rangkuman oksidasi asam lemak dan metabolisme

8/18/2019 Rangkuman Oksidasi Asam Lemak Dan Metabolisme

1/7

Proses degradasi asam lemak

Manusia membutuhkan makanan sebagai sumber energi untuk aktivitas sehari-

hari. Sumber energi utama yang digunakan oleh manusia adalah karbohidrat. Oleh karena

itu sumber makanan seperti beras dan gandum yang kaya karbohidrat dijadikan sebagai

bahan makanan pokok. Molekul glukosa akan menghasilkan energi dalam bentuk ATPdan digunakan untuk berbagai aktivitas tubuh.

Saat tubuh dalam keadaan lapar/puasa dan tidak ada asupan makanan, tubuh

mampu menggunakan lemak sebagai sumber energi menggantikan karbohidrat. emak-

lemak di dalam tubuh akan dipe!ah menjadi asam lemak yang selanjutnya akan

didegradasi melalui oksidasi " dan oksidasi #. Oksidasi " akan mendegradasi asam lemak

menjadi molekul dengan $ atom %, sedangkan oksidasi # mendegradasi asam lemak

menjadi molekul dengan & atom %.

a. Alfa (α) Oksidasi Asam Lemak

Oksidasi al'a adalah proses degradasi asam lemak dimana dalam prosesnya hanya

satu atom karbon saja yang dilepaskan. (erbeda dengan oksidasi beta yang memotong

asam lemak setiap dua atom karbon dalam bentuk asetil koA, Oksidasi al'a memotong

asam lemak tiap satu atom karbon dan melepaskan dalam bentuk %O&.

Oksidasi al'a umumnya terjadi terjadi pada biji yang sedang berke!ambah.

Sedangkan pada he)an dan manusia, oksidasi al'a terjadi pada peroksisom untuk

meme!ah asam pitanat yang tidak bisa dipe!ah dengan oksidasi beta karena adanya!abang beta-metil. *alam peroksisom asam pitanat akan mengalami oksidasi al'a dan

berubah menjadi asam pristanat, proses ini akan melepaskan 'ormil-koA yang akan

diproses menjadi %O&.

Proses Oksidasi al'a adalah sebagai berikut +

Pitanat berikatan dengan koA membentuk pitanoil-koA, reaksi ini dikatalisis

oleh Asam enim asil-koA sintetase.

Pitanoil-koA akan dioksidasi menjadi &-hidroksipitanoil-koA yang dikatalisis

oleh enim pitanoil-koA dioksigenase.

&-hidroksipitanoil-koA akan dipe!ah oleh enim &-hidroksipitanoil-koA liase

menjadi pristanal dan 'ormil-koA.

ormil-koA akan diproses menjadi asam 'ormat kemudian menjadi %O&.


2/7

Sedangkan pristanal akan dioksidasi oleh aldehid dehidrogenase membentuk

asam pristanat. Asam pristanat kemudian dapat didegradasi dengan oksidasi

beta.

etidakmampuan tubuh melakukan oksidasi al'a dapat menyebabkan penumpukan

asam pitanat dalam sel dan jaringan yang menjadi sebab mun!ulnya penyakit re'sum.

Penyakit ini timbul karena tubuh tidak menghasilkan enim pitanoil-koA dioksigenase

dalam jumlah !ukup. Penumpukan asam pitanat akan menyebabkan kerusakