MAKALAH METABOLISME LIPID Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengantar Biokimia Dosen Pengampu: Ibu Sri Mursiti Halaman Judul Oleh: 1. Roihanah 2. Retno Wahyu S. 3. Devi Oktafiani (4301414076) (4301414086) (4301414095) JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2016 1 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayahnya kepada kami sehingga penulisan makalah ini dapat terselesaikan. Penulisan makalah ini adalah sebagai salah satu persyaratan tugas mata kuliah Pengantar Biokimia. Dalam penulisan makalah ini penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu proses penyelesaian makalah ini, khususnya : 1. Ibu Sri Mursiti selaku dosen pembimbing mata kuliah Pengantar Biokimia yang telah membimbing dan mengarahkan dalam penyusunan makalah. 2. Rekan-rekan mahasiswa yang telah membantu penyusunan makalah ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan makalah ini, oleh karena itu demi kesempurnaan makalah ini penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat demi sempurnanya makalah ini. Semarang, 11 September 2016 Penulis, 2 DAFTAR ISI Halaman Judul..........................................................................................................i KATA PENGANTAR..............................................................................................ii DAFTAR ISI...........................................................................................................iii BAB I...................................................................................................................1 PENDAHULUAN................................................................................................1 1.1 Latar Belakang............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah.......................................................................................2 1.3 Tujuan.........................................................................................................2 BAB II..................................................................................................................3 PEMBAHASAN..................................................................................................3 2.1 Pengertian Metabolisme Lipid....................................................................3 2.2 Jenis-jenis Lipid..........................................................................................3 2.3 Proses Transport Lipid dalam Plasma.........................................................5 2.4 Biosentisit Lipid..........................................................................................6 2.5 Metabolisme dan Mobilisasi Lemak dan Jaringan Lemak.........................7 2.6 Lemak Sebagai Sumber Energi untuk Proses Hidup..................................9 2.7 Penyakit Akibat Gangguan Metabolisme Lipid..........................................9 BAB III...............................................................................................................12 PENUTUP..........................................................................................................12 3.1 Kesimpulan..........................................................................................12 3.2 Saran....................................................................................................12 DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................13 3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metabolisme dapat diartikan sebagai proses pengolahan(pembentukan dan penguraian “Katabolisme dan Anabolisme” ) zat-zat yang diperlukan oleh tubuh.Kelainan Metabolisme adalah keadaan tubuh yang tidak mampu menjalankan proses metabolisme karena sesuatu dan lain hal. Yang paling terpengaruh bisa atau ketidak bisaan tubuh ialah disebabkan oleh kelainan tidak memiliki suatu enzim yang diperlukan untuk membantu metabolisme.Kelainan metabolisme seringkali disebabkan oleh kelainan genetik yang mengakibatkan hilangnya enzim tertentu yang diperlukan untuk merangsang suatu proses metabolisme. Lipid adalah senyawa organik yang tidak dapat larut dalam air tetapi dapat diekstraksi dengan pelarut nonpolar seperti kloroform, eter dan benzena. Senyawa organik ini terdapat didalam sel dan berfungsi sebagai sumber energi metabolisme dan sebagai sumber asam lemak esensial yang