karbohidrat dan lipid

KARBOHIDRAT 1

Jenis Karbohidrat yang Didapatkan Manusia dari Makanannya :

Karbohidrat yang terdapat di dalam makanan pada umumnya hanya ada 3 jenis, yakni :

- Monosakarida

- Disakarida

- Polisakarida

· Pada makanan nabati terdapat 2 jenis polisakarida :

1. Yang dapat dicerna : amylum dan dekstrin

2. yang tidak dapat dicerna : selulosa, pentosan dan galaktan

· Pada makanan hewani, hanya terdapat 1 jenis polisakrida yang dapat dicerna disebut glikogen

· Dalam makanan nabati ada 2 jenis yang termasuk disakarida :

1. Sukrosa

2. Maltosa

· Sedangkan dalam hewani hanya ada Laktosa ( terdapat pada ASI dan air susu hewan)

· Dalam makanan nabati hanya ada 2 jenis monosakarida :

1. Fruktosa

2. Glukosa

· Yang termasuk Monosakarida, terdapat dalam makanan hewani adalah Galaktosa (yang terdapat dalam air susu)

Manfaat Karbohidrat Bagi Tubuh Kita :

Sumber energi : satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kalori untuk tubuh

· Membantu metabolisme protein : bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun, begitu pula sebaliknya.

· Pengatur metabolisme lemak : karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga mengahsilkan bahan-bhan keton berupa asam asetoasetat dan asam beta-hidroksi-butirat.

· Dalam hati berfungsi untuk detoksifikasi zat-zat toksik tertentu.

· Menjaga keseimbangan asam dan basa.

· Pembentukan struktur sel, jaringan dan organ tubuh.

· Membantu penyerapan kalsium.

· Karbohidrat beratom C lima buah (ribose) merupakan komponen asam inti yang amat penting dalam pewarisan sifat (DNA-RNA)

· Membantu pengeluaran feses : karbohidrat membantu mengeluarkan feses dengan cara mengatur peristaltic usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltic usus. Sedangakn hemiselulosa dan pectin mampu menyerap banyak air dalam usus besar sehingga memberi bentuk pada sisi makanan yang akan dikeluarkan.

Proses yang terjadi sejak makan sampai karbohidrat bisa bermanfaat sebagai sumber energi bagi tubuh

Pada proses pencernaan, karbohidrat mengalami hidrolisis, baik di mulut, lambung, maupun usus. Hasil akhir proses pencernaan karbohidrat ini ialah glukosa, fruktosa, dan manosa serta monosakarida lainnya. Senyawa-senyawa ini kemudian diabsorbsi melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah. Dalam sel-sel tubuh karbohidrat mengalami berbagai proses kimia. Proses inilah yang mempunyai peranan penting dalam dalam tubuh kita (proses metabolisme).

Makanan yang telah dicerna di dalam lambung berupa campuran yang kental. Campuran ini secara berkala dikeluarkan dari lambung dan masuk ke dalam duodenum melalui suatu katup pengatur, yaitu katup pilorus. Ada dua organ tubuh yang mempunyai peranan penting, yaitu pankreas, empedu dan usus sendiri. Cairan yang dikeluarkan oleh pankreas dan empedu mempunyai sifat basa dan ini merupakan syarat bekerjanya enzim-enzim yang menjadi katalis dalam proses pencernaan makanan daam usus.

Pancreas memproduksi dan mengeluarkan cairan pankreas ke dalam duodenum oleh adanya ransanagn hormon. Hormon ini adalah suatu senyawa yang dihasilkan oleh jaringan tertentu dan beredar dalam tubuh melalui peredaran darah. Masuknya campuran makanan yang bersifat basa ke dalam duodenum menyebabkan duodenum memproduksi hormon yang disalurkan oleh darah ke pankreas, hati dan empedu. Hormon inilah yang merangsang terbentuknya cairan pankreas dan cairan empedu.

Cairan empedu dibuat dalam hati dan disimpan dalam kantung empedu pada saat tidak digunakan. Cairan usus dihasilkan oleh kelenjar Brunner dan Lieberkuhn dengan pengaruh dari enterokinin. Cairan usus mengandung enzim-enzim yang penting dlam proses pencernaan maknanan, seperti karbohidrase, yaitu enzim pemecah karbohidrat. Enzim yang terdapat dalam cairan usus ialah maltase, sukrase dan laktase.

