Karbohidrat

Karbohidrat tersebar luas pada tumbuhan dan hewan, mereka memiliki peran

struktural dan metabolik penting. Di tanaman, glukosa disintesis dari karbon dioksida dan air

oleh fotosintesis dan disimpan sebagai pati atau digunakan untuk mensintesis selulosa dari

dinding sel tanaman. Hewan dapat mensintesis karbohidrat dari asam amino, tetapi

kebanyakan berasal akhirnya dari tanaman. Glukosa adalah karbohidrat paling penting,

karbohidrat yang paling diserap ke dalam aliran darah sebagai glukosa dibentuk oleh

hidrolisis pati makanan dan disakarida, dan lainnya gula diubah menjadi glukosa di hati.

Glukosa adalah bahan bakar metabolik utama mamalia (kecuali ruminansia) dan bahan bakar

universal janin. Ini adalah prekursor untuk sintesis semua karbohidrat lain dalam tubuh,

termasuk glikogen untuk disimpan, ribosa dan deoksiribosa asam nukleat, galaktosa dalam

laktosa susu, dalam glikolipid, dan dalam kombinasi dengan protein dalam glikoprotein dan

proteoglikan. Penyakit yang berhubungan dengan metabolism karbohidrat termasuk diabetes

mellitus, galaktosemia, penyakit penyimpanan glikogen, dan laktosa intoleransi.

Karbohidrat adalah aldehid atau keton derivate dari Alkohol polihidrat

Karbohidrat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Monosakarida adalah mereka gula yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat

sederhana. Mereka adalah aldehid atau keton dengan formula (CH2O)x, dimana x lebih dari

3. Mereka mungkin diklasifikasikan sebagai triosa, tetroses, pentosa, heksosa, atau heptoses,

tergantung pada jumlah karbon atom, dan sebagai aldoses atau ketoses, tergantung pada

apakah mereka memiliki aldehida atau kelompok keton. Selain aldehid dan keton, alkohol

polihidrat (gula alkohol atau poliol), dimana aldehid atau keton kelompok telah berkurang ke

grup alkohol, juga terjadi secara alami dalam makanan. Mereka disintesis oleh pengurangan

monosakarida untuk digunakan dalam pembuatan makanan untuk penurunan berat badan dan

untuk penderita diabetes. Mereka terserap sedikit, dan memiliki sekitar setengah hasil energy

gula.

2. Disakarida adalah dihidrolisis oleh enzyme pencernaan, dan menghasilkan monosakarida

yang diabsorbsi ke dalam tubuh. Contohnya :

Maltose = glucose + glucose

Lactose = glucose + galactose

Sucrose = glucose + fructose

3.Oligosakarida adalah produk kondensasi tiga sampai sepuluh monosakarida. Kebanyakan

tidak dicerna oleh enzim manusia.

4. Polisakarida adalah produk kondensasi lebih dari sepuluh unit monosakarida, contoh

adalah pati dan dekstrin, yang mungkin polimer lurus atau bercabang. Polisakarida kadang-

kadang diklasifikasikan sebagai hexosans atau pentosan, tergantung pada identitas

monosakarida konstituen (heksosa dan pentosa, masing-masing). Selain pati dan dekstrin,

makanan mengandung berbagai macam lainnya polisakarida yang secara kolektif dikenal

sebagai polisakarida nonstarch, mereka tidak dapat dicerna oleh manusia enzim, dan

merupakan komponen utama dari serat makanan. Contohnya adalah selulosa dari dinding sel

tumbuhan (polimer glukosa) dan inulin, karbohidrat penyimpanan di beberapa tanaman

(polimer fruktosa).

Glycolisis

1. Glycolysis terdiri dari 5 reaksi yang menggunakan ATP dan 5 reaksi yang

memproduksi ATP

2. Pyruvate dehydrogenase mengkatalisis 3 reaksi dengan multienzyme kompleks yang

sama.

