METABOLISME LIPID/LEMAK

BAB I

PENDAHULUAN  

         A. Latar Belakang

Salah satu kelompok senyawa organik yang terdapat dalam tumbuhan, hewan, dan manusia dan yang sangat berguna bagi kehidupan manusia adalah lipid. Lipid adalah senyawa organik yang terdapat dalam alam serta tak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik nonpolar seperti hidrokarbon atau dietil eter.

Lipid berperan penting dalam komponen struktur membran sel. Lemak dan minyak dalam bentuk trigliserol sebagai sumber penyimpan energi, lapisan pelindung, dan insulator organ-organ tubuh. Beberapa jenis lipid berfungsi sebagai sinyal kimia, pigmen, juga sebagai vitamin, dan hormon .

Senyawa yang termasuk lipid tidak memiliki rumus struktur yang serupaatau mirip, selain itu sifat kimia dan fisikanya pun berbeda-beda. Karena itu, senyawa yang memiliki sifat fisika seperti lemak dimasukkan ke dalam kelompok lipid. Lipid dibagi menjadi 8 golongan berdasarkan kemiripan struktur kimianya, yaitu asam lemak, lemak, lilin, fosfolipid, sfingolipid, terpen, steroid, dan lipid kompleks. Oleh kerena itu, penulis membuat makalah dengan judul “METABOLISME LIPID”.

B.   Rumusan Masalah

       1. Apa itu lipid? 

          Bagaimana fungsi lipid sebagai sumber energi ?

3.     Menjelaskan klasifikasi lipid ?

4.   Apa saja fungsi lemak tak jenuh ?

5.      Menjelaskan proses metabolisme lipid ?

6.     Menjelaskan gangguan pada metabolisme lipid!

   C.   Tujuan

1.      Definisi lemak

2.      Fungsi lipid sebagai sumber energi

3.     Klasifikasi lipid

4.   Fungsi lemak tak jenuh

5.      Proses metabolisme lipid

6.      Gangguan pada metabolisme lipid

BAB II

PEMBAHASAN

   A.   Definisi Metabolisme Lipid

Metabolisme lipid adalah suatu proses pencernaan, penyerapan, transportasi, penggunaan dan ekskresi lipid di dalam tubuh mahkluk hidup. Lipid yang kita peroleh 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.

B. Lemak sebagai sumber energi

Tubuh mendapatkan sumber energi dari makanan yang di konsumsi setiap hari.Kalori yang dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan makan dalam tubuh, tidak langsung digunakan tetapi disimpan dalam bentuk senyawa kimia yang kaya energi seperti ATP. Cadangan energi utama dalam tubuh adalah Glikogen dan lemak ( Trigliserida).

Lemak merupakan bentuk cadangan energi yang tergolong Lipid, lemak tersimpan dalam jaringan Adiposa dan jaringan lain(otot). Lemak memiliki kerapatan energi lebih besar dari Glikogen.Jumlah energi yang dapat disimpan dalam bentuk lemak setiap unit sebesar 2,5x > dari dalam bentuk glikogen.Asam lemak dioksidasi menghasilkan ATP lebih besar daripada Glukosa.

C. Klasifikasi Lemak

1. Lemak Jenuh

Lemak jenuh merupakan lemak yang mengandung ikatan tunggal pada rantai hidrokarbonnya. Asam lemak jenuh mempunyai rantai zig-zig yang dapat cocok satu sama lain, sehingga gaya tarik vanderwalls tinggi, sehingga biasanya berwujud padat. Sedangkan asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung satu ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya .

2. Lemak Tak Jenuh

Asam lemak dengan lebih dari satu ikatan dua tidak lazim,terutama terdapat pada minyak nabati,minyak ini disebut poliunsaturat. Trigliserida tak jenuh ganda (poliunsaturat) cenderung berbentuk minyak.

D. Fungsi Lemak Tak Jenuh

Jumlah kolesterol baik dalam darah merupakan penandaan penting soal gangguan jantung, tanpa peduli berapa banyak kolesterol jahat yang di kurangi.