Proses Glikolisis dan Berbagai Enzim yang Berperan di dalamnya

Glikolisis tetjadi di dalam sitoplasma secara anaerob. Terjadi 11 reaksi yang berurutan dan dikatalisasi oleh enzim yang dapat larut dalam sitosol (12 pada ragi), 2 koenzim (ATP dan NAD).

Skema proses glokolisis secara sederhana :

Glukosa

sitosol C – C – C – C – C – C

C – C – C C – C – C

Energi

2 – piruvat

C – C – C etanol dan CO2

C – C – C asam laktat

mitokondria

CO2 dan H2O

Pada awal glikolisis dibutuhkan energi yang berasal dari 2 mol ATP, yang pertama untuk mengikat glukosa sehingga menghasilkan glukosa 6-fosfat yang kemudian diubah menjadi fruktosa 6-fosfat. ATP yang kedua digunakan untuk mengubah fruktosa 6-fosfat menjadi fruktosa 1,6-fosfat. Fruktosa 1,6-fosfat kemudian diubah menjadi dua ikatan tiga karbon yaitu gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat.

Dihidroksiaseton fosfat mudah berubah menjadi gliseraldehida-3-fosfat sehingga terbentuk dua molekul gliseraldehida-3-fosfat, kecuali bila dibutuhkan untuk membentuk gliserol. Selanjutnya reaksi yang terjadi secara bertahap adalah dibentuknya asam 1,3-difosfogliserat, asam 3-fosfogliserat, asam fosfoenol piruvat, dan akhirnya piruvat.

Siklus Krebs dan Berbagai Enzim yang Berperan di dalamnya

Siklus krebs merupakan kelanjutan dari glikolisis untuk menghasilkan energi. Siklus krebs digunakan sel-sel untuk mengubah dua atom karbon yang terikat pada asetil KoA menjadi dua molekul karbon dioksida, membebaskan koenzim A untuk digunakan kembali, dan memindahkan energi yang dihasilkan kedalam senyawa-senyawa lain, yaitu NADH, FADH2, dan GTP. Siklus krebs berfungsi untuk mengubah senyawa 6-karbon asam sitrat kembali menjadi senyawa 4-karbon oksaloasetat melalui serentetan reaksi.

Skema siklus krebs secara sederhana :

	C – C – C C – C – C

2 piruvat

2 KoA

2 CO2

NADH NAD+

2 ADP 2 ATP

2 asetil KoA

NADH

Mekanisme tubuh menjaga agar glikolisis dan siklus krebs terus berlangsung, walaupun manusia berpuasa lebih dari 5 jam :

Dalam keadaan berpuasa, kadar glukosa dalam darah dapat menurun, kadar insulin menurun dan kadar glukagon meningkat. Hal ini berawal dari fruktosa dan galaktosa yang diubah menjadi glukosa kemudian didalam hati diubah menjadi glikogen.

Perubahan glukosa menjadi glikogen merupakan usaha tubuh untuk menjaga keseimbangan gula darah. Tubuh hanya dapat menyimpan glikogen sebanyak 108 gram dalam hati dan 125 gram dalam otot. Selama puasa terjadi perubahan hormon yang menyebabkan hati menguraikan glikogen melalui glukoneogenesis dan membentuk glukosa, sehingga pada glukosa darah dapat dipertahankan. Enzim yang berperan dalam glukoneogenesis, tetapi tidak berperan dalam glikolisis menjadi aktif dalam keadaan puasa.

Perubahan hormon selama puasa merangsang penguraian triasil gliserol jaringan adipose. Akibatnya terjadi pelepasan asam lemak dan gliserol ke dalam darah. Asam lemak menjadi bahan bakar utama dalam tubuh dan dioksidasi menjadi CO₂ dan H₂O oleh berbagai jaringan, sehingga dapat mengurangi pemakaian glukosa. Pada saat gula naik akan disimpan dihati dan di otot kemudian menjadi proses glikogenesis (penurunan kadar glukosa), untuk proses glikolisis dan krebs tubuh menga,bil cadangan glikogen di hati, bila hati kehabisan, maka jaringan lemak akan dirombak (terjadi glukoneogenesis).