3. Glycolysis diregulasi dengan 3 point : hexokinase, phosphofructokinase (PFK), dan

pyruvate kinase.

4. Pyruvate dehydrogenase diatur dengan modifikasi kovalen dengan fosforilasi

5. Interfase glikolisis dengan metabolisme glikogen, jalur pentosa fosfat, pembentukan

gula amino, sintesis trigliserida (dengan cara gliserol 3-fosfat), produksi laktat (reaksi

buntu), dan transaminasi dengan alanin.

6. Interfase Pyruvate dehydrogenase dengan jalur lain seperti siklus asam sitrat atau

sintesis lemak melalui produk, asetil KoA.

7. Asidosis laktat disebabkan oleh overproduction dari pyruvate atau NADH.

Glycolysis and pyruvate oxidation: pathway reaction steps

1. Step 1

a. Fosforilasi dari glucose menjadi glucose 6-phophate, merupakan regulasi

pertama dalam glikolisis, bersifat irreversible dan memperangkap glukosa di

dalam sel Fosforilasi : Memperangkap glukosa di dalam sel

b. Menggunakan 1 ATP

c. 2 enzym yang mengkatalisis langkah ini adalah hexokinase dan glucokinase,

yang khusus berfungsi dalam keadaan yang berbeda.

d. Hexokinase, ada di semua jaringan, aktif saat konsentrasi glukosa rendah (low

Km) dan tidak dapat memfosforilasi dengan cepat glukosa yang berjumlah

besar (low Vmax).

Hexokinase: Fosforilasi glucose; low Km, low Vmax

Hexokinase: low Km memastikan penyerapan glukosa saat puasa

e. Glucokinase, ada di liver dan sel β prankeas, sangat aktif hanya saat kadar

glukosa yang tinggi (high Km) dan memfosforilasi dengan cepat glukosa yang

berjumlah besar (high Vmax).

Glucokinase: Fosforilasi glucose; high Km, high Vmax

2. Step 2

a. Reaksi reversibel yang melibatkan konversi glukosa 6-fosfat menjadi fruktosa

6-fosfat dengan phosphoglucose isomerase

3. Step 3

a. Reaksi ireversibel melibatkan konversi fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-

bifosfat oleh phoisphofruktokinase 1 (PFK-1), yang merupakan tingkat

pembatas enzim glikolisis

b. Menggunakan 1 ATP

4. Step 4

a. Konversi reversible dari fruktosa 1,6-biphophate menjadi dua 3-carbon

intermediates oleh aldolase A

b. Triose phosphate isomerase mengkonversi secara reversible glyceraldehyde 3-

phosphate menjadi dihydroxyacetone phosphate (DHAP).

c. DHAP dikonversi secara reversible menjadi glycerol 3-phosphate oleh

glycerol 3-phosphate dehydrogenase, dimana digunakan NADH sebagai

kofaktor

DHAP dikonversi menjadi glycerol 3-phosphate: triacylglycerol synthesis,

gluconeogenesis, ETC shuttle

(1) Glycerol 3-phosphate adalah substrat primer untuk synthesis dari

triacylglycerol di liver dalam keadaan makan

(2) Glycerol 3-phosphate digunakan untuk mengangkut NADH

menuju ke electron transport chain (ETC) di dalam membrane

mitochondria

(3) Dalam keadaan puasa, glycerol 3-phosphate dikonversi menjadi

DHAP, yang digunakan sebagai substrat untuk gluconeogenesis.

Glycerol 3-phosphate keadaan puasa: dikonversi menjadi DHAP dan

digunkana sebagai substrat untuk gluconeogenesis

5. Step 5

a. Konversi reversible dari glyceraldehyde 3-phosphate menjadi 1,3-

bisphosphoglycerate (1,3-BPG) oleh glyceraldehyde 3-phosphate

dehydrogenase menggunakan NAD+ sebagai kofaktor.

b. NAD+ harus diisi ulang untuk melanjutkan glikolisis.

c. NADH diangkut menuju ETC oleh glycerol phosphate shuttle atau malate-

aspartate shuttle

d. Methemoglobin reductase system dan jalur untuk sintesis 2,3-

bisphosphoglycerate (2,3-BPG) adalah jalur tambahan yang berasal dari reaksi

ini

6. Step 6

a. Konversi reversible dari 1,3-BPG menjadi 3-phosphoglycerate oleh

phosphoglycerate kinase

b. Reaksi ini menghasilkan 2 ATP per molekul glukosa, dimana digunakan 1

ATP untuk step 1 dan 1 ATP untuk step 3.

