahudi. Bentuk yang lebih ringan terjadi pada semua kelompok etnis. Pada bentuk berat yang sering terjadi (jenis A), anak gagal untuk bertumbuh dengan baik dan mengalami masalah multiple neurologic. Anak ini biasanya meninggal di usia 3 tahun. Anak dengan penyakit jenis B mengalami pertumbuhan lemak di kulit, daerah berpigmen gelap, dan pembesaran hati, limpa, dan batang limpa; mereka kemungkinan lambat secara mental. Anak dengan penyakit jenis C mengalami gejalagejala
di
masa
kanak-kanak,
dengan
serangan
dan
kerusakan
syaraf.
Beberapa bentuk penyakit Niemann-Pick bisa didiagnosa pada janin dengan contoh chrionic villus atau amniocentesis. Setelah lahir, diagnosa bisa dibuat dengan biopsi hati (pengangkatan contoh jaringan untuk diteliti di bawah mikroskop). Tidak satupun jenis pada penyakit Niemann-Pick ini bisa disembuhkan, dan anak cenderung meninggal karena infeksi atau gangguan progresif pada sistem s yaraf pusat.
15
Penyakit Fabry , glycolipid, yang merupakan hasil metabolisme lemak, menumpuk pada jaringan. Karena gen tidak sempurna untuk gangguan langka ini dibawa pada kromosom X, penyakit full-blown terjadi hanya pada pria. Penumpukan glycolipid menyebabkan pertumbuhan pada kulit yang tidak bersifat kanker (angiokeratomas) untuk terbentuk di sepanjang bagian bawah tubuh. Kornea menjadi berawan, mengakibatkan pandangan buruk. Rasa terbakar bisa terjadi pada lengan dan kaki, dan orang tersebut bisa mengalami peristiwa demam. Orang dengan penyakit fabry segera mengalami gagal ginjal dan penyakit jantung, meskipun seringkali mereka hidup ke dalam masa dewasa. Gagal ginjal bisa menyebabkan tekanan darah tinggi, yang bisa mengakibatkan stroke. Penyakit
Fabry
bisa
didiagnosa
di
dalam
janin
dengan
contoh chorionic
villus atauamniocentesis. Penyakit Fabry tidak dapat disembuhkan atau bahkan diobati secara lsngsung, tetapi peneliti menginvestigasikan sebuah pengobatan dimana kekurangan enzim digantikan dengan transfusi. Pengobatan terdiri dari penggunaan analgesik untuk membantu menghilangkan rasa sakit dan demam, orang dengan kerusakan ginjal bisa memerlukan pencangkokan ginjal.
16
BAB III PENUTUP
3.1 Kesimpulan
17
DAFTAR PUSTAKA
http://inayach13.blogspot.co.id/2012/12/metabolisme-lemak.html Koolman, Jan., dan Rohm, Klaus-Hainrich. (2000). Atlas Berwarna dan Teks Biokimia. Jakarta:Hipokrates https://dosenbiologi.com/manusia/metabolisme-lemak http://budisma.net/2015/04/pengertian-dan-proses-metabolisme-lemak.html Montgomery, rex., Dryer, Robert
L., Conway, Thomas W., Spector, Athur A. (1993).
Biokimia Suatu Pendekatan Berorientasi Kasus. Yogyakarta:Gajah Mada University Press Syaifuddin.(2006). Anatomi Fisiologi untuk Mahasiswa Keperawatan,E/3.Jakarta:EGC https://hermawanbtl.wordpress.com/2014/06/13/metabolisme-lipid/
18
