Penjelasan Lengkap Materi Sintesis dan Jalur Metabolisme Lemak & Gliserol - Lemak dan protein juga dapat digunakan sebagai sumber energi bagi tubuh. Seperti proses metabolisme karbohidrat, metabolisme protein juga melalui beberapa tahapan reaksi sehingga akhirnya masuk ke dalam katabolisme
karbohidrat. Lemak adalah kelompok senyawa heterogen yang berkaitan, baik secara aktual maupun potensial dengan asam lemak. Lemak mempunyai sifat umum yang relatif tidak larut dalam air dan larut dalam pelarut non polar seperti eter, kloroform dan benzena.Â
Dalam tubuh, lemak berfungsi sebagai sumber energi yang efisien secara langsung dan secara potensial bila disimpan dalam jaringan adiposa. Lemak berfungsi sebagai penyekat panas dalam jaringan subkutan dan sekeliling organ-organ tertentu, dan lipin non polar bekerja sebagai penyekat listrik yang memungkinkan perambatan cepat gelombang depolarisasi sepanjang syaraf bermialin.
Fosfolemak juga memiliki basa yang mengandung nitrogen dan pengganti (substituen) lain. Pada banyak fosfolemak, misalnya gliserofosfolemak, alkoholnya adalah gliserol, tetapi pada yang lain, misalnya sfingofosfolemak, alkoholnya adalah sfingosin. Glikolemak adalah campuran asam lemak dengan karbohidrat yang mengandung nitrogen tetapi tidak mengandung asam fosfat.
Lemak campuran lain seperti sulfolemak dan aminolemak. Lipoprotein juga dapat ditempatkan dalam katagori ini. Lemak turunan adalah zat yang diturunkan dari golongan-golongan diatas dengan hidrolisis. Ini termasuk asam lemak (jenuh dan tidak jenuh), gliserol, steroid, alkohol disamping gliserol dan sterol, aldehida lemak dan benda keton. Gliserida (asil-gliserol), kolesterol dan ester kolesterol dinamakan lemak netral karena tidak bermuatan.
Biosintesis ini berlangsung melalui mekanisme yang dalam beberapa hal berbeda dengan oksidasi asam lemak. Secara keseluruhan biosintesis asam lemak terbagi menjadi tiga tahap utama.
Sebagian besar asam lemak dan monogliserida tidak larut dalam air ke dalam sel epitel usus (enterosit) dalam bentuk emulsi. Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lemak) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya, kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.
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. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lemak, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA).
Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.
Beberapa lemak non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya, kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid.
Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam lemak dioksidasi menjadi keton.
karbohidrat. Lemak adalah kelompok senyawa heterogen yang berkaitan, baik secara aktual maupun potensial dengan asam lemak. Lemak mempunyai sifat umum yang relatif tidak larut dalam air dan larut dalam pelarut non polar seperti eter, kloroform dan benzena.Â
Dalam tubuh, lemak berfungsi sebagai sumber energi yang efisien secara langsung dan secara potensial bila disimpan dalam jaringan adiposa. Lemak berfungsi sebagai penyekat panas dalam jaringan subkutan dan sekeliling organ-organ tertentu, dan lipin non polar bekerja sebagai penyekat listrik yang memungkinkan perambatan cepat gelombang depolarisasi sepanjang syaraf bermialin.
Klasifikasi lemak terdiri dari: lemak sederhana, lemak campuran dan lemak turunan (derived lemak). Lemak sederhana adalah ester asam lemak dengan berbagai alkohol. Lemak sederhana terdiri dari lemak dan lilin. Lemak merupakan ester asam lemak dengan gliserol. Lemak dalam tingkat cairan dikenal sebagai minyak oli. Lilin (waxes) adalah ester asam lemak dengan alkohol monohidrat yang mempunyai berat molekul lebih besar.Â
Lemak campuran adalah ester asam lemak yang mengandung gugus tambahan selain alkohol dan asam lemak. Lemak campuran terdiri dari fosfolemak, glikolemak dan lemak campuran lain. Fosfolemak merupakan lemak yang mengandung residu asam fosfat sebagai tambahan asam lemak dan alkohol.
Baca juga: Jalur Fermentasi Alkohol dan Asam Laktat
Baca juga: Jalur Fermentasi Alkohol dan Asam Laktat
Fosfolemak juga memiliki basa yang mengandung nitrogen dan pengganti (substituen) lain. Pada banyak fosfolemak, misalnya gliserofosfolemak, alkoholnya adalah gliserol, tetapi pada yang lain, misalnya sfingofosfolemak, alkoholnya adalah sfingosin. Glikolemak adalah campuran asam lemak dengan karbohidrat yang mengandung nitrogen tetapi tidak mengandung asam fosfat.
Lemak campuran lain seperti sulfolemak dan aminolemak. Lipoprotein juga dapat ditempatkan dalam katagori ini. Lemak turunan adalah zat yang diturunkan dari golongan-golongan diatas dengan hidrolisis. Ini termasuk asam lemak (jenuh dan tidak jenuh), gliserol, steroid, alkohol disamping gliserol dan sterol, aldehida lemak dan benda keton. Gliserida (asil-gliserol), kolesterol dan ester kolesterol dinamakan lemak netral karena tidak bermuatan.
Â
a. Sintesis Lemak
Biosintesis asam lemak dari asetil koenzim A terjadi di hampir semua bagian tubuh hewan, terutama dalam jaringan hati, jaringan lemak dan kelenjar susu.Biosintesis ini berlangsung melalui mekanisme yang dalam beberapa hal berbeda dengan oksidasi asam lemak. Secara keseluruhan biosintesis asam lemak terbagi menjadi tiga tahap utama.
- Tahap pertama pembentukan malonil koenzim A dari asetil koenzim A.
- Tahap kedua adalah pemanjangan rantai asam lemak sampai terbentuknya asam palmitat secara kontinu dengan tiap kali penambahan malonil koenzim A dan pelepasan CO2.
- Tahap ketiga adalah pemanjangan rantai asam palmitat secara bertahap bergantung pada keadaan dan komposisi faktor penunjang reaksi di dalam sel.
b. Jalur-jalur Metabolisme Lemak
Lemak yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lemak netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lemak 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.Sebagian besar asam lemak dan monogliserida tidak larut dalam air ke dalam sel epitel usus (enterosit) dalam bentuk emulsi. Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lemak) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya, kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.
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. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lemak, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA).
Secara ringkas, hasil akhir pemecahan lemak 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.
Beberapa lemak non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya, kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid.
 |
| Gambar 3.1 Jalur Metabolisme Lemak |
1) Metabolisme gliserol
Gliserol sebagai hasil hidrolisis lemak (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis. |
| Gambar 3.2 Reaksi-Reaksi Kimia Metabolisme Gliserol |
2) Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)
Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan oksidasi beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan Koenzim A, asam lemak diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim asil-KoA sintetase (Tiokinase). |
| Gambar 3.3. Aktivasi Asam Lemak Menjadi Asil KoA |
 |
| Gambar 3.4 Oksidasi karbon β menjadi keton |