7. Step 7

a. Konversi reversible dari 3-phosphoglycerate menjadi 2-phosphoglycerate oleh

phosphoglycerate mutase

8. Step 8

a. Konversi reversible dari 2-phosphoglycerate menjadi phosphoenolpyruvate

(PEP) oleh enolase

9. Step 9

a. Diregulasi, reaksi irreversible yang menyangkut konversi dari PEP menjadi

pyruvate oleh pyruvate kinase

b. Ada pendapatan bersih dari 2 ATP per molekul glukosa di reaksi ini

PEP konversi menjadi pyruvate: keuntungan bersih 2 ATP

10. Step 10

a. Konversi reversible dari pyruvate menjadi laktat oleh lactate dehydrogenase

menggunakan NADH sebagai cofactor

Pyruvate menjadi lactate: anaerobic glycolysis; alcoholics

b. Reaksi ini terjadi di glikolisis anaerobic berhubungan dengan shock dan

latihan extrim

c. This reaction also occurs in alcoholics because of an increase in NADH from

alcohol metabolism (see Chapter 9).

Lactic acidosis: Biasanya alkoholik

11. Pyruvate dehydrogenase, kompleks multienzyme yang besar terletak di matrix

mitochondria, berperan pada piruvat untuk memproduksi acetyl CoA dan 2 NADH.

a. 5 Koenzyme dibutuhkan untuk reaksi di atas.

(1) Koenzym yang berasal dari vitamins termasuk thiamine

pyrophosphate, FAD, NAD+, dan coenzyme A.

(2) Lipoic acid adalah coenzyme diproduksi dari octanoic acid.

b. α-Ketoglutarate dehydrogenase, yang melakukan reaksi analog untuk

membentuk succinyl CoA dalam siklus asam sitrat, juga kompleks

multienzyme dan membutuhkan koenzyme yang sama

12. Maksimal ATP hasil dari oksidasi glukosa adalah 36 hingga 38 ATP

Glikolisis anaerobik: 2 ATP per molekul glukosa

Glikolisis aerobik: 36 hingga 38 ATP per molekul glukosa

Perbandingan dari Hexokinase dan Glucokinase

ARAKTERISTIK Heksokinase Glukokinase

Lokasi jaringan Semua Hati dan pankreas sel β

K m Rendah (afinitas substrat tinggi) Tinggi (afinitas substrat rendah)

V max Rendah Tinggi

Dihambat oleh

glukosa 6-fosfat

Ya Tidak

Diinduksi oleh insulin Tidak Ya

Spesifisitas substrat Glukosa, fruktosa, galaktosa Hanya glukosa

Peran fisiologis Menyediakan sel dengan tingkat

basal glukosa 6-fosfat dibutuhkan

untuk produksi energi

Izin akumulasi glukosa

intraseluler untuk konversi

menjadi glikogen atau

trigliserida

Karakter Unik

1. Perbandingan glikolisis aerobic dan anaerobic

a. NADH yang dihasilkan dalam jalur glikolisis harus dioksidasi untuk

meregenerasi NAD + untuk melanjutkan glikolisis

b. Dalam glikolisis aerobik, elektron dari NADH ditransfer ke ETC oleh glycerol

phosphate shuttle atau malate-aspartate shuttle, dan + NAD dikembalikan ke

sitosol

(1) Ada keuntungan bersih 2 ATP dan 2 NADH per molekul glukosa

dalam glikolisis aerobic

(2) 2 NADH menghasilkan total 4 ATP (glycerol phosphate shuttle)

atau 6 ATP (malate-aspartate shuttle) per molekul glukosa

Aerobic glycolysis: keuntungan bersih 2 ATP dan 2 NADH molekul

Anaerobic glycolysis: Keuntungan bersih 2 ATP molecules;

