Metabolisme lipid: Perbedaan antara revisi

'''Metabolisme lipid''' adalah sintesis dan degradasi [[lipid]] dalam sel, yang melibatkan pemecahan atau penyimpanan lemak untuk energi. Lemak ini diperoleh dari mengonsumsi makanan dan menyerapnya atau disintesis oleh [[hati]] hewan.<ref name="MM_Lipid_metabolism">{{Cite news|url=http://www.merckmanuals.com/professional/endocrine-and-metabolic-disorders/lipid-disorders/overview-of-lipid-metabolism|title=Overview of Lipid Metabolism|work=Merck Manuals Professional Edition|access-date=2016-11-01}}</ref> Lipogenesis adalah proses mensintesis lemak ini.<ref name="chemistryexplained.com">{{Cite web|url=http://www.chemistryexplained.com/Hy-Kr/Hydrolysis.html|title=Hydrolysis – Chemistry Encyclopedia – structure, reaction, water, proteins, examples, salt, molecule|website=chemistryexplained.com|access-date=2016-11-01}}</ref><ref name="Freifelder_1987">{{Cite book|last=Freifelder|first=David|name-list-format=vanc|title=Molecular biology|url=https://archive.org/details/molecularbiology00davi|date=1987|publisher=Jones and Bartlett|location=Boston|isbn=978-0-86720-069-0|edition=2nd}}</ref> Mayoritas lipid yang ditemukan dalam tubuh manusia dari makanan adalah [[trigliserida]] dan [[kolesterol]].<ref>{{Cite book|last=Baynes|first=Dominiczak|name-list-format=vanc|title=Medical Biochemistry|url=https://archive.org/details/medicalbiochemis0004bayn|date=2014|publisher=Saunders, Elsevier Limited|isbn=978-1-4557-4580-7|pages=121–122[https://archive.org/details/medicalbiochemis0004bayn/page/121 121]–122}}</ref> Jenis lipid lain yang ditemukan dalam tubuh adalah [[asam lemak]] dan lipid membran. Metabolisme lipid sering dianggap sebagai [[Pencernaan|proses pencernaan]] dan penyerapan lemak makanan; namun, ada dua cara organisme dapat menggunakan lemak untuk mendapatkan energi yaitu lemak yang dikonsumsi dan lemak penyimpanan.<ref>{{Cite journal|date=2010|title=Insect fat body: energy, metabolism, and regulation|journal=Annual Review of Entomology|volume=55|pages=207–25|doi=10.1146/annurev-ento-112408-085356|pmc=3075550|pmid=19725772}}</ref> [[Vertebrata]] dan manusia menggunakan kedua metode penggunaan lemak sebagai sumber energi untuk organ seperti [[jantung]] supaya tetap berfungsi.<ref name="Lehninger_2000">{{Cite book|last=Lehninger|first=Albert L|first2=David L.|last2=Nelson|first3=Michael M.|last3=Cox|name-list-format=vanc|title=Lehninger Principles of Biochemistry|url=https://archive.org/details/lehningerprincip0000lehn_q8s9|location=New York|publisher=Worth Publishers|year=2000|edition=3rd|isbn=978-1-57259-931-4}}</ref> Karena lipid adalah molekul hidrofobik, lipid perlu dilarutkan sebelum metabolisme dimulai. Metabolisme lipid sering dimulai dengan [[hidrolisis]],<ref>{{Cite web|url=http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/622overview.html|title=Lipid Metabolism Summary|last=Ophardt|first=Charles E.|date=2013|website=Virtual Chembook|publisher=Elmhurst College}}</ref> yang terjadi dengan bantuan berbagai enzim dalam sistem pencernaan.<ref name="chemistryexplained.com" /> Metabolisme lipid terjadi juga pada tumbuhan, meskipun prosesnya berbeda dibandingkan dengan hewan.<ref>{{Cite journal|date=May 1972|title=Reviewed Work: Plant Lipid Biochemistry|journal=[[The New Phytologist]]|volume=71|issue=3|pages=547–548|jstor=2430826?}}</ref> Langkah kedua setelah hidrolisis adalah penyerapan asam lemak ke dalam sel epitel dinding usus.<ref name="Lehninger_2000" /> Dalam sel epitel, asam lemak dikemas dan diangkut ke seluruh tubuh.<ref name="Jo_2016">{{Cite journal|date=2016|title=Regulation of Lipid Metabolism and Beyond|journal=International Journal of Endocrinology|volume=2016|pages=5415767|doi=10.1155/2016/5415767|pmc=4880713|pmid=27293434}}</ref>

