Makalah Metabolisme Lipid

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR…………………………………………………………i

DAFTAR ISI…………………………………………………………………...ii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang………………………………………………………….1

B. Rumusan Masalah………………………………………………………2

C. Tujuan…………………………………………………………………..2

D. Manfaat…………………………………………………………………3

BAB II PEMBAHASAN

A. Pengertian Metabolisme………………………………………………...4

B. Pengertian Metabolisme Lipid………………………………………….4

C. Biosintesis Lipid………………………………………………………..5

D. Pencernaan Lipid……………………………………………………….

E. Metabolisme Lipoprotein……………………………………………….

F. Oksidasi Asam Lemak……………………………………………….....

BAB III PENUTUP

A. Simpulan………………………………………………………………..8

B. Saran…………………………………………………………………….8

DAFTAR PUSTAKA

BAB 1

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Hubungan antara proses biologi dan kimia pada makhluk hidup saling berkaitan erat. Hal tersebut dapat dilihat, misalnya dari proses pencernaan makanan dalam tubuh yang tidak lepas dari kedua proses tersebut. Metabolisme kimiawi dalam sistem pencernaan makanan memiliki peranan penting dalam tiap prosesnya. Reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sistem pencernaan dapat membantu pemecahan molekul-molekul makanan menjadi molekul yang lebih sederhana, sehingga dapat diserap oleh tubuh.

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.

Lipid atau lemak didefinisikan sebagai senyawa yang tak larut dalam air yang diekstrak dari organisme hidup menggunakan pelarut yang kepolarannya lemah atau pelarut non polar. Lipid dalam makanan manusia yang utama adalah triasilgliserol, sterol, dan membran fosfolipid yang berasal dari hewan dan tumbuhan. Proses metabolisme lipid membentuk dan mendegradasi simpanan lipid dan memproduksi karateristik struktur dan fungsi lipid dalam jaringan tertentu.

Lemak dalam makanan merupakan campuran lemak heterogen yang sebagian besar terdiri dari trigliserida. Trigliserida disebut lemak jika pada suhu ruangan berbentuk padatan, dan disebut minyak jika pada suhu ruang berbentuk cairan. Trigliserida merupakan campuran asam-asam lemak, biasanya dengan panjang rantai karbon sebanyak 12 sampai 22 dengan jumlah ikatan rangkap dari 0 sampai 4. Lemak netral merupakan dari gliserol dan asam lemak. Gliserol mempunyai tiga gugusan hidroksil di mana masing-masing akan mengikat satu molekul asam lemak yang disebut trigliserol.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Apa definisi dari metabolisme?

2. Apa definisi metabolisme lipid?

3. Bagaimana proses biosintesis lipid?

4. Bagaimana proses pencernaan lipid?

5. Bagaimana proses oksidasi asam lemak?

6. Bagaimana proses metabolisme lipoprotein?

C. Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui definisi metabolisme.

2. Untuk mengetahui definisi metabolisme lipid.

3. Untuk mengetahui proses bisintesis lipid.

4. Untuk mengetahui proses pencernaan lipid.

5. Untuk mengetahui proses oksidasi asam lemak.

6. Mengetahui proses metabolisme lipid.

D. Manfaat

Manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat mengetahui definisi metabolisme.

2. Dapat mengetahui definisi metabolisme lipid.

3. Dapat mengetahui proses biosintesis lipi.

4. Dapat mengetahui proses pencernaan lipid.

5. Dapat mengetahui proses oksidasi asam lemak.

6. Dapat mengetahui proses metabolisme lipid.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian Metabolisme

Metabolisme adalah keseluruhan reaksi yang terjadi didalam sel, meliputi proses penguraian dan sintesis molekul kimia yang menghasilkan dan membutuhkan panas (energy) serta dikatalisis oleh enzim. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Proses metabolisme yang terjadi didalam sel merupakan aktivitas yang sangat terkoordinasi, melibatkan kerjasama berbagai sistem enzim yang mengkatalis reaksi-reaksi secara bertahap dan memerlukan pengaturan metabolik untuk mengendalikan  mekanisme reaksinya. 

Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup. Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks. Anabolisme memerlukan energi, misalnya energy cahaya. Katabolisme adalah reaksi pemecahan atau pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energy lebih rendah.

