View
317
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
lemak
Citation preview
ANABOLISME DAN KATABOLISME LEMAK
KATABOLISME LEMAK
Menurut Lehninger (2005: 10), katabolisme merupakan fase metabolisme yang bersifat
menguraikan, yang menyebabkan molekul organik nutrien seperti karbohidrat, lipid, dan protein
yang datang dari lingkungan atau dari cadangan makanan sel itu sendiri terurai di dalam reaksi-
reaksi bertahap menjadi produk akhir yang lebih kecil dan sederhana, seperti asam laktat, CO2, dan
amonia. Katabolisme diikuti oleh pelepasan energi bebas yang telah tersimpan di dalam struktur
kompleks molekul organik yang lebih besar tersebut. Pada tahap-tahap tertentu di dalam lintas
katabolik, banyak dari energi bebas ini yang disimpan melalui reaksi-reaksi enzimatik yang saling
berkaitan, di dalam bentuk molekul pembawa energi adenosine trifosfat (ATP). Sejumlah energi
mungkin tersimpan di dalam atom hidrogen berenergi tinggi yang dibawa oleh koenzim
nikotinamida adenine dinukleotida fosfat dalam bentuk tereduksinya, yaitu NAHPD. Katabolisme
disebut pula desimilasi.
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. Proses
oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya
sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun
akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi (Nugroho, 2009). Lebih lanjut
Nugroho menguraikan proses metabolisme asam lemak sebagai berikut.
1. Katabolisme Gliserol
Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (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.
2. Oksidasi Asam Lemak (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).
Asam lemak bebas pada umumnya berupa asam-asam lemak rantai panjang. Asam lemak rantai
panjang ini akan dapat masuk ke dalam mitokondria dengan bantuan senyawa karnitin. Langkah-
langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut.
a. Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase.
b. 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.
c. Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang
bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.
d. 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.
e. Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta.
Pada proses 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. Menurut Poedjiadi (1994: 279-280), tahapan-tahapan
tersebut adalah sebagai berikut.
a. Pembentukan asil KoA dari asam lemak berlangsung dengan katalis enzim asil KoA sintetase yang
disebut juga tiokinase.
b. Reaksi kedua adalah reaksi pembentukan enoil KoA dengan cara oksidasi. Enzim asil KoA
dehidrogenase berperan sebagai katalis dalam reaksi ini. Koenzim yang dibutuhkan dalam reaksi ini
adalah FAD yang berperan sebagai akseptor hydrogen. Dua molekul ATP dibentuk untuk tiap pasang
electron yang ditransportasikan dari molekul FADH2 melalui sistem transport electron.
c. Pada reaksi ketiga, enzim enoil KoA hidratase merupakan katalis yang menghasilkan L-hidroksiasil
KoA. Reaksi ini ialah reaksi hidrasi terhadap ikatan rangkap anatar C-2 dan C-3.
d. Reaksi keempat adalah reaksi oksidasi yang mengubah hidroksiasil koenzim A menjadi ketoasil
koenzim A. Enzim L-hidrokdiasil koenzim A dehidrogenase melibatkan NAD yang direduksi menjadi
NADH.
e. Tahap kelima adalah reaksi pemecahan ikatan C-C, sehingga menghasilkan aseil koenzim A dan asil
koenzim A yang mempunyai jumlah atom C dua buah lebih pendek dari molekul semula.
Asil KoA yang terbentuk pada reaksi tahap 5, mengalami metabolisme lebih lanjut melalui reaksi
tahap 2 hingga tahap 5 dan demikian seterusnya sampai rantai C pada asam lemak terpecah menjadi
molekul-molekul asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA dapat teroksidasi menjadi CO2 dan H2O melalui
siklus asam
ANABOLISME LEMAK
Anabolisme atau biosintesa asam lemak terdiri dari tiga tahap utama, masing-masing dua tahap awal
sebagai mekanisme de novo dan tahap akhir bukan mekanisme de novo. Ketiga tahap tersebut
diperlihatkan pada reaksi di bawah ini
Tahap pembentukan malonil KoA dan asetil-S KoA
Tahap pemanjangan rantai secara berkesinambungan
Tahap pemanjangan rantai yang terjadi tahap demi tahap
Biosintesis asam lemak ini atau disebut juga lipogenesis terjadi didalam sitoplasma yang memiliki
enzim kompleks asam lemak sintetase.
Biosintesis diatas merupakan contoh biosintesis asam lemak palminat. Pemilihan ini
didasarkan pada banyaknya proses metabolism asam lemak palminat yang diketahui. Selain itu asam
lemak palminat merupakan senyawa sumber untuk biosintesis asam lemak jenuh dan tak jenuh dan
berantai lebih panjang
Pemanjangan asam lemak palminat menjadi asam lemak jenuh berantai lebih panjang,
terutama stearat, belangsung melalui reaksi kondensasi palmitoil KoA dengan asetil KoA
menghasilkan β-ketostearoil KoA. Proses ini dikatalis oleh β-ketoasilil KoA reduktase. Seanjudnya
produk ini diubah menjadi steroil KoA tak jenuh dan direduksi dengan NADH menghasilkan steroil
KoA. Dua proses terakhir masing-masing dikatalis oleh enzim enoil KoA hidratase dan enoil KoA
reduktase
Proses pemanjangan rantai asam palminat diatas terjadi didalam mitokondria. Mekanisme lain
terjadi didalam mikrosom, dimana pemanjangan rantai asam lemak palminat berlangsung
denganmenggunakan meloni KoA dan mekanisme reaksi berlangsung seperti reaksi biosintesis asam
palminat yang dibahas sebelumnya
Biosintesis asam lemak tak jenuh biasanya menggunakan asam palminat dan asam stearat
sebagai senyawa sumber. Pembentukan asam lemak tak jenuh palmitoleat (C16: 1) dan asam oleat
(C18: 1) dikatalis oleh enzim monooksigenase yang terdapat di dalam reticulum endoplasma jaringan
sel hati dan sel lemak. Proses biosintesis ini dibantu olehsistem pengankutan electron dari NADPH ke
sitokrom b5 (dalam jaringan sel hewan) atau ke Fe-S-protein (dalam beberapa tumbuhan dan jasad
renik)
Prose biosintesis di atas tidak berlaku pada bakteri Eschericia coli. Bakteri melakukan
pembentukan asam palmitoliat dari β-hidroksidekanoil-ACP yang terbentuk dari reaksi antara asetil
KoA dan melonil KoA dengan katalis kompleks sintetase asam lemak
Asam lemak esensial seperti linoleat dan linolenat merupakn senyawa yang tidak dapat
disintesis oleh hewan mamalia. Kedua jenis asam lemak ini hanya dapat disintesis oleh tumbuhan.
Dan mamalia mendapatkan kedua jenis asam lemak tersebut dengan mengkonsumsi tumbuhan. Kedua
senyawa ini merupakan sumber untuk biosintesis asam polienoat penting lain, seperti asam arakidonat
dan asam dokohesanoad