Perhitungan bahwa tiap 1 mol glukosa akan menghasilkan 36 mol ATP bagi tubuh :

Reaksi	koenzim	Jumlah ATP/mol glukosa
Pemindahan elektron
3 fosfogliseroldehida → 1-3 -difosfogliserat	NAD	4
Piruvat → asetil KoA	NAD	6
Isositrat → α ketoglutarat	NADP	6
α ketoglutarat → suksinil KoA	NAD	6
Suksinat → fumarat	FAD	4
Malat → okasalo asetat	NAD	6
Tingkat substrat
1-3-difosfogliserat → 3-fosfogliserat		2
Fosfoenol piruvat → piruvat		2
Suksinil KoA → suksinat		2
Jumlah		38
Digunakan untuk fosforilasi glukosa		-2
Jumlah bersih		36

Jadi, 1 mol glukosa akan menghasilkan 36 mol ATP dalam tubuh

KARBOHIDRAT 2

Proses bagaimana karbohidrat dapat berfungsi sebagai:

1. Detoksifikasi
2. Struktur sel (glikolipid dan glikoprotein)
3. Menjaga keseimbangan asam dan basa

1. Detoksifikasi

Oksidasi glukosa menghasilkan asam glukorat, asam glukarot dan asam glukuronat. Asam glukuronat dapat mengikat senyawa yang membahayakan bagi tubuh atau bersifat racun. Dengan cara mengikat, senyawa ini dapat dikurangi daya racunnya dan mudah dikeluarkan dari dalam tubuh melalui urine. Proses inilah yang disebut detoksifikasi sebagai fungsi dari karbohidrat

2. Stuktur sel

Glikolipid termasuk ke dalam sfingolipid dan merupakan turunan lemak sfingosin. Sfingolipid ini mencakup serebrosida dan gangliosida. Sfingolipid di bentuk dalam kompleks golgi. Komponen lemaknya menjadi bagian membran vesikel sekretorik yang menonjol dari permukaan trans komplek golgi. Setelah membran vesikel berfusi dengan membran sel, komponen lemak pada glikolipid tetap berada di membran sel lapisan luar dan komponen karbohidrat menonjol ke ruang sel. Bagian protein pada glikoprotein di sintesis di retikulum endoplasma.

Rantai karbohidrat melekat ke protein dalam lumen retikulum endoplasma dan komleks golgi. UDP-gula dalam prekusor untuk penambahan 4 dari 7 gula yang sering ditemukan pada glikoprotein, glukosa, galaktosa, N-asetil glukosamin dan N-asetilgalaktosiamin. GDP-glukosa adalah prekusor untuk penambahan manosa dan L-fruktosa, CMP-NaNa adalah prekusor untuk NaNa sewaktu glikoprotein bergerak dari RE melintas kompleks golgi, terjadi pemindahan dan penambahan gula.

3. Keseimbangan asam dan basa

Menjaga keseimbangan asam encer monosakarida dapat stabil, tidak demikian halnya apabila monosakarida dilarutkan dalam basa encer. Glukosa dalam larutan basa encer akan berubah sebagian menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga monosakarida ini ada dalam keadaan seimbang. Demikian pula apabila di larutkan itu fruktosa dan manosa. Keseimbangan antara ketiga monosakarida akan tercapai juga. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry de Brum Van eckenstein yang berlangsung melalui proses enolisasi.

1) H – C = O HO – C – H HO – CH2 HO – C – H O = C = H

2) H – C – OH C – OH C = O HO – C HO – C – H

3) H – C – H HO – C – H HO – C – H HO – C – H HO – C - H

4) H – C – OH H – C – OH H – C – OH H – C – OH H – C – OH

5) H – C – OH H – C – OH H – C – OH H – C – OH H – C – OH

6) CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH

D-glukosa Trans-enediol D-fruktosa sis-enediol D-manosa

Tampak dari glukosa, fruktosa, dan manosa terdapat kesamaan posisi gugus – OH dan atom H pada atom karbon No 3, 4, 5

Yang terjadi pada fruktosa dan galaktosa setelah diserap dalam usus halus :

Pada fruktosa yang diserap usus di metabolisme melalui perubahan menjadi zat antara glikolisis. Pada langkah pertama fruktosa di fosforilasi oleh fruktokinase menjadi fruktosa 1-fosfat menjadi dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehid. Selanjutnya gliseraldehida mengalami fosforilasi oleh triosa kinase menjadi gliseraldehida 3. Di hati dihidroksiaseton fosfat dan gliseraldehida 3-fosfat di ubah menjadi glukosa 6-fosfat (melalui glukoneogenesis) dan di bebaskan ke darah sebagai glukosa atau di ubah menjadi glikogen.

