Penghitungan energi hasil metabolisme lipid

LIPID
HARLIZA
Lipid yang merupakan sebagai sumber energi
utama adalah lipid netral (trigliserida)
hasil dari pencernaan lipid:
@asam lemak
@gliserol,
@monogliserid.
Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal
(vena porta) menuju hati.
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.
kilomikron ditransportasikan melalui
pembuluh limfe dan bermuara pada
vena kava, sehingga bersatu dengan
sirkulasi darah. Kilomikron kemudian
ditransportasikan menuju hati dan
jaringan adiposa.
Struktur miselus. Bagian polar berada di sisi luar,
sedangkan bagian non polar berada di sisi dalam
Struktur kilomikron.
Simpanan trigliserida pada sitoplasma
sel jaringan adiposa
Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa,
kilomikron dipecah menjadi asam-asam lemak dan
gliserol. asam-asam lemak dan gliserol tersebut,
dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida
Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan
esterifikasi.
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 (trigliserida) jaringan ini
Menjadi asam lemak dan giserol dinamakan
lipolisis.
Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh
albumin ke jaringan yang memerlukan dan
disebut sebagai asam lemak bebas
(free fatty acid/FFA).
Jika sumber energi dari karbohidrat telah
mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi
yaitu membentuk 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 oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi
beta dan menghasilkan asetil KoA. asetil KoA akan
masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga
menghasilkan energi
jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA
dapat mengalami lipogenesis Menjadi asam lemak
dan selanjutnya dapat disimpan sebagai
trigliserida.
Metabolisme 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. senyawa ini
masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi
aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis.
Reaksi-reaksi kimia dalam metabolisme gliserol
METABOLISME KOLESTEROL
Kolesterol merupakan komponen stuktural dari membran sel,
merupakan senyawa induk yang menurunkan :
# hormon-hormon steroid
# vitamin D3 (kolekalsiferol)
# garam empedu
Kolesterol disintesis dalam hati dan sel epitel usus dan dari
makanan.
Sintesis kolesterol diregulasi oleh jumlah kolesterol dan
trigliseridabdalam lipid makanan
Bila makanan yang dikonsumsi kaya akan kolesterol,
maka kolesterol intrasel meningkat dalam hati dan
biosintesis kolesterol ditekan.
Bila makanan rendah kolesterol tetapi dengan jumlah
trigliserida yang cukup akan merangsang biosintesis
kolesterol.
BIOSINTESIS KOLESTEROL
Asetil-KoA
3-Hidroksi-3-metilglutaril
Isopentenil pirofosfat
Kolesterol
skualen
Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)
Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi
dalam proses 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).
Aktivasi asam lemak menjadi asil KoA
Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA
akan mengalami tahap-tahap perubahan
sebagai berikut:
•Asil-KoA diubah menjadi delta2-transenoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai
respirasi dengan menghasilkan energi 2P
(+2P)
•delta2-trans-enoil-KoA diubah
L(+)-3-hidroksi-asil-KoA
menjadi
•L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-KetoasilKoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan
menghasilkan energi 3P (+3P)
•Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang
mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah
kehilangan 2 atom C.
Penghitungan energi hasil metabolisme lipid
energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu asam lemak.
Misalnya asam lemak dengan 14 atom C,
maka kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi,
dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta adalah
(14 : 2) – 1 = 6 (6 kali oksidasi beta)
1 x oksidasi beta menghasilkan 5 ATP
berarti hasilnya adalah 6 x 5 = 30 ATP.
Pada siklus krep:
14 : 2 = 7 (7 asetil-KoA )
1 x asetil-KoA (siklus kreb) menghasilkan 12 ATP,
berarti hasilnya adalah 7 x 12 = 84 ATP
Jadi asam lemak dengan14 atom C, akan
dimetabolisir menghasilkan energi:
+ 30 ATP (hasil oksidasi beta)
+ 84 ATP (hasil siklus Kreb’s)
-2 ATP (untuk aktivasi)
= 112 ATP.
Sintesis asam lemak
Makanan bukan satu-satunya sumber lemak.
Semua organisme dapat men-sintesis asam lemak
sebagai cadangan energi jangka panjang dan sebagai
penyusun struktur membran.
Pada manusia, kelebihan asetil KoA dikonversi menjadi
ester asam lemak.
Sintesis asam lemak sesuai dengan degradasinya
(oksidasi beta).
Penyimpanan lemak dan
penggunaannya kembali
Asam-asam lemak akan disimpan jika tidak
diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi.
Tempat penyimpanan utama asam lemak adalah
jaringan adiposa. Adapun tahap-tahap penyimpanan
tersebut adalah:
•Asam lemak ditransportasikan dari hati
sebagai kompleks VLDL.
•Asam lemak kemudian diubah menjadi
trigliserida di sel adiposa untuk disimpan.
•Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat
trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa.
•Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak
jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh.
Dinamika lipid di dalam sel adiposa. Perhatikan tahap-tahap
sintesis dan degradasi trigliserida
Jika kebutuhan energi tidak dapat tercukupi
oleh karbohidrat, maka simpanan trigliserida ini
dapat digunakan kembali.
Trigliserida akan dipecah menjadi gliserol dan
asam lemak.
Gliserol dapat menjadi sumber energi (lihat
metabolisme gliserol) Sedangkan asam lemak pun
akan dioksidasi
untuk memenuhi kebutuhan energi. (lihat oksidasi
beta).