mempunyai fungsi spesifik dalam tubuh seperti untuk struktur sel dan pemeliharaan integritas membran-membran yang hidup. Fungsi lain dari lipid antara lain adalah sebagai komponen utama struktur sel, penyimpan bahan bakar metabolik, untuk mengangkut bahan bakar, sebagai pelindung dinding sel dan juga sebagaikomponen pelindung kulit vertebrata. Lipid terdiri dari lemak, minyak, malam dan senyawa-senyawa lain yang ada hubungannya. Lipid merupakan komponen penting dalam pakan ikan karena lipid dapat dijadikan sebagai sumber energi bagi ikan selain protein dan karbohidrat. Lipid berbeda dengan lemak. Perbedaan antara lemak dan minyak adalah pada titik cairnya, lemak cenderung lebih tinggi titik cairnya, molekulnya lebih berat dan rantaimolekulnya lebih panjang. Oleh karena itu lipid merupakan salah satu sumber asam lemak essensial yangtidak bisa di sentesa oleh ikan.Sebagai sumber energi, lipid telah ditunjukan 1 untuk memberikanbeberapa protein untuk pertumbuhan.Lipid juga sumber penting sterol,phospolipid, dan vitamin lemak yang dapat larut. Asam lemak dari lipid mungkin juga bertindak sebagai pendahuluan pada steroid hormon dan prostaglandin. 1.2 Rumusan Masalah 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Apa pengertian metabolisme lipid? Apa jenis-jenis lipid? Bagaimana proses transport lipid dalam plasma? Apa definisi biosentisit lipid? Bagaimana proses metabolisme lipid dan mobilisasi asam lemak? Bagaimana penerapan lemak sebagai sumber energi untuk proses hidup? Apa saja penyakit akibat gangguan metabolisme? 1.3 Tujuan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Mengetahui pengertian metabolisme lipid. Mengetahui jenis-jenis lipid. Mengetahui proses transport lipid dalam plasma. Mengetahui definisi biosentisit lipid. Mengetahui proses metabolisme lipid dan mobilisasi asam lemak. Mengetahui penerapan lemak sebagai sumber energi untuk proses hidup. Mengetahui penyakit akibat gangguan metabolism. 2 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Metabolisme Lipid Metabolisme lipid adalah suatu proses pencernaan, penyerapan, transportasi, penggunaan dan ekskresi lipid di dalam tubuh mahkluk hidup. Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid 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.Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini. Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid 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. 2.2 Jenis-jenis Lipid Terdapat beberapa jenis lipid yaitu 1. Asam lemak Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah: CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH Rentang ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai dengan C24. Ada dua macam asam lemak yaitu: 1. Asam lemak jenuh (saturated fatty acid) Asam lemak ini tidak memiliki ikatan rangkap 2. Asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid) Asam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan rang 3 2. Gliserida Terdiri atas gliserida netral dan fosfogliserida : Gliserida netral (lemak netral) Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak). Setiap gliserol mungkin berikatan dengan 1, 2 atau 3 asam lemak yang tidak harus sama. Jika gliserol berikatan dengan 1 asam lemak disebut monogliserida, jika berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan jika berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida. Trigliserida merupakan cadangan energi penting dari sumber lipid. Apa yang dimaksud dengan lemak (fat) dan minyak (oil)? Lemak dan minyak keduanya merupakan trigliserida. Adapun perbedaan sifat secara umum dari keduanya adalah: 1. Lemak Umumnya diperoleh dari hewan Berwujud padat pada suhu ruang Tersusun dari asam lemak jenuh 2. Minyak Umumnya diperoleh dari tumbuhan Berwujud cair pada suhu ruang Tersusun dari asam lemak tak jenuh Fosfogliserida (fosfolipid) Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak. Penggunaan fosfogliserida adalah: 1. Sebagai komponen penyusun membran sel 2. Sebagi agen emulsi 3. Lipid kompleks Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid. 4. Non gliserida 4 Lipid jenis ini tidak mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid, kolesterol dan malam. 