Galaktosa di metabolisme melalui foforilasi setelah diserap oleh usus menjadi galaktosa 1-fosfat lalu perubahan menjadi UDP-galaktosa dan glukosa 1-fosfat. UDP galaktosa kemudian diubah menjadi UDP glukosa oleh UDP glukosa epimerase. Hasil bersih urutan reaksi ini adalah bahwa galaktosa diubah menjadi glukosa 1-fosfat

(1) Galaktosa + ATP galaktokinase galaktosa 1-fofat + ADP

(2) Galaktosa 1-fosfat + UDP-glukosa galaktosa 1-puridililtransferase UDP-glukosa + glukosa 1-fosfat

(3) UDP-glukosa UDP-glukosa epimerase UDP-glukosa

Persamaan bersih

Galaktosa + ATP glukosa 1-fosfat +ADP

Bila fruktosa dan galaktosa diubah menjadi glukosa atau glikogen maka akan mudah atau dapat digunakan dalam siklus glikolisis maupun siklus krebs.

Mengenai jalur pentosa fosfat :

Jalur pentosa fosfat adalah suatu proses multisiklik dimana 3 molekul glukosa 6-fosfat memberikan 3 molekul CO2 dan tiga residu 5- karbon. Hasil yang terakhir ini akan disusun kembali untuk menghasilkan kembali 2 molekul glukosa 6 fosfat dan satu molekul zat antara glikolitik, yaitu gliseraldehid 3 fosfat. Karena 2 molekul gliseraldehida 3 fosfat dapat menghasilkan kembali glukosa 6-fosfat, maka glukosa dapat teroksidasi sekuruhnya melalui lintasan (jalur) ini.

3 glukosa 6 fosfat + 6 NADP+ 3 CO2 + 2 glukosa 6 fosfat + gliseraldehid 3 fosfat + 6 NADPH + 6H+

rangkaian reaksi pada jalur pentosa fosfat terbagi 2 fase

1) Oksidatif

Dihasilkannya NADPH melalui reaksi oksidasi

Glukosa 6 fosfat pentosa (ribulosa 5 fosfat)

2) non oksidatif

Dihasilkannya prekursor ribosa

Reaksi: Ribulosa 5 fosfat ribosa 5 fosfat

Mengenai fungsi glikoprotein, glikolipid dan proteoglikan :

Fungsi glikoprotein :

1. Sebagian besar protein dalam darah adalah glikoprotein yang berfungsi sebagai hormon, antibodi, enzim (termasuk yang berperan dalam pembekuan darah) dan sebagai komponen struktur matriks ekstra sel.

2. Glikoprotein yang mengalami segregasi dalam lisosom tempat glikoprotein tersebut berfungsi sebagai enzim lisosom yang menguraikan berbagai jenis bahan intrasel dan ekstrasel.

3. Terbebtuknya glikoprotein lain seperti protein sekretorik, tetapi bagian hidrofobik protein tetap melekat ke membran sel sedangkan karbohidrat menonjol ke dalam ruang ekstra sel. Glikoprotein ini berfungsi sebagai reseptor bagi senyawa seperti hormon, sebagai protein transpor, dan sebagai tempat pengenalan sel ke sel dan perlekatan sel.

Fungsi glikolipid :

1. Berperan dalam komunikasi antar sel

2. Oligosakarida yang komposisinya identik terdapat pada glikolipid dan glikoprotein yang berhubungan dengan membran sel, tempat oligosakarida tersebut berfungsi sebagai faktor pengenal sel. Misalnya: residu karbohidrat dalam oligosakarida ini adalah antigen golongan darah ABO.

Fungsi proteoglikan ;

1. Setelah di bentuk, proteoglikan di sekresikan dari sel, dengan demikian proteoglikan berfungsi di luar sel.

2. Karena rantai-rantai glikosaminoglikan yang panjang dan bermuatan negatif saling tolak-menolak, proteoglikan menempati tempat yang sangat luas dan berfungsi sebagai saringan molekular, menentukan substansi mana yang akan mendekati dan meninggalkan sel.

