Metabolisme Lemak (Lipid)

Proses dan Transport Lipid

Pemrosesan dan distribusi lipid dijelaskan dalam 8 tahap, yaitu:

1.   Triasilgliserol yang berasal dari diet makanan tidak larut dalam air. Untuk mengang-kutnya menuju usus halus dan agar dapat diakses oleh enzim yang dapat larut di air seperti lipase, triasilgliserol tersebut disolvasi oleh garam empedu seperti kolat dan glikolat membentuk misel.

2.    Di usus halus enzim pankreas lipase mendegradasi triasilgliserol menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak dan gliserol diabsorbsi ke dalam mukosa usus.

3.        Di dalam mukosa usus asam lemak dan gliserol disintesis kembali menjadi triasilgliserol.

4.  Triasilgliserol tersebut kemudian digabungkan dengan kolesterol dari diet makanan dan protein khusus membentuk agregat yang disebut kilomikron.

5.        Kilomikron bergerak melalui sistem limfa dan aliran darah ke jaringan-jaringan.

6.    Triasilgliserol diputus pada dinding pembuluh darah oleh lipoprotein lipase menjadi asam lemak dan gliserol.

7.      Komponen ini kemudian diangkut menuju sel-sel target.

8.   Di dalam sel otot (myocyte) asam lemak dioksidasi untuk energi dan di dalam sel adipose (adipocyte) asam lemak diesterifikasi untuk disimpan sebagai triasilgliserol.

Selama olah raga, otot membutuhkan dengan cepat sejumlah energi simpanan. Asam lemak yang disimpan dalam adipocyte dapat dilepaskan dan ditransport ke myocyte oleh serum albumin untuk didegradasi menghasilkan energi.

Sintesis Asam Lemak

Sintesis asam lemak bukan merupakan kebalikan dari jalur pemecahannya. Sintesis asam lemak lebih merupakan seperangkat reaksi, yang menunjukkan prinsip bahwa jalur sintesis dan jalur pemecahan dalam system biologis biasanya berbeda. Asam lemak disintesis jika terdapat kelebihan kalori dalam sel. Sumber utama karbon untuk asam lemak berasal dari karbohidrat dalam diet. Sintesis asam lemak terjadi di sitosol.

Sumber energi: NADPH yang berasal dar jalur pentosa fosfat

ACC  : Asetyl CoA Carboxylase

FAS    : Fatty Acyd Synthase

Palmitat dapat diperpanjang atau mengalami desaturasi untuk membentuk serangkaian asam lemak (diubah menjadi asam lemak lain).

Sintesis Triasilgliserol (TAG)

Sintesis gliserol 3-fosfat merupakan akseptor awal asam lemak selama sintesis TAG. Terdapat 2 jalur untuk produksi gliserol 3-fosfat:

1.        Di hati dan jaringan adiposa

Glukosa -----> DHAP (Dihydroxyaceton phosphate) -----> Gliserol 3-fosfat

Enzim yang terlibat: gliserol fosfat dehidrogenase

2.      Di hati

Gliserol bebas -----> Gliserol 3-fosfat

Enzim yang terlibat: gliserol kinase

Penyimpanan TAG:

-         Di jaringan adiposa : sebagai derivata lemak

-         Di hati                      : bersama kolesteril ester, kolerterol, fosfolipid, dan protein membentuk 

      lipoprotein: VLDL -----> mengangkut lipid endogen ke jaringan perifer.

Oksidasi Asam Lemak

Tahap 1: aktivasi asam lemak di sitoplasma. Asam lemak difosforilasi dengan menggunakan satu molekul ATP dan diaktifkan dengan asetil Co-A menghasilkan asam lemak-CoA, AMP, dan pirofosfat inorganik.

Tahap 2: Pengangkutan asam lemak-CoA dari sitoplasma ke mitokondria dengan bantuan molekul pembawa carnitine, yang terdapat dalam membran mitokondria.

Masuknya asam lemak ke mitokondria melalui transport acyl-carnitine/carnitine.

Tahap 3: Reaksi ß-oksidasi, berlangsung dalam 4 tahap, yaitu: (1) dehidrogenasi I, (2) hidratasi, (3) dehidrogenasi II, dan (4) tiolasi (tahap pemotongan).

 1.    Dehidrogenasi I, yaitu dehidrogenasi Asam lemak-CoA yang sudah berada di dalam mito-kondrioa oleh enzim acyl-CoA dehidrogenase, menghasilkan senyawa enoyl-CoA. Pada reaksi ini, FAD (flavin adenin dinukleotida) yang bertindak sebagai koenzim direduksi menjadi FADH2. Dengan mekanisme fosforilasi bersifat oksidasi melalui rantai pemafasan, suatu molekul FADH2 dapat menghasilkan dua molekul ATP.

2.   Hidratasi, yaitu ikatan rangkap pada enoyl-CoA dihidratasi menjadi 3-hidroxyacyl-CoA oleh enzim enoyl-CoA hidratase.

3.       Dehidrogenase II, yaitu dehidrogenasi 3-hidroxyacyl-CoA oleh enzim ß-hidroxyacyl- CoA dehidrogenase dengan NAD+ sebagai koenzimnya menjadi ß-ketoacyl-CoA. NADH yang terbentuk dari NAD+ dapat dioksidasi kembali melalui mekanisme fosforilasi oksidatif yang dirangkaikan dengan rantai pernafasan menghasilkan tiga molekul ATP.

4.   Pemecahan molekul dengan enzim ß-ketoacyl-CoA thiolase. Pada reaksi ini satu molekul ketoacyl-CoA menghasilkan satu molekul asetyl-CoA dan sisa rantai asam lemak dalam bentuk CoA-nya, yang mempunyai rantai dua atom karbon lebih pendek dari semula.

è Oksidasi asam lemak dengan nomor atom karbon ganjil sama dengan oksidasi asam lemak dengan nomor genap (proses diatas) sampai tersisa 3 karbon yang akan membentuk propional CoA.