Langkah kedua dalam metabolisme lipid adalah penyerapan lemak. Penyerapan lemak hanya terjadi di [[usus halus]]. Setelah trigliserida dipecah menjadi asam lemak individu dan [[gliserol]], bersama dengan kolesterol, mereka akan bergabung menjadi struktur yang disebut [[misel]]. Asam lemak dan monogliserida meninggalkan misel dan berdifusi melintasi membran untuk memasuki sel epitel usus. Dalam [[sitosol]] sel epitel, asam lemak dan monogliserida direkombinasi kembali menjadi trigliserida. Dalam sitosol sel epitel, trigliserida dan kolesterol dikemas menjadi partikel yang lebih besar yang disebut kilomikron yang merupakan struktur amfifatik yang mengangkut lemak yang dicerna.<ref name="Jo_2016">{{Cite journal|date=2016|title=Regulation of Lipid Metabolism and Beyond|journal=International Journal of Endocrinology|volume=2016|pages=5415767|doi=10.1155/2016/5415767|pmc=4880713|pmid=27293434}}</ref> Kilomikron akan melakukan perjalanan melalui aliran darah untuk memasuki [[Adipositas|adiposa]] dan jaringan lain dalam tubuh.<ref name="Lehninger_2000chemistryexplained.com">{{Cite book|last=Lehninger|first=Albert L|first2=David L.|last2=Nelson|first3=Michael M.|last3=Cox|name-list-format=vanc|title=Lehninger Principles of Biochemistry|url=https://archive.org/details/lehningerprincip0000lehn_q8s9|location=New York|publisher=Worth Publishers|year=2000|edition=3rd|isbn=978-1-57259-931-4}}</ref><ref name="chemistryexplained.comFreifelder_1987">{{Cite web|url=http://www.chemistryexplained.com/Hy-Kr/Hydrolysis.html|title=Hydrolysis – Chemistry Encyclopedia – structure, reaction, water, proteins, examples, salt, molecule|website=chemistryexplained.com|access-date=2016-11-01}}</ref><ref name="Freifelder_1987Lehninger_2000">{{Cite book|last=Freifelder|first=David|name-list-format=vanc|title=Molecular biology|url=https://archive.org/details/molecularbiology00davi|date=1987|publisher=Jones and Bartlett|location=Boston|isbn=978-0-86720-069-0|edition=2nd}}</ref>

Karena sifat hidrofobik dari lipid membran, trigliserida dan [[kolesterol]], mereka memerlukan protein transpor khusus yang dikenal sebagai lipoprotein.<ref name="MM_Lipid_metabolism">{{Cite news|url=http://www.merckmanuals.com/professional/endocrine-and-metabolic-disorders/lipid-disorders/overview-of-lipid-metabolism|title=Overview of Lipid Metabolism|work=Merck Manuals Professional Edition|access-date=2016-11-01}}</ref> Struktur amfifatik lipoprotein memungkinkan trigliserol dan kolesterol diangkut melalui [[darah]]. Kilomikron adalah salah satu sub-kelompok lipoprotein yang membawa lemak yang dicerna dari usus halus ke seluruh tubuh. Kerapatan yang bervariasi antara jenis lipoprotein adalah karakteristik dari jenis lemak yang mereka bawa.<ref>{{Cite book|last=Harris|first=J. Robin|name-list-format=vanc|year=2010|title=Cholesterol binding and cholesterol transport proteins: structure and function in health and disease.|location=Dordrecht|publisher=Springer|isbn=978-90-481-8621-1}}</ref> Sebagai contoh, lipoprotein densitas sangat rendah (VLDL) membawa trigliserida yang disintesis oleh tubuh kita dan [[lipoprotein densitas rendah]] (LDL) mengangkut kolesterol ke jaringan perifer kita.<ref name="Lehninger_2000MM_Lipid_metabolism">{{Cite book|last=Lehninger|first=Albert L|first2=David L.|last2=Nelson|first3=Michael M.|last3=Cox|name-list-format=vanc|title=Lehninger Principles of Biochemistry|url=https://archive.org/details/lehningerprincip0000lehn_q8s9|location=New York|publisher=Worth Publishers|year=2000|edition=3rd|isbn=978-1-57259-931-4}}</ref><ref name="MM_Lipid_metabolismLehninger_2000" /> Sejumlah lipoprotein ini disintesis di hati, tetapi tidak semuanya berasal dari organ ini.<ref name="MM_Lipid_metabolism" />

[[Berkas:Beta_oxidation_of_palmitic_acid.jpg|ka|thumb|475px|Kerusakan asam lemak oleh oksidasi beta<ref name="lipidlibrary.aocs.org">{{Cite web|url=http://lipidlibrary.aocs.org/Biochemistry/content.cfm?ItemNumber=39187|title=Fatty Acid beta-Oxidation – AOCS Lipid Library|website=lipidlibrary.aocs.org|access-date=2017-11-28|archive-date=2019-01-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20190121232911/http://lipidlibrary.aocs.org/Biochemistry/content.cfm?ItemNumber=39187|dead-url=yes}}</ref> Kerusakan Asam Lemak oleh Oksidasi Beta ]]