2.3 Proses Transport Lipid dalam Plasma Pencernaan lemak terjadi didalam usus halus dengan bantuan enzim hidrolitik, yaitu lipase yang mencerna triasilgliserol dan fosforilase yang mencerna fosfolipid. Triasilgliserol diperoleh dari makanan, kerja enzim lipase yang dihasilkan pankreas pada triasilgliserol akan menghasilkan 2- monoasilgliserol dan 2 macam asam lemak (Philip et all., 2006). Kadar lemak dalam darah akan kembali normal setelah 2,5 hingga 3 jam setelah mengkonsumsi makanan yang banyak mengandung lemak. Dalam darah lemak diangkut melalui tiga bentuk yaitu kilomikron, partikel lipoprotein yang sangat kecil dan bentuk asam lemak yang terikat dalam albumin. Kilomikron yang menyebabkan darah tampak keruh, terdiri atas 81-82% lemak, 2% protein, 7% fosfolipid dan 9% kolesterol. Kekeruhan akan hilang dan darah akan kembali jernih kembali apabila darah telah mengalir melalui beberapa organ tubuh atau jaringan-jaringan karena terjadinya proses hidrolisis lemak oleh enzim lipoprotein lipase(Poedjiadi, 2007). 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. Trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA). Kilomikron yang telah melewati pembuluh limfe di dada selanjutnya akan masuk kedalam darah dan membantu pengangkutan bahan bakar lipid keberbagai jaringan tubuh(Philip et all., 2006). 5 2.4 Biosentisit Lipid Tubuh dapat mensintesis berbagai jenis lipid, kecuali beberapa lipid tertentu misalnya asam lemak esensial. Tubuh dapat membentuk asam lemak melalui beberapa cara : 1. Sintesis de novo yaitu pembentukan asam lemak baru dari senyawa bukan lipid.banyak terdapat dalam jaringan tubuh, termasuk jaringan hati, ginjal, otak, paru,kelenjar payudara dan adiposa. 2. Sepanjangan rantai yaitu penambahan satuan-satuan dwi karbon untuk mengubah asam lemak yang telah ada menjadi asam lemak yang lebih panjang. 3. Desanturasi yaitu pengadaan ikatan rapat pada gugus radikal hidrokarbon ( gugus alkil) asam lemak. 4. Biosintesis asam lemak sangat penting, khususnya dalam jaringan hewan, karena mempunyai kemampuan terbatas untuk menyimpan energi dalam bentuk karbohidrat. Proses ini dikatalisis oleh asam lemak synthase, suatu multienzim yang berlokasi di sitoplasma. a. Biosintesis Asam Lemak Jenuh Biosintesis asam lemak jenuh dimulai dari acetyl-CoA sebagai starter.AcetylCoA ini dapat berasal dari oksidasi asam lemak maupun dari piruvate hasil glikolisis atau degradasi asam amino melalui reaksi pyruvate dehydrogenase.Acetyl-CoA tersebut kemudian ditransport dari mitokondria ke sitoplasma melalui sistem citrate shuttle untuk disintesis menjadi asam lemak.Reduktan NADPH + H+ disuplai dari jalur hexose monophosphate (fosfoglukonat). Pyruvate hasil katabolisme asam amino atau dari glikolisis glukosa diubah menjadi aecetyl-CoA oleh sistem pyruvate dehydogenase.Gugus acetyl tersebut keluar matriks mitokondria sebagai citrate, masuk ke sitosol untuk sintesis asam lemak.Oxaloacetate direduksi menjadi malate kembali ke matriks mitokondrion dan diubah kembali menjadi malate.Malat di sitosol dioksidasi oleh enzim malat menghasilkan NADPH dan pyruvate.NADPH digunakan untuk reaksi reduksi dalam biosintesis asam lemak sedangkan pyrivate kembali ke matriks mitokondrion. Keuntungan tersebut antara lain: 6 1. Reaksi-reaksi kompetitif dapat dicegah, 2. Reaksi terjadi dalam satu garis koordinasi, dan 3. Lebih efisien karena konsentrasi substrat lokal yang tinggi, kehilangan karena difusi rendah. Enzim kompleks asam lemak synthase bekerja dalam bentuk dimer. Tiap monomernya secara kovalen dapat mengikat substrat sebagai tioester pada bagian gugus –SH. b. Biosintesis Asam Lemak Tak Jenuh (Asam monoenoat) Biosintesis asam lemak tak jenuh yang mempunyai ikatan rangkap tunggal (asam monoenoat) dalam jaringan hewan dan tumbuhan berbeda. Dalam jaringan hewan asam palmitat dan asam stearat digunakan sebagau precursor untuk biosintesis asam lemak tak jenuh terutama, asam palmitoleat. 2.5 Metabolisme dan Mobilisasi Lemak dan Jaringan Lemak Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid 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. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini. Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air, maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) 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 7 gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lipid, 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 dari pemecahan lipid 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. 