NAD+ diisi ulang

2. Dalam glikolisis anaerobic, reduksi dari pyruvate menjadi lactate oleh lactate

dehydrogenase meregenerasi NAD+

a. Keuntungan bersih 2 ATP dan tidak ada NADH per molekul glukosa dalam

glikolisis anaerobic.

b. Laktat dikonversi kembali menjadi piruvat dalam hati atau diekskresi melalui

urine.

c. RBCs matang sedikit mitochondria dan bergantung pada metabolism

anaerobic untuk sintesis ATP

Clinical Relevance

1. Asidosis Laktat (meningkatnya laktat dalam darah)

a. Dalam glikolisis aerobik, elektron dari NADH ditransfer ke ETC oleh glycerol

phosphate shuttle atau malate-aspartate shuttle, dan + NAD dikembalikan ke

sitosol

Pyruvate dehydrogenase deficiency: lactic acidosis, penurunan acetyl CoA,

kematian dini.

b. Dalam glikolisis anaerobic, reduksi piruvat menjadi laktat oleh lactate

dehydrogenase meregenerasi NAD+ (see Fig. 6-1).

(1) Hypoxia menyebabkan intramitochondrial NADH membalikan

malate shuttle , mengakibatkan meningkatnya cytosolic NADH

(2) Kondisi lain seperti defisiensi pyruvate dehydrogenase

(meningkatkan piruvat) dan metabolism etanol (meningkatkan NADH)

mengakibatkan laktat berlebih.

c. Laktat di konversi balik menjadi piruvat dalam hati atau diekskresi oleh urine.

(1) RBCs matang sedikit mitochondria dan bergantung pada

metabolism anaerobic untuk sintesis ATP

2. Defek Glycolytic dan pyruvate dehydrogenase enzyme (contohnya, defisiensi

pyruvate kinase, defisiensi pyruvate dehydrogenase)

DEKARBOKSILASI OKSIDATIF / REAKSI TRANSISI

Adalah proses konversi Asam piruvat menjadi gugus karboksil dengan atom C &

bergabung dengan CoA membentuk Asetil Coenzim ( CoA ) yang terjadi di mitokondria.

CoA adalah koenzim A yang dibentuk dari vitamin B asam pentatonat.

Asetil CoA adalah ikatan yang terdiri atas 2 ikatan C( asetat ) yang terkait pada 1

molekul CoA

Hasil :

2 NADH = 6 ATP / molekul glukosa

SIKLUS KREB

Ditemukan oleh Sir Hans Kreb

Disebut juga :

- Siklus ASAM SITRAT karena setelah asetil KoA memasuki siklus, ikatan

pertama yang terbentuk adalah asam sitrat.

- Siklus TCA ( Tri Carboxylic Acid ) karena melibatkan asam sitrat dengan 3

gugus karboksil ( COOH ).

Terjadi di mitokondria

Hasil :

- 2 CO2

- 6 NADH = 18 ATP

- 2 FADH2 = 4 ATP

- 2 ATP = 2 ATP

Total = 24 ATP

SISTEM TRANSPOR ELEKTRON / FOSFORILASI OKSIDATIF

Adalah reaksi yang digunakan O2 untuk mengubah moleku-molekul NADH & FADH2

menjadi NAD & FAD, air & ATP yang terjadi pada membran mitokondria.

Reaksi ini membutuhkan unsur Fe & Cu sebagai katalisator.Elektron berenergi tinggi

dalam NADH dan FADH2 dilewatkan setahap demi setahap ke tingkat energi yang rendah

dan akhirnya diterima oksigen (O2) .