Dalam sitosol sel (misalnya sel otot), [[gliserol]] akan dikonversi menjadi gliseraldehida 3-fosfat, yang merupakan perantara dalam [[glikolisis]], untuk mendapatkan oksidasi lebih lanjut dan menghasilkan energi. Namun, langkah utama [[katabolisme]] asam lemak terjadi di [[mitokondria]].<ref name="Scheffler_2008">{{Cite book|title=Mitochondria|url=https://archive.org/details/mitochondria0000sche_r8t2|date=2008|publisher=Wiley-Liss|location=Hoboken, N.J.|isbn=978-0-470-04073-7|edition=2nd}}</ref> Asam lemak rantai panjang (lebih dari 14 karbon) perlu dikonversi menjadi Asil-KoA agar dapat melewati membran mitokondria.<ref name="Lehninger_2000">{{Cite book|last=Lehninger|first=Albert L|first2=David L.|last2=Nelson|first3=Michael M.|last3=Cox|name-list-format=vanc|title=Lehninger Principles of Biochemistry|url=https://archive.org/details/lehningerprincip0000lehn_q8s9|location=New York|publisher=Worth Publishers|year=2000|edition=3rd|isbn=978-1-57259-931-4}}</ref> Katabolisme asam lemak dimulai dalam sitoplasma sel ketika asil-KoA sintetase menggunakan energi dari pembelahan ATP untuk mengkatalisasi penambahan [[koenzim A]] ke asam lemak.<ref name="Lehninger_2000" /> Asil-KoA yang dihasilkan melintasi membran mitokondria dan memasuki proses oksidasi beta. Produk utama jalur oksidasi beta adalah [[asetil-KoA]] (yang digunakan dalam [[siklus asam sitrat]] untuk menghasilkan energi), NADH, dan FADH.<ref name="Scheffler_2008" /> Proses oksidasi beta membutuhkan enzim berikut: asil KoA dehidrogenase, enoil-KoA hidratase, 3-hidroksasil-KoA dehidrogenase, dan 3-ketoasil-KoA tiolase.<ref name="lipidlibrary.aocs.org" /> Diagram di sebelah kanan menunjukkan bagaimana asam lemak diubah menjadi asetil-KoA. Reaksi bersih keseluruhan, menggunakan palmitoil KoA (16: 0) sebagai model substrat adalah:

Prekursor untuk asam lemak adalah asetil KoA dan terjadi di sitosol sel <ref name="Lok_1976">{{Cite journal|date=March 1976|title=The synthesis of chiral glycerides starting from D- and L-serine|journal=Chemistry and Physics of Lipids|volume=16|issue=2|pages=115–22|doi=10.1016/0009-3084(76)90003-7|pmid=1269065}}</ref> Reaksi bersih keseluruhan, menggunakan palmitat (16:0) sebagai model substrat adalah:

[[Kolesterol]] dapat dibuat dari [[asetil-KoA]] melalui jalur beberapa langkah yang dikenal sebagai jalur isoprenoid. Kolesterol sangat penting karena mereka dapat dimodifikasi untuk membentuk berbagai [[hormon]] dalam tubuh seperti progesteron.<ref name="Lehninger_2000">{{Cite book|last=Lehninger|first=Albert L|first2=David L.|last2=Nelson|first3=Michael M.|last3=Cox|name-list-format=vanc|title=Lehninger Principles of Biochemistry|url=https://archive.org/details/lehningerprincip0000lehn_q8s9|location=New York|publisher=Worth Publishers|year=2000|edition=3rd|isbn=978-1-57259-931-4}}</ref> Sebanyak 70% biosintesis kolesterol terjadi di sitosol sel hati.  

Gangguan metabolisme lipid adalah penyakit di mana masalah terjadi dalam menghancurkan atau mensintesis lemak (atau zat seperti lemak).<ref name="MedlinePlus">{{Cite news|url=https://medlineplus.gov/lipidmetabolismdisorders.html|title=Lipid Metabolism Disorders|publisher=[[MedlinePlus]]|access-date=2016-11-20}}</ref> Gangguan metabolisme lipid dikaitkan dengan peningkatan konsentrasi lipid plasma dalam darah seperti [[Lipoprotein densitas rendah|kolesterol LDL]], VLDL, dan [[trigliserida]] yang paling sering menyebabkan penyakit kardiovaskular.<ref>{{Cite book|title=Clinical Pharmacology and Drug treatment in the elderly|url=https://archive.org/details/isbn_0443022976|last=O'Malley|first=Kevin|name-list-format=vanc|publisher=Churchil Livingstone|year=1984|isbn=978-0-443-02297-5|location=Edinburgh; New York}}</ref> Sebagian besar waktu gangguan ini turun temurun, yang berarti itu adalah kondisi yang diturunkan dari orang tua ke anak melalui gen mereka.<ref name="MedlinePlus" /> Penyakit Gaucher (tipe I, II, dan III), penyakit Niemann-Pick, penyakit Tay-Sachs, dan penyakit Fabry adalah semua penyakit di mana mereka yang menderita dapat memiliki gangguan metabolisme lipid tubuh mereka.<ref name="MM_lipid_metabolism_disorders">{{Cite news|url=https://www.merckmanuals.com/home/children-s-health-issues/hereditary-metabolic-disorders/disorders-of-lipid-metabolism|title=Disorders of Lipid Metabolism|work=Merck Manuals Consumer Version|access-date=2016-11-20}}</ref> Penyakit yang lebih jarang mengenai gangguan metabolisme lipid adalah sitosterolemia, Penyakit Wolman, penyakit Refsum, dan xanthomatosis serebrotendinous.<ref name="MM_lipid_metabolism_disorders" />