B. Pengertian Metabolisme Lipid

Metabolisme lipid adalah suatu proses pencernaan, penyerapan, transportasi, penggunaan dan ekskresi lipid di dalam tubuh mahluk hidup. Lipid 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.

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.

C. Biosintesis Lipid

Tubuh dapat mensintesis berbagai jenis lipid, kecuali beberapa lipid tertentu misalnya asam lemak esensial. Tubuh dapat membentuk asam lemak melalui beberapa cara :

1. Sintesis de novo yaitu pembentukan asam lemak baru dari senyawa bukan lipid.banyak terdapat dalam jaringan tubuh, termasuk jaringan hati, ginjal, otak, paru,kelenjar payudara dan adiposa.

2. Sepanjangan rantai yaitu penambahan satuan-satuan dwi karbon untuk mengubah asam lemak yang telah ada menjadi asam lemak yang lebih panjang.

3. Desanturasi yaitu pengadaan ikatan rapat pada gugus radikal hidrokarbon (gugus alkil) asam lemak.

Pada biosintesis asam lemak diperlukan tiga karbon intermediet, yaitu malonil CoA. Pembentukan malonil-CoA berasal dari asetil-CoA dan bikarbonat yang dikatalisis oleh enzim asetil-CoA karboksilase.

Sintesis asam lemak dimulai dengan transfer asetil-CoA pada gugus cys-SH enzim ketoacyl-ACP synthase (KS). Proses transfer ini dikatalisis oleh enzim acetyl-CoA–ACP transacetylase (AT). Sedangkan malonil CoA ditransfer pada gugus ser-SH acyl carrier protein (ACP) melalui ikatan kovalen tioester.  Proses transfer ini dikatalisis olehe enzim malonyl-CoA–ACP transferase (MT). ACP adalah molekul protein kecil yang memiliki gugus prostetik 4’-phosphopantetheine dan terdapat gugus tiol (SH) pada ujungnya. Gugus prostetik 4’-phosphopantetheine pada ACP memiliki lengan yang lentur sehingga memudahkan asam lemak intermediet berinteraksi dengan gugus asil ketika terjadi perpanjangan rantai asam lemak.

Selanjutnya, gugus malonil dan gugus asil yang teraktifasi melakukan reaksi kondensasi menghasilkan satu molekul CO₂ danacetoacetyl-ACP. Reaksi kondensasi ini dikatalisis oleh enzim  ketoacyl-ACP synthase (KS). Acetoacetyl-ACP yang terbentuk pada tahap kondensasi kemudian mengalami reaksi reduksi gugus karbonil pada karbon C-3 membentuk  D-β-hydroxybutyryl-ACP.  Reaksi ini dikatalis olehketoacyl-ACP reductase (KR), dan yang berperan sebagai donor elektron adalah NADPH.

Tahap selanjutnya adalah reaksi dehidrasi. Pada tahap ini satu molekul air dilepaskan dari karbon C-2 dan C-3 D-β-hydroxybutyryl-ACP membentuk ikatan ganda pada produknyatrans-Δ²- butenoyl-ACP. Enzim yang mengkatalis reaksi dehidrasi adalah hydroxyacyl-ACP dehydratase (HD).

Tahap terakhir biosintesis asam lemak adalah reaksi reduksi ikatan ganda trans-Δ²- butenoyl-ACP membentuk butyryl-ACP. Reaksi reduksi ini dikatalisis oleh enzim enoyl-ACP reductase (ER). NADPH berperan sebagai donor elektron pada reaksi reduksi ini. Tahap-tahap reaksi asam lemak seperti pada reaksi berikut.