Di sistem transpor elektron, oksidasi :

- 1 NADH = 3 ATP

- ! FADH2 = 2 ATP

Gluconeogenesis

Overview

1. 4 enzim kunci dalam jalur gluconeogenesis memotong jalur irreversible glikolisis

a. Pyruvate carboxylase, phosphoenolpyruvate (PEP) carboxykinase, fructose

1,6-bisphosphatase, glucose 6-phosphatase.

2. Regulasi timbal-balik dengan rasio insulin - glucagon memastikan bahwa glikolisis

dan glukoneogenesis tidak terjadi bersamaan

3. Gluconeogenesis merupakan jalur yang membutuhkan energi.

a. Energi disuplai dari by oksidasi asam lemak

4. Gluconeogenesis jalur yang membutuhkan kerangka karbon

a. Kerangka karbon disuplai oleh asam amino dari otot rangka dan laktat dari

otot dan RBCs

5. Hanya hati yang dapat menggunakan gliserol bebas dalam mobilisasi asam lemak

untuk glukoneogenesis.

6. Kekurangan enzim gluconeogenic dalam berpuasa mengakibatkan hypoglycemia,

seperti kekurangan glukosa 6-phosphatase pada von Gierke’s disease

Jalur Gluconeogenesis

1. Enzym yang dibutuhkan :

a. Pyruvate carboxylase

b. Phosphoenolpyruvate (PEP) carboxykinase

c. Fructose 1,6-bisphosphatase (rate-limiting reaction)

d. Glucose 6-phosphatase

2. Konversi piruvat menjadi PEP, dimana memotong reaksi irreversible piruvat kinase,

terjadi dalam beberapa langkah :

a. Pyruvate carboxylase, biotin yang mengandung enzyme mitochondria,

mengkonversi piruvat menjadi (OAA) dalam sebuah reaksi irreversible yang

mengkonsumsi ATP

Pyruvate kinase bypass: pyruvate carboxylase + PEP carboxykinase

(1) Biotin deficiency membentuk piruvat, dimana dikonversi menjadi

asam laktat dan membawa ke asidosis laktat

b. OAA direduksi menjadi malate (misalnya, malate shuttle), dimana ditransport

menuju cytosol dan kemudian di-reoksidasi menjadi OAA

OAA tidak dapat keluar dari mitochondria dan harus dikonversi menjadi

malate

c. PEP carboxykinase decarboxylates OAA untuk memproduksi PEP dalam

reaksi reversible yang mengkonsumsi GTP

3. Konversi PEP menjadi fruktosa 1,6-bifosfat terjadi denganConversion of PEP to

fructose 1,6-bisphosphate occurs by pembalikan sederhana enam reaksi dalam jalur

glikolisis

4. Fructose 1,6-bisphosphatase (rate-limiting enzyme), mem-defosforilasi fructose 1,6-

bisphosphate untuk memproduksi fructose 6-phosphate (step 3), memotong reaksi

irreversible PFK-1

5. Pembalikan sederhana dari reaksi fosfoglucose isomerasi mengkonversi fruktosa 6-

fosfat menjadi glukosa 6-fosfat

6. Glucose 6-phosphatase mem-defosforilasi glucose 6-phosphate untuk memproduksi

glucose (step 4), memotong reaksi irreversible hexokinase atau glucokinase

Rasio insulin dan glucagon meregulasi piruvat kinase ( Konversi PEP menjadi piruvat) dan

fructose 2,6-bisphosphate, dimana mengaktivkan PFK-1.

a. Insulin tinggi dan glucagon rendah (fase makan)

(1) Meningkatkan aktivitas piruvat kinase dan meningkatkan

levelfructose 2,6-bisphosphate

(2) Hasil: meningkatkan glikolisis (biasanya di hati) dan mengurangi

gluconeogenesis

b. Insulin rendah dan glucagon tinggi (fase puasa)