Fungsi lemak tak jenuh ialah :

1.      Mengusir lemak jenuh yang menempel pada arteri sehingga aliran darah kembali lancar .

2.      Mencegah penyakit kardiovaskuler.

3.      Kekakuannya dapat mencegah terjadinya pengumpulan molekul lemak dekat menjadi padat.

4.       Bahan baku hormon.

5.      Membantu transport vit.larut lemak.

6.      Sebagai bahan insulasi perubahan suhu.

7.      Pelindung organ-organ tubuh bagian dalam.

Cara kerja lemak tak jenuh yaitu lemak jenuh (kolesterol jahat) LDL yang berasal dari hasil disalurkan ke bagian tubuh lain dan lama-lama menumpuk dan berkontribusi membentuk plak. Timbunan lemak (LDL) pada dinding arteri membentuk plak (kotoran menempel). Lemak tak jenuh kolesterol baik (HDL) sifatnya stabil dan membawa sifat lemak jenuh menjauh arteri dan membawa kembali ke hati.

E.  Fungsi Lemak Jenuh

·         Asam lemak jenuh memenuhi sedikitnya 50 persen membran sel. Mereka memberikan sel-sel kita integritas dan kekentalan yang diperlukan.

·         Mereka memainkan peranan penting terhadap kesehatan tulang. Agar kalsium dapat bersatu dengan struktur tulang kerangka secara efektif, sedikitnya 50 persen lemak makanan seharusnya mengandung lemak jenuh.

·         Mereka menurunkan Lp (a), substansi dalam darah yang mengindikasi kecenderungan penyakit jantung.

·         Mereka melindungi hati dari alkohol dan racun lainnya, seperti Tylenol.

·         Mereka meningkatkan sistem kekebalan tubuh.

·         Mereka diperlukan untuk penggunaan asam lemak penting dalam jumlah tepat. Asam lemak omega-3 bertahan lebih lama di dalam jaringan ketika makanan yang masuk kaya akan lemak jenuh.

·         Asam 18-carbon stearic dan asam 16-carbon palmitic adalah jenis asam lemak jenuh yang baik bagi jantung, itulah mengapa di sekitar otot jantung kaya akan lemak jenuh. Jantung mengambil cadangan lemak ini saat mengalami depresi.

·         Asam lemak jenuh dengan rantai pendek dan medium merupakan antimikroba penting. Mereka melindungi kita agar mikroorganisme berbahaya tidak masuk ke dalam pencernaan.

·         Tidak ada bukti ilmiah yang mendukung anggapan yang menyatakan bahwa “penyumbatan arteri” menyebabkan penyakit jantung. Sesungguhnya, evaluasi lemak pada penyumbatan arteri menunjukkan bahwa hanya sekitar 26 persen lemak yang dijenuhkan. Sisanya adalah lemak tidak jenuh, dan lebih dari setengahnya adalah lemak tak jenuh ganda. 

F. Metabolisme Lemak

Metabolisme Lemak merupakan proses tubuh  untuk menghasilkan energi dari asupan lemak setelah masuk menjadi sari-sari makanan dalam tubuh. dalam memetabolisme lemak menjadi  energi kita membutuhkan bantuan glukosa dari karbohidrat. karena itu, tubuh kita cenderung menuntut makan yang manis-manis setelah makan makanan yang kaya akan lemak. lemak dalam tubuh kita akan masuk ke dalam proses metabolisme setelah melewati tahapan penyerapan, sehingga bentukan lemak yang memasuki jalur metabolisme lemak dalam bentukan trigliserida. (trigliserida adalah bentuk simpanan lemak tubuh).

Dalam bentuk trigliserida, lemak disintesis menjadi asam lemak dan glliserol, seperti yang dijelaskan pada gambar dibawah. asam lemak dan gliserol ini lah yang masuk kedalam proses metabolisme energi.

Pada prosesnya, gliserol dan asam lemak memerlukan glukosa untuk memasuki siklus krebs atau biasanya dikenal dengan TCA, dengan memasuki siklus ini gliserol dan asam lemak dapat diubah menjadi energi, seperti dijelaskan pada gambar jalur metabolisme lemak di bawah ini.