 Pada hewan, bila ada kelebihan pasokan karbohidrat makanan, kelebihan karbohidrat diubah menjadi triacylglycerol. Hal ini melibatkan sintesis asam lemak dari asetil-KoA dan esterifikasi asam lemak dalam produksi triacylglycerol, proses yang disebut lipogenesis. Asam lemak yang dibuat oleh synthases asam lemak yang mempolimerisasi dan kemudian mengurangi asetil-KoA unit. Rantai asil dalam asam lemak diperluas oleh siklus reaksi yang menambahkan gugus asetil, mereduksinya menjadi alkohol, dehidrasi untuk kelompok alkena dan kemudian mengurangi lagi untuk kelompok alkana. Enzim-enzim biosintesis asam lemak dibagi menjadi dua kelompok, pada hewan dan jamur semua reaksi asam lemak sintase dilakukan oleh protein tunggal multifungsi, sementara di plastida tanaman dan bakteri enzim yang terpisah melakukan setiap langkah dalam jalur tersebut. Asam lemak dapat selanjutnya dikonversi ke triacylglycerols yang dikemas dalam lipoprotein dan disekresi dari hati.

Sintesis asam lemak tak jenuh melibatkan reaksi desaturation, dimana ikatan ganda diperkenalkan ke dalam rantai asil lemak. Sebagai contoh, pada manusia, desaturasi asam stearat oleh stearoil-CoA desaturase-1 menghasilkan asam oleat. Asam tak jenuh ganda-asam linoleat lemak serta asam linolenat triply-tak jenuh tidak dapat disintesis dalam jaringan mamalia, dan oleh karena itu asam lemak esensial dan harus diperoleh dari makanan. Sintesis Triacylglycerol terjadi dalam retikulum endoplasma oleh jalur metabolik di mana gugus asil lemak asil-di COA akan ditransfer ke gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat dan diasilgliserol.

Terpene dan isoprenoidnya, termasuk karotenoid, dibuat oleh perakitan dan modifikasi unit isoprena disumbangkan dari prekursor isopentenil pirofosfat reaktif dan pirofosfat dimethylallyl. Prekursor ini dapat dibuat dalam cara yang berbeda. Pada hewan dan archaea, jalur mevalonate menghasilkan senyawa ini dariasetil-KoA, sedangkan pada tumbuhan dan bakteri non-jalur mevalonate menggunakan piruvat dan gliseraldehida 3-fosfat sebagai substrat. Salah satu reaksi penting yang menggunakan donor isoprena ini diaktifkan biosintesis steroid. Di sini, unit isoprena bergabung bersama untuk membuat squalene dan kemudian dilipat dan dibentuk menjadi satu set cincin untuk membuat lanosterol. Lanosterol kemudian dapat diubah menjadi steroid lain seperti kolesterol dan ergosterol.

D. Pencernaan Lipid

Pencernaan lipid dilakukan dalam usus halus oleh reaksi enzim-enzim hidrolisis yaitu lipase yang mencerna triasilgliserol dan fosfolipase yang mencerna fosfolipid dari makanan. Produk awal pencernaan oleh lipase dan fosfolipase yakni asam lemak dan lisofosfogliserida. Molekul-molekul ini mempercepat proses pencernaan  karena keduanya memecah tetesan lemak besar menjadi tetesan kecil. Konsentrasi asam lemak meningkat dan 2-monoasilgliserol dihasilkan, yang keduanya masuk kedalam micelle garam empedu. Monoasligliserol juga meningkatkan reaksi detergen dalam garam empedu, sehingga memudahkan emulsifikasi  triasilgliserol dan vitamin yang larut dalam lipid. Micelle campuran ini  bermigrasi dalam jumlah besar  menuju permukaan sel epitel usus di mana asam lemak, vitamin yang larut dalam lipid, dan 2-monoasilgliserol dilepaskan dari micelle tersebut.

Gambar. Strutkur miselus.S

Asam lemak dengan rantai karbon yang panjangnya sama atau lebih dari 14 (asan rantai panjang) berdifusi secara pasif kedalam sel epitel usus. Molekul ini memasuki sel dengan menuruni suatu gradient konsentrasi karena asam lemak bebas dalam micelle campuran adalah tinggi sedangan konsetrasinya dalam sel adalah rendah.

Sebagian besar asam lemak dan monogliserda karena tidak larut dalam air, maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan kedalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini, asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjtnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.

Gambar. Struktur kilomikron.

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. Trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas Kilomikron yang telah melewati pembuluh limfe di dada selanjutnya akan masuk kedalam darah dan membantu pengangkutan bahan bakar lipid keberbagai jaringan tubuh.