(1) Menurunkan aktivitas pyruvate kinase dan menurunkan level

fructose 2,6-bisphosphate levels

(2) Hasil: mengurangi glycolysis (biasanya di hati) dan meningkatkan

gluconeogenesis (mengatur gula darah)

Perbandingan Glikolisis dan Gluconeogenesis

Glycolysis Gluconeogenesis

Hexokinase (or glucokinase) Glucose 6-phosphatase

Glucose → glucose 6-phosphate Glucose 6-phosphate → glucose (

(-) Glucose 6-phosphate (hexokinase)  

Phosphofructokinase 1 Fructose 1,6-bisphosphatase

Fructose 6-phosphate → fructose 1,6-

bisphosphate (step 3)

Fructose 1,6-bisphosphate → fructose

6-phosphate (step 3)

(+) AMP, fructose 2,6-bisphosphate (-) AMP, fructose 2,6-bisphosphate

(-) ATP, citrate (+) Citrate

Rate-limiting reaction Rate-limiting reaction

Pyruvate kinase Pyruvate carboxylase (in mitochondria)

PEP → pyruvate Pyruvate → oxaloacetate (OAA)

(+) Acetyl CoA

Requires biotin; OAA is converted to

malate in the mitochondria, and malate

is converted back to OAA in the

cytosol

PEP carboxykinase (in cytosol)

OAA PEP (step 2)

Only reversible reaction in

gluconeogenesis

Karakter Unik

1. Secara total 6 ATP dikonsumsi dalam glukoneogenesis

2. Hati tempat terpenting untuk gluconeogenesis, ginjal, epitel intestinum tenue kurang

berperan (terutama dalam keadaan lapar)

a. Dalam lapar yang sangat lama, ginjal memegang peran penting

gluconeogenesis .

3. Gluconeogenesis penting untuk menjaga kadar gula darah dalam keadaan puasa untuk

keperluan energy otak, sel darah merah, olahraga

4. Gluconeogenesis terjadi di dalam bagian mitochondria (reaksi pyruvate carboxylase)

dan sebagian di sitosol

Clinical relevance

1. Kekurangan enzyme gluconeogenesis mengakibatkan hypoglycemia

2. Contoh: Von Gierke's disease, a glycogen storage disease, Tidak adanya glucose 6-

phosphatase mengakibatkan kurangnya sintesis glukosa

Lipid

Lipid adalah kelompok heterogen senyawa, termasuk lemak, minyak, steroid, lilin,

dan senyawa terkait, yang berhubungan lainnya fisik mereka dibandingkan dengan sifat

kimianya. Mereka memiliki milik umum menjadi (1) relatif tidak larut dalam air dan (2) larut

dalam pelarut nonpolar seperti eter dan kloroform. Mereka adalah konstituen makanan

penting bukan hanya karena nilai energi tinggi, tetapi juga karena larut dalam lemak vitamin

dan asam lemak esensial yang terkandung dalam lemak makanan alami. Lemak disimpan

dalam jaringan adiposa, di mana juga berfungsi sebagai termal insula-tor dalam jaringan

subkutan dan di sekitar organ-organ tertentu. Lipid nonpolar bertindak sebagai isolator listrik,

sehingga cepat rambat gelombang depolarisasi sepanjang saraf myelinated. Kombinasi lipid

dan protein (lipoprotein) berfungsi sebagai sarana transportasi lipid dalam darah.

Pengetahuan biokimia lipid diperlukan dalam memahami banyak daerah penting biomedis,

misalnya, obesitas, diabetes mellitus, aterosklerosis, dan peran berbagai asam lemak tak

jenuh ganda di bidang nutrisi dan kesehatan.

Lipid diklasifikasikan sebagai sederhana dan kompleks

1. Lipid sederhana: Ester dari asam lemak dengan berbagai alkohol.

a. Lemak: Ester dari asam lemak dengan gliserol. Minyak adalah lemak dalam

keadaan cair.

b. Lilin: Ester dari asam lemak dengan molekul alkohol monohidrat yang memiliki

berat molekul lebih tinggi.