Asam lemak hasil sintesis lemak hanya terdiri dari pecahan 2-karbon, karena itu sel tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari asam lemak, begitupun dengan gliserol, karena gliserol hanya merupakan 5% dari lemak. dengan demikian, sel tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari lemak. karena tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari lemak maka organ tubuh tertentu seperti sistem saraf tidak dapat mendapat energi dari lemak, dan karena hal itu pula proses pembakaran lemak tubuh membutuhkan proses yang panjang, salah satunya harus membutuhkan bantuan glukosa.

Berikut ini adalah gambaran proses metabolisme lemak menjadi energi

metabolisme lemak

Gambar diatas menjelaskan bahwa asam lemak dan gliserol yang merupakan hasil sintesis lemak memasuki proses metabolisme energi dengna bantuan proses glikolisis .

Oksidasi Beta Asam Lemak

Oksidasi Beta Asam Lemak berlangsung di mitokondria, menghasilkan banyak ATP. Sebelum dioksidasi, di sitosol, asam lemak diaktifkan dulu menjadi asil-KoA yaitu asam lemak + KoA + ATP menjadi asil-KoA + AMP + PPi. Kemudian asil-KoA ditransport masuk ke matriks mitokondria dalam bentuk berikatan dengankarnitin (asil-karnitin). Di dalam matriks karnitin dilepaskan dan terbentuk asil-KoA lagi. Pada oksidasi, tiap kali 2 atom C dibebaskan dalam bentuk asetil-KoA, dimulai dari ujung karboksil dihasilkan NADH & FADH2. Oksidasi terjadi pada C- beta (atom C ke-3 dari ujung karboksil) sehingga disebut oksidasi beta. Dari proses oksidasi Beta Asam Lemak dihasilkan: asetil-KoA, FADH dan NADH.Selanjutnya asetil-KoA dioksidasi menjadi CO2 di TCA menghasilkan ATP serta NADH dan FADH2 yang lebih banyak.

OKSIDASI ASAM LEMAK

Asam lemak yang ada di dalam tubuh banyak mengalami oksidasi dalam oksidasi menjadi asetil KoA. Oksidasi asam lemak ini terjadi di dalam mitokondria. Untuk memasuki mitokondria, asam-asam lemak pertama-tama harus diubah menjadi suatu bentuk asil-KoA oleh aksi tiokinase dan ATP dalam mikrosom atau pada permukaan mitokondria. Untuk asam-asam lemak rantai panjang, biasanya harus diubah terlebih dahulu menjadi asilkarnitin supaya dapat masuk menembus membran mitokondria. Sesampainya di dalam mitokondria, barulah asam lemak dapat dioksidasi. Semua proses ini mulai dari masuk ke dalam mitokondria hingga mengalami oksidasi terjadi dalam 3 tahap.

Sistem oksidasi pada asam lemak melibatkan 3 tahap, yaitu:

1. Aktivasi asam lemak yang terjadi di sitoplasma
2. Transport asam lemak ke dalam mitokondria
3. Proses oksidasi di dalam matriks mitokondria

Aktivasi Asam Lemak

Asam lemak diaktifkan menjadi bentuk asil KoA oleh tiokinase atau Asil KoA sintetase (tiokinase). Reaksi ini terjadi dalam dua langkah dan membutuhkan ATP, KoA dan Mg²⁺. Asam lemak bereaksi dengan ATP membentuk asiladenilat yang kemudian bergabung dengan KoA untuk menghasilkan asil KoA. Dalam proses aktivasi ini dibutuhkan 2 fosfat berenergi tinggi karena ATP akan diubah menjadi pirofosfat (PPi). Enzim inorganik pirofosfatase menghidrolisis PPi menjadi fosfat (Pi) dan proses ini bersifat irreversibel.

Aktivasi asam lemak ini umumnya terjadi di retikulum endoplasma, peroksisom dan membran luar mitokondria. Sebab pada daerah-daerah ditemukan enzim asil KoA sintetase yang berfungsi mengaktifkan asam lemak.