3. Sifat proteoglikan juga dapat berperan menghasilkan kekenyalan pada substansi seperti tulang rawan, sehingga substansi tersebut dapat mengalami kompresi dan reekspansi.

LIPID 1

Bentuk lipid apa saja yang didapatkan dari makanan, bagaimana proses pencernaan dan dalam bentuk apa saja lipid di absorpsi usus :

- Lipid sederhana

Termasuk lemak, lilin, dan minyak, tersusun atas trigliseraldehid (1 gliserol + 3 as. Lemak) yang mengandung gugus C – H – O.

- Lipid gabungan

Termasuk fosfolipid, serebrospida, fosfotid dan lipoprotein. Lipid ini gabungan antara lipid sederhana dan lipid asli.

a. Fosfolipid

Komponen pembentuk struktur dinding sel, berfungsi untuk mencegah terjadinya penguapan air yang berlebihan.

b. Fosfotid

Dibentuk oleh tubuh sendiri dari asam lemak, gliserin, kolin dan fosfat, berfungsi untuk mengatur timbunan lemak di dalam tubuh.

c. Lipoprotein

Lemak yang mengandung unsur Nitrogen (N), berperan dalam pengangkutan beberapa jenis zat makanan dan saluran pencernaan ke seluruh sel atau jaringan tubuh yang membutuhkan.

- Derivat lipid

a. Asam lemak

Asam lemak jenuh : as. Palmilat, as. Lindeat, as. Kinolenat

Asam lemak tidak jenuh: as. Oleat, as. Linoleat, as. Lenolenat

b. Sterol

Komponen hormon dan vitamin

c. Kolestrol

Bahan utama untuk mensintesis empedu, as. Kholat.

Proses pencernaan:

Pencernaan lemak terjadi di usus. Dalam usus, lemak di ubah dalam bentuk emulsi, sehingga mudah berhubungan dengan enzim steapsin dalam pankreas. Hasil akhir proses pencernaan lemak adalah asam lemak, gliserol, monogliserida, digliserida serta sisa trigliserida. Pengeluaran cairan pankreas dirangsang oleh hormon sekretin dan pankreoenzim. Lemak yang keluar dari lambung masuk ke dalam usus merangsang pengeluaran hormon kolesistokinin yang pada gilirannya menyebabkan kantung empedu berkontraksi hingga mengeluarkan cairan empedu ke dalam doudenum.

Lipid lain yang dapat terhidrolisis oleh cairan pankreas antara lain adalah lesitin oleh fosfolipase, fosfotase dan esterase, ester kolesterol oleh kolesterol esterase di hidrolisis menjadi kolesterol dan asam lemak. Pada waktu asam lemak dan monogliserida di absorpsi melalui sel-sel mukosa pada dinding usus, mereka diubah kembali (resintesis) menjadi lemak atau trigliserida. Lemak yang terjadi ini berbentuk partikel-partikel kecil yang disebut kilomikron dan di bawa ke dalam darah melalui cairan limfe.

Mekanisme transpor lemak ke hati dan ke seluruh tubuh :

Usus

Diserap

2 monoasil gliserol + asam lemak

trigliserida

kilomikron

jaringan tubuh hati otot

Dalam usus lipid yang diserap yaitu 2 monoasil gliserol dan asam lemak. Pada waktu monoasil gliserol dan asam lemak di absorpsi melalui sel-sel mukosa pada dinding usus, keduanya diubah kembali (resintesis) menjadi trigliserida. Lemak yang terjadi ini berbentuk partikel-partikel kecil yang disebut kilomikron dan dibawa ke dalam darah (albumin) menuju ke hati, otot serta jaringan tubuh. Dengan adanya lemak di dalam darah maka lemak akan beredar ke seluruh jaringan tubuh.

Bagaimana pengaturan integrasi metabolisme lemak dan karbohidrat dalam menghasilkan energi bagi tubuh :

Usus 2 monogliserida + asam lemak

Triasilgliserol glukosa

Kilomikron

VLDV Triasilgliserol hati (gliserol 3fosfat+asetil KoA)

Triasilgliserol

Asam lemak

Otot (CO2 + H2O)

1) Jelaskan pembentukan dan penggunaan keton?

Jawab: KoA asetil KoA + H2O KoA

2 asetil KoA asetil KoA 3 hidroksi 3 metil glutaril KoA

asetil KoA D 3 hidroksibutir atdehidrogenase

asam aseto asetat

H+ + NADH CO2

NAD+ H+

D3 hidroksi butirat aseton

Ikut sertanya asetil KoA dalam siklus krebs tergantung dari ketersediaannya asam oksaloasetat dan konsentrasi karbohidrat, tapi dalam keadaan puasa asam oksaloasetat diubah menjadi glukosa, sehingga tidak memasuki siklus krebs.

Penggunaan keton:

- hati memperoleh energi yang diperlukan untuk menjalankan proses seperti glukoneogenesis, dengan hanya melakukan oksidasi parsial asam lemak.

- Jaringan yang lain menggunakan badan keton sebagai bahan bakar

- Selama kelaparan, otak dapat mengoksidasi badan keton menurunkan kebutuhannya akan glukosa.

- Asam asetoasetat dapat diubah (digunakan) sebagai sumber energi.

Pembentukan keton tidak melalui siklus krebs.

Bagaimana proses terbentuknya asetil KoA dari asam lemak jenuh dan tidak jenuh, yang berantai genap dan ganjil :

Pembentukan asetil KoA rantai genap dan jenuh

§ Ada empat langkah pada oksidasi β, keempat langkah tersebut menghasilkan FAD (2H), NADH dan asetil KoA. Oksidasi ini diulang sampai semua karbon pada asetil lemak rantai genap linear KoA diubah menjadi asetil KoA.

§ Setiap rangkaian reaksi menyebabkan pemendekan rantai sebesar 2 atom karbon yang dibebaskan sebagai asetil KoA.

§ Oksidasi β terjadi di matriks mitokondria.

§ Langkah- langkah pada oksidasi β :

v Pembentukan asetil KoA rantai ganjil

§ Asam lemak rantai ganjil mengalami oksidasi β menghasilkan asetil KoA sampai spiral terakhir, sewaktu masih tersisa 5 karbon pada asil lemak KoA.

§ Asil lemak KoA yang mengandung 5 karbon diputus oleh tiolase menghasilkan asetil KoA dan lemak 3-karbon KoA, propionil KoA.

§ Propionil KoA diubah menjadi suksinil KoA, yang kemudian memasuki siklus krebs.

v Pembentukan asetil KoA dari asam lemak tidak jenuh

§ Ikatan rangkap harus dipindahkan keposisi yang tepat sehingga oksidasi β dapat terjadi.

§ Ada 2 jenis oksidasi β pada asam lemak tidak jenuh:

a) Oksidasi β asam lemak monounsaturated

Keterangan:

ü Oksidasi β terjadi sampai ikatan rangkap terletak antara karbon 3 dan 4.

ü Isomerase memindahkan ikatan rangkap sehingga terletak antara karbon α dan karbon β (karbo 2 dan 3) dalam konfigurasi trans.

ü Oksidasi β berlangsung dilangkah kedua, melewatkan langkah pertama, karena ada ikatan rangkap dalam konfigurasi yang sesuai.

b) Oksidasi β asam lemak poliunsaturated

Keterangan:

ü Mengalami oksidasi β sampai satu ikatan rangkap terletak antara karbon 3 dan 4 dan ikatan rangkap lain terletak antara karbon 6 dan 7.

ü Isomerase menggeser ikatan rangkap 3,4 menjadi posisi 2,3 trans dan berlangsung satu spiral oksidasi β.

ü Kedua ikatan rangkap diubah menjadi satu ikatan rangkap antara 3 dan 4 dalam konfigurasi trans.

ü Isomerase memindahkan ikatan rangkap tersebut keposisi 2,3-trans dan oksidasi β dapat berjalan kembali.

Lemak di alam dapat mengalami oksidasi. Apakah lemak dalam tubuh juga mengalami autooksidasi ? Prosesnya dan bagaimana mencegahnya :

Lemak dalam tubuh dapat mengalami autooksidasi radikal bebas yang disebabkan oleh spesies oksigen reaktif.

v Asam lemak utama yang dapat mengalami peroksidasi lemak dalam membran sel adalah asam lemak poliunsaturated yang menyebabkan degradasi lemak.

v Proses terjadinya outooksidasi / peroksidasi lemak yang merupakan reaksi berantai radikal bebas:

Keterangan:

§ Peroksidasi lemak dicetuskan oleh senyawa radikal bebas (misalnya radikal hidroksil) yang mengekstrasi sebuah hidrogen dari lemak poliunsaturated (LH) membentuk suatu radikal lemak (L*).

§ Reaksi berantai radikal bebas diperluas oleh penambahan O₂ membentuk radikal peroksi lemak (LOO*) dan peroksida lemak (LOOH).

§ Penyusunan ulang elektron tunggal menyebabkan lemak mengalami degradasi. Malondialdehida, salah satu senyawa yang terbentuk larut dan dapat dijumpai dalam darah.

v Outooksidasi dapat dihentikan oleh antioksidan untk mengelurkan spesies oksigen reaktif.

v Adapun mekanisme pertahanannya adalah mengacu kepada pemisahan spesies dan tempat yang terlibat dalam pembentukan spesies oksigen reaktif dari bagian sel lainnya.

v Salah satu antioksidan adalah vitamin E (tokoferol) yang berfungsi sebagai pelindung terhadap perioksidasi lemak di dalam membran.

Keterangan :

Vitamin E menghentikan peroksidasi lemak radikal bebas dengan memberikan elektron tunggal untuk membentuk tokoferolkuinon yang stabil dan teroksidasi sempurna.

Proses terbentuknya asam lemak dari asetil KoA :

§ Asam lemak dibentuk apabila tejadi kelebihan kalori dalam makanan.

§ Sumber karbon utama untuk pembentukan asam lemak adalah karbohidrat.

§ Pembentukan asam lemak terjadi di sitosol terutama terjadi di sel hati.

§ Proses pembentukan asam lemak dari asetil KoA :

Perubahan Glukosa Menjadi Asetil KoA di Sitosol

• Glukosa diubah menjadi piruvat lewat proses glikolisis
• Piruvat diubah menjadi asetil KoA oleh piruvat dehidrogenase dan OAA oleh piruvat karboksilase
• OAA dan asetil KoA bergabung membentuk sitrat, melewati membran mitokondria masuk kedalam sitosol
• Didalam sitosol sitrat diurai kembali menjadi OAA dan asetil KoA oleh sitrat liase.

Perubahan asetil KoA menjadi malonil KoA

• Untuk membentuk malonil KoA, terjadi penambahan sebuah gugus karboksil ke asetil KoA oleh asetil KoA Karboksilase dalam suatu reaksi yang memerlukan ATP dan biotin.
• Malonil KoA berfungsi sebagai donor antara unit 2-karbon untuk ditambahkan kerantai asam lemak yang sedang tumbuh pada kompleks asam lemak sintase.

Kompleks asam lemak sintase

• Asam lemak sintase adalah enzim besar yang terdiri dari dua dimer identik, yang terangkai dalam susunan kepala ke ekor sehingga gugus fosfapanteteinil sulfhidril dan gugus sisteinil sulfhidril bergandengan erat.
• Asam lemak sintase secara sekuensial menambahkan 2-karbon dari malonil KoA ke rantai asil lemak yang sedang tumbuh untuk membentuk Palmitat.
• Palmitat diperpanjang dan mengalami desaturasi untuk menghasilkan bermacam-macam asam lemak.
• Di hati, palmitat dan asam lemak lain yang baru disintesis diubah menjadi triasilgliserol yang terkemas dalam VLDL untuk disekresi.

Pemanjangan asam lemak

• Terjadi pengaktifan palmitat sehingga terbentuk palmitoil KoA
• Palmitoil KoA dan asam lemak rantai panjang lainnya diperpanjang setiap kali dengan 2 karbon yang berasal dari malonil KoA yang terjadi didalam retikulum endoplasma
• Palmitoil KoA (C16) diperpanjang membentuk stearoil KoA (C22 sampai C24).
• Asam lemak juga dapat diperpanjang dengan menggunakan 2 sumber atom karbon dari asetil KoA yang terjadi di dalam mitokondria.
• Pada setiap pemanjangan asam lemak dibutuhkan NADPH sebagai sumber energi.

Desaturasi Asam Lemak

• Melibatkan proses yang memerlukan oksigen molekuler (O2), NADH dan Sitokrom, yang berlangsung didalam retikulum endoplasma.
• Enzim desaturase hanya dapat menempatkan ikatan rangkap antara karbon 10 dan karbon-ω.
• Terjadi penempatan sebuah ikatan rangkap antara karbon 9 dan 10 dalam pengubahan asam palmitat menjadi asam palmitoleat dan asam stearat menjadi asam oleat.
• Asam lemak polyunsaturated yaitu asam lemak ω6 dan asam lemak ω3 yang mengandung asam linoleat dan asam α-linoleat diperlukan untuk sintesis eikosanoid dan prostaglandin.

Proses Terbentuknya Trigliserida/Triasilgliserol dari Asam Lemak dan Gliserol :

asam lemak yang dibentuk dalam sel atau diperoleh dari makanan digunakan untuk membentuk trigliserida dan gliserolfosfolipid serta spingolipid. Trigliserida tidak disimpan di hati, tapi dikemas bersama apoprotein dan lemak lain dalam VLDL lalu disekresikan dalam darah.

Dalam kapiler berbagai jaringan, LPL mencerna TG pada VLDL dan menghasilkan asam lemak juga gliserol (pada bahasan transport lemak). Sebagian asam lemak diubah menjadi TG dan disimpan dalam sel adipose yang dibebaskan saat puasa sebagai bahan baker utama bagi tubuh.

Proses pembentukan trigliserida :

Ø Di hati dan jar. Adipose, TG dibentuk melalui jalur yang memiliki zat antara asam fosfatidat. Gliserol 3-P dari hati dihasilkan melalui fosforilasi glisserol oleh gliserolkinase atau reduksi dihidroksiaseton fosfat pada glikolisis. Sedangkan jar. Adipose hanya menghasilkan gliserol 3-P dari glukosa melalui dihidroksiaseton fosfat.

Ø Gliserol 3-P bereaksi dengan ALKoA dan membentuk asam fosfatidat.

Ø Asam fosfatidat berdefosforilasi menghasilkan diasilgliserol.

Ø Diasilgliserol bereaksi dengan ALKoA lainnya membentuk trigliserida (TG).

Ø TG yang dibentuk dalam RE halus hati, dikemas bersama kolesterol, fosfolipid dan protein membentuk VLDL è diolah di kompleks golgi lalu disekresikan ke dalamoleh hati. Residu AL dari TG disimpan dalam TG jar. Adipose.

Penggunaan Kolesterol dalam Tubuh :

§ Kolesterol yang mengalir dalam darah berbentuk lipropotein

· Kolesterol disintesis oleh hampir semua sel tubuh, terutama di sel hati dan usus

· Kolesterol terkemas dalam kilomikron di usus dan dalam VLDL di hati

· Prekursor untuk sintesis kolesterol adalah asetil KoA

· Pengontrol kecepatan sintesis kolesterol:

· Kadar kolesterol intrasel yang berasal dari lipoprotein darah

· Kadar glukagon dan insulin, kadar glukagon↑ àmenghambat sintesis kolesterol, kadar insulin ↑ à mempercepat sintesis kolesterol

2 Asetil KoA

2 Molekul asetil KoA di sitososl berkondensasi membentuk asetoasetil KoA.

Asetoasetil KoA

Molekul asetil KoA lainnya berikatan dengan asetoasetil KoA membentuk HMG-KoA

HMG KoA

HMG KoA dikonuersi menjadi mevdonat pada sebuah proses reduktase 2 tahap oleh NHDPH.

Mevalonat

Mevalonat mengalami fosforilasi oleh ATP untuk membentuk beberapa intermediet fosforilasi aktif.

Unit Isoprenoid

6 Unit Isoprenoid membentuk skualen.

Skualen (C30)

Skualen dikonveksi menjadi lnosterol dengan mengalami siklisasi.

Lanosterol

Lanosterol dikonversi menjadi kolesterol yang berlangsung di RE dan melibatkan perubahan pada inti steroid serta rantai samping

Kolesterol

Berfungsi sebagai komponen stebilisasi membran sel dan sebagai prokursor garam empedu serta hormon steroid.

Kolesterol berfungsi sebagai :

§ komponen stabilisasi membran sel

§ sebagai prekursor garam empedu

§ hormon steroid

Proses pembentukan garam empedu dari kolesterol :

- Kolesterol terjadi penambahan sebuah gugus α-hidroksil kekarbon 7 (diisisi α pada cincin β)

- 7 α-hidroksikolesterol

- Reduksi ikatan rangkap

- Terjadi hidroksil tambahan.

ž Garam empedu dibentuk dihati dari kolesterol à melalui reaksi hidroksilasi inti steroid dan memutus rantai sisi kolesterol

ž

ž