2. Lipid kompleks: Ester dari asam lemak yang mengandung gugus selain alkohol dan asam

lemak.

a. Fosfolipid: Lipid yang mengandung, selain asam lemak dan alkohol, residu asam

fosfat. Mereka sering telah mengandung nitrogen dasar dan substituen lainnya,

misalnya, dalam gliserofosfolipid alcohol gliserol dan sphingophospholipids alkohol

adalah sphingosine.

b. Glikolipid (glycosphingolipids): Lipid yang mengandung asam lemak, sphingosine,

dan karbohidrat.

c. Lipid kompleks lainnya: Lipid seperti sulfolipids dan aminolipids. Lipoprotein juga

dapat ditempatkan dalam kategori.

3. Prekursor dan turunan lipid: Ini termasuk asam lemak, gliserol, steroid, alkohol lainnya,

aldehida lemak, badan keton , hidrokarbon, vitamin larut lemak, dan hormon.

Metabolisme Lipid

Triasilgliserol atau trigliserida adalah senyawa lipid utama yang terkandung dalam

bahan makanan dan sebagai sumber energi yang penting, khususnya bagi hewan. Sebagian

besar triasilgliserol disimpan dalam sel-sel jaringan adiposa, adipocytes. Triasilgliserol secara

konstan didegradasi dan diresintesis.

Pemrosesan dan distribusi lipid dijelaskan dalam 8 tahap yaitu:

1. Triasilgliserol yang berasal dari diet makanan tidak larut dalam air. Untuk mengangkutnya

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.

Ada 3 sumber asam lemak untuk metabolisme energi pada hewan, yaitu:

- suplai triasilgliserol dari makanan

- sintesis triasilgliserol dalam hati jika sumber energi internal melimpah

- simpanan triasilgliserol dalam adipocytes.2

Gambar 3.1 Pemrosesan dan distribusi lipid pada vertebrata. Pencernaan dan absorpsi lipid

dari diet terjadi di usus halus. Asam-asam lemak hasil pengurain trigliserida di pak dan

ditransport ke otot dan jaringan adiposa.

Metabolisme lipid pada jaringan adiposa:

Untuk proses lipogenesis (sintesis lipid) pada jaringan adiposa, triasilgliserol disuplai

dari hati dan usus dalam bentuk lipoprotein, VLDL dan kilomikron. Asam lemak dari

lipoprotein dilepaskan oleh lipoprotein lipase yang berlokasi pada permukaan sel-sel

endotelial pembuluh kapiler darah. Asam lemak kemudian diubah mejadi triasilgliserol.

Proses lipolisis (degradasi lipid) pada jaringan adiposa dikatalisis oleh

Hormonesensitive lipase, yang dikontrol oleh hormon, dengan mobilisasi sebagai berikut

(gambar 3.2):

Gambar 3.2 Mobilisasi triasilgliserol yang disimpan dalam jaringan adiposa.

1. Jika glukosa dalam darah rendah, akan memicu pelepasan epinefrin atau glukagon. Kedua

hormon meninggalkan aliran darah dan mengikat molekul reseptor yang ditemui di dalam

membran adipocyte atau sel lemak.

2. Hal ini menyebabkan adenilat siklase melalui protein G mengubah ATP menjadi cAMP.

3. cAMP kemudian mengaktifkan protein kinase. Protein kinase aktif mengaktifkan

triasilgliserol lipase (Hormone-sensitive lipase) melalui forforilasi.

4. Protein kinase aktif juga mengkatalisis fosforilasi molekul perilipin pada permukaan

butiran lemak (lipid droplet) sehingga triasilgliserol lipase dapat mengakses permukaan

butiran lemak.

5. Selanjutnya triasilgliserol diuraikan menjadi asam lemak bebas dan gliserol oleh

triasilgliserol lipase.