Dalam aktivasi asam lemak ada yang harus diperhatikan. Yaitu panjang rantai asam lemak yang akan diaktivaskan. Apakah asam lemak tersebut berantai panjang (10-20 karbon), medium (4-12 karbon) ataupun berantai pendek (<4 karbon).

Transport asil KoA ke dalam mitokondria

Asil KoA (asam lemak yang sudah diaktifkan) yang berantai panjang tidak dapat menembus membran mitokondria dengan mudah. Oleh karena itu, Asil KoA berantai panjang akan diubah dulu menjadi asilkarnitin oleh karnitin parmitoiltransferase-I (karnitin asiltransferase-I) yang ada di sitoplasma agar dapat masuk ke dalam mitokondria.

Semua proses ini terjadi dalam 4 tahap :

1. Grup Asil pada asilKoA ditransfer ke karnitin yang dibantu oleh karnitin asiltransferase-I. Pada tahap ini asilKoA akan diubah menjadi Asilkarnitin.
2. Asilkarnitin akan dibawa masuk menembus membran mitokondria sampai ke matriks oleh protein carrier.
3. Karnitin asiltransferase-II (yang berada di membran dalam mitokondria) akan mengkonversi asilkarnitin menjadi asilKoA kembali sedangkan karnitin akan dilepas.
4. Karnitin akan dilepaskan ke sitoplasma untuk digunakan kembali.

Proses oksidasi di dalam matriks mitokondria

Setiap siklus oksidasi akan membebaskan dua unit karbon asetil KoA dan terjadi dalam 4 urutan reaksi.

1. Oksidasi: Asil KoA mengalami dehidrogenasi oleh FAD-dependent flavoenzim, asilKoA dehidrogenase. Ikatan doubledibentuk antara karbon
2. Hidrasi: Enoil KoA hidratase menghidrasi ikatan double tadi sehingga membentuk hidroksiasil KoA.
3. Oksidasi: Dalam tahap ini akan dihasilkan ketoasil KoA.
4. Pemecahan (Cleavage): Reaksi terakhir oksidasi akan membebaskan 2 karbon asetil KoA dari asil KoA.

Pada jalur oksidasi, asam lemak yang jumlah atom karbonnya ganjil, akan membentuk asetil KoA hingga tersisa sebuah residu tiga karbon (propionil KoA). Propionil KoA ini akan diubah menjadi suksinil KoA yang siap memasuki siklus asam sitrat.

F. Gangguan Metabolisme Lemak

1.      Wolman

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.

2.      Cerebrotendinous xanthomatosis

Cerebrotendinous xanthomatosis terjadi ketika cholestanol, produk pada metabolisme kolesterol, menumpuk pada jaringan.

3.      Sitosterolemia

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 (xanthom).

4.     Gaucher’s

Pada penyakit gaucher, 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.

5.     Refsun

Pada penyakit Refsun, asam phytanic, yang menghasilkan metabolisme lemak, menumpuk di jaringan. Pembentukan asam phytanic menyebabkan kerusakan syaraf dan retina, gerakan kejang, dan perubahan pada tulang dan kulit. Pengobatan meliputi menghindari makan buah-buahan hijau dan sayuran yang mengandung klorofil. Plasmapheresis, dimana asam phytanic diangkat dari darah, kemungkinan sangat membantu.

6.     Tay-Sachs
Pada penyakit tay-sach, ganglioside, yang menghasilkan metabolisme lemak, menumpuk pada jaringan. Penyakit tersebut paling sering terjadi 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.

7.     Niemann-Pick
Pada 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.

8.      Fabry

Pada 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.

BAB III

PENUTUP

    A.   Kesimpulan

Jadi, metabolisme lipid adalah suatu proses pencernaan, penyerapan, transportasi, penggunaan dan ekskresi lipid di dalam tubuh mahkluk hidup. Lipid yang kita peroleh 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. Pada oksidasi asam lemak, asam lemak akan diubah dalam proses oksidasi menjadi asetil KoA.

   B.   Saran

Sebaiknya dalam mengkonsumsi makanan yang berlemak jangan terlalu banyak karena semua yang dikonsumsi secara berlebihan tidak akan baik untuk tubuh.