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. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida. Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian. 2.6 Lemak Sebagai Sumber Energi untuk Proses Hidup Tubuh mendapatkan sumber energi dari makanan yang di konsumsi setiap hari.Kalori yang dihasilkan dari pembakaran sejumlah bahan makan dalam tubuh, 8 tidak langsung digunakan tetapi disimpan dalam bentuk senyawa kimia yang kaya energi seperti ATP. Cadangan energi utama dalam tubuh adalah Glikogen dan lemak ( Trigliserida). Lemak merupakan bentuk cadangan energi yang tergolong Lipid, lemak tersimpan dalam jaringan Adiposa dan jaringan lain(otot). Lemak memiliki kerapatan energi lebih besar dari Glikogen.Jumlah energi yang dapat disimpan dalam bentuk lemak setiap unit sebesar 2,5x > dari dalam bentuk glikogen.Asam lemak dioksidasi menghasilkan ATP lebih besar daripada Glukosa. 2.7 Penyakit Akibat Gangguan Metabolisme Lipid 1. Wolman Penyakit Wolman adalah gangguan yang dihasilkan ketika jenis spesifik pada kolesterol dan gliserida menumpuk di jaringan, gangguan ini disebabkan pembesaran limpa dan hati. Penyimpanan kalsium pada kelenjar adrenalin membuat mereka lebih keras, dan diare lemak (steatorrhea) juga terjadi. Bayi dengan penyakit Wolman biasanya meninggal dalam usia 6 bulan. 2. Cerebrotendinous xanthomatosis Cerebrotendinous xanthomatosis terjadi ketika cholestanol, produk pada metabolisme kolesterol, menumpuk pada jaringan. 3. Sitosterolemia Pada sitosterolemia, lemak dari buah-buahan dan sayuran menumpuk di darah dan jaringan. Pembentukan lemak menyebabkan atherosclerosis, sel darah merah yang tidak normal, dan penyimpanan lemak pada tendon (xanthom). 4. Gaucher’s Pada penyakit gaucher, glucocerebroside, yang menghasilkan metabolisme lemak, menumpuk di jaringan. Penyakit gaucher adalah lipidosis yang paling sering terjadi. Penyakit tersebut paling umum pada orang-orang yahudi Ashkenazi (eropa timur). Penyakit gaucher menyebabkan pembesaran hati dan limpa dan pewarnaan coklat pada kulit. Penumpukan glucocerebroside pada mata menyebabkan bercak kuning yang disebut pingueculae akan terlihat. Penumpukan pada tulang rawan bisa menyebabkan nyeri dan menghancurkan tulang. 9 5. Refsun Pada penyakit Refsun, asam phytanic, yang menghasilkan metabolisme lemak, menumpuk di jaringan. Pembentukan asam phytanic menyebabkan kerusakan syaraf dan retina, gerakan kejang, dan perubahan pada tulang dan kulit. Pengobatan meliputi menghindari makan buah-buahan hijau dan sayuran yang mengandung klorofil. Plasmapheresis, dimana asam phytanic diangkat dari darah, kemungkinan sangat membantu. 6. Tay-Sachs Pada penyakit tay-sach, ganglioside, yang menghasilkan metabolisme lemak, menumpuk pada jaringan. Penyakit tersebut paling sering terjadi pada yahudi di eropa timur. Pada usia yang sangat dini, anak dengan penyakit ini menjadi semakin lambat dan tampak mengalami sifat otot yang terkulai. Terbentuk kejang diikuti kelumpuhan, dementia, dan kebutaan. 7. Niemann-Pick Pada penyakit Niemann-Pick, kekurangan enzim khusus mengakibatkan penumpukan sphingomyelin (produk metabolisme lemak) atau kolesterol. Penyakit Niemann-Pick mempunyai beberapa bentuk, tergantung pada beratnya enzim yang berkurang dan dengan demikian penumpukan sphingomyelin atau kolesterol. Bentuk yang paling berat cenderung terjadi pada orang yahudi. Bentuk yang lebih ringan terjadi pada semua kelompok etnis. 8. Fabry Pada penyakit Fabry, glycolipid, yang merupakan hasil metabolisme lemak, menumpuk pada jaringan. Karena gen tidak sempurna untuk gangguan langka ini dibawa pada kromosom X, penyakit full-blown terjadi hanya pada pria. Penumpukan glycolipid menyebabkan pertumbuhan pada kulit yang tidak bersifat kanker (angiokeratomas) untuk terbentuk di sepanjang bagian bawah tubuh. 10 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan 1. Metabolisme lipid adalah suatu proses pencernaan, penyerapan, transportasi, penggunaan dan ekskresi lipid di dalam tubuh mahkluk hidup. 2. Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserida. 3. Terdapat beberapa jenis lipid yaitu asam lemak, gliserida, fosfogliserida, lipid kompleks, dan non gliserida. 3.2 Saran Dengan mempelajari biokimia tentang metabolisme lipid serta gangguan yang terjadi dalam tubuh, masyarakat diharapkan dapat menerapkan di dalam dunia kesehatan. 11 DAFTAR PUSTAKA 12