E. Oksidasi Asam Lemak

Oksidasi asam lemak terjadi dalam tiga langkah yang dinamakan aktivasi, transport kedalam mitokondria, dan oksidasi menjadi asetil-KoA. Pada umumnya, pemasukkan asam lemak kedalam jalur metabolisme didahului oleh konversinya menjadi turunan koenzim A. Turunan asil ini disebut  alkanoil-KoA atau alkenoil KoA, yang dalam bentuk ini asam lemak dikatakan telah teraktivasi.

Asam-asam lemak dengan panjang rantai yang sangat berbeda bisa diaktivasi dengan adanya tiga enzim asil KoA sintetase. Asil-KoA sintetase rantai panjang terdapat dalam mitokondria dan reticulum endoplasma, yang tersebar luas dalam jaringan mamalia.

Enzim yang mengoksidasi asam lemak terdapat dalam matriks mitokondria. Turunana asil KoA tidak dengan bebas menyebar keseluruh bagian dalam membrane mitokondria, tetapi suatu protein transport spesifik memungkinkan masuknya rantai asil tersebut kedalam matriks. Karnitin adalah pengangkut gugus asil yang mentranspor asam lemak ke dalam dan keluar matriks mitokondria.

β-Oksidasi pada turunan asil-KoA dari asam lemak terjadi sedemikian rupa sehingga asam lemak memendek sebanyak dua unit karbon pada waktu yang sama dengan proses yang menghasilkan asetil-KoA sebagai satu-satunya produk. Rantai asil pada ikatan antara C-2 dan C-3 pada rantai yang disebut ikatan β, oleh proses yang menyebabkan oksidasi pada bagian molekul ini.

F. Metabolisme Lipoprotein

Ekstraksi senyawa lipid plasma dengan pelarut lipid menjadi berbagai kelompok lipid akan memperlihatkan keberadaan triasigliserol, fosfolipid kolestrol dan ester kolestrol. Di samping itu terlihat pula adanya fraksi asam lemak rantai panjang.Fraksi ini yaitu asam lemak bebas (FFA) dan dikenal sebagai lipid plasma.

Lipoprotein utama yang beredar dalam darah  yakni kilomikron, VLDL (very low density lipoprotein), LDL (low-density lipoprotein), dan HDL (high-density lipoprotein). Kilomikron mengangkut lipid yang terbentuk dari pencernaan dan penyerapan. Lipoprotein dengan densitas yang sangat rendah (VLDL: very low density lipoprotein) mengangkut trigliserol dari hati. Lipoprotein densitas-rendah ( LDL : low density lipoprotein) juga merupakan lipoprotein yang kaya akan kolesterol serta terbentuk dari metabolisme VLDL. Lipoprotein densitas-tinggi (HDL: hight density lipoprotein ) juga merupakan lipoprotein yang kaya akan kolesterol tetapi terlibat di dalam pengeluaran dari jaringan serta pada metabolisme jenis lipoprotein lainnya. Proses metabolisme lipoprotein sebagai berikut.

Kilomikron dan VLDL pertama-tama di metabolisasi melalui hidrolisis dengan enzim lipoprotein lipase di dalam jaringan ekstrahepatik. Sebagian besar triasilgliserol dikeluarkan dan lipoprotein-sisa tertinggal di dalam sirkulasi. Sisa ini akan diambil ke dalam hati oleh endositosis yang diperantai sebagai reseptor, tetapi sebagian sisa lainnya yang terbentuk dari VLDL menjadi LDL dan akhirnya diambil oleh hati serta jaringan lain lewat reseptor LDL.

BAB III

PENUTUP

A. Simpulan

Berdasarkan pembahasan diatas maka dapat disimpulkan yaitu:

1. Metabolisme adalah keseluruhan reaksi yang terjadi didalam sel, meliputi proses penguraian dan sintesis molekul kimia yang menghasilkan dan membutuhkan panas (energy) serta dikatalisis oleh enzim.

2. Metabolisme lipid adalah suatu proses pencernaan, penyerapan, transportasi, penggunaan dan ekskresi lipid di dalam tubuh mahluk hidup

3. Proses metabolisme lipid membentuk, mendegradasi simpanan lipid dan memproduksi karateristik struktur dan dan fungsi lipid dalam jaringan tertentu.