6. Molekul asam lemak yang dihasilkan dilepaskan dari adipocyte dan diikat oleh protein

serum albumin dalam darah untuk diangkut melalui pembuluh darah menuju myocyte (sel

otot) jika dibutuhkan. Jumlah asam lemak yang dilepaskan oleh jaringan adiposa ini

tergantung pada aktivitas triasilgliserol lipase. Hanya asam lemak rantai pendek yang dapat

larut dalam air, sedangkan asam lemak rantai panjang tidak. Oleh karena itu untuk

pengangkutannya asam lemak rantai panjang diikatkan pada serum albumin.

7. Asam lemak tersebut dilepaskan dari albumin dan masuk ke myocyte melalui transport

khusus.

8. Di myocyte asam lemak mengalami ß-oksidasi yang menghasilkan CO2 dan energi ATP.

Degradasi asam lemak di dalam hati

Jaringan menangkap asam lemak dari aliran darah untuk dibangun kembali menjadi

lipid atau untuk memperoleh energi dari oksidasinya. Metabolisme asam lemak intensif

khususnya di dalam sel hati (hepatocytes) Proses terpenting dari degradasi asam lemak

adalah ß-oksidasi yang terjadi di dalam mitokondria. Asam lemak dalam sitoplasma

diaktifkan dengan mengikatkannya pada coenzyme A, kemudian dengan sistem transport

karnitin masuk ke mitokondria untuk didegradasi menjadi acetyl-CoA melalui proses ß-

oksidasi. Residu acetyl hasil dapat dioksidasi lanjut menjadi CO2 melalui TCA dan rantai

respirasi dengan menghasilkan ATP. Jika produksi acetyl-CoA melebihi kebutuhan energi sel

hepatocyte akan diubah menjadi keton bodi untuk mensuplai energi pada jaringan lain. Hal

ini terjadi jika suplai asam lemak dalam plasma darah tinggi, misal dalam kondisi kelaparan

atau diabetes mellitus.

Biosintesis lipid dalam hati.

Biosintesis asam lemak terjadi di sitoplasma, khususnya di hati, jaringan adiposa,

ginjal, paru-paru, dan kelenjar mammae. Pensuplai karbon yang paling penting adalah

glukosa. Akan tetapi prekursor asetyl-CoA yang lain seperti asam amino ketogenik dapat

digunakan. Mula-mula acetyl-CoA dikarboksilasi menjadi malonil CoA, kemudian

dipolimerisasi menjadi asam lemak. Asam lemak selanjutnya diaktivasi dan disintesis

menjadi lipid (triasilgliserol) dengan gleserol 3-fosfat. Untuk mensuplai jaringan lain, lipid

tersebut dipak ke dalam kompleks lipoprotein (VLDL) oleh hepatocyte dan dilepaskan ke

dalam darah.

Rangkuman metabolism lipid

Triasilglisrol dari diet makanan diemulsikan dengan asam empedu di dalam usus

halus, dihidrolisis oleh lipase usus halus menjadi asam lemak dan gliserol, diabsorbsi oleh

sel-sel epitel usus halus, dan diubah kembali menjadi menjai triasilgliserol. Triasilgliserol

kemudian digabungkan dengan chilomicron dan apolipoprotein khusus. Chilomicron

mengangkut triasilgliserol ke jaringan-jaringan, dimana lipoprotein lipase melepaskan asam

lemak untuk masuk ke sel-sel. Triasilgleserol yang disimpan dalam jaringan adiposa

dimobilisasi oleh triasilgliserol lipase (Hormon-sensitive lipase). Asam lemak yang

dilepaskan diikat oleh serum albumin untuk diangkut melalui darah ke jaringanjaringan yang

membutuhkan. Di sel-sel hati asam lemak didegradasi atau disintesis menjadi lipid

Pelly, W John, Edward F. Goljan, Rapid Review Biochemistry, 3rd Ed.

Lehninger, A.L. (1982). Biochemistry, Worth Pub. Inc

Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Rodwell, V.W. Lehninger, A.L. (2003). Harper’s

Illustrated Biochemistry, 26th Ed., Lange Medical Books/Mc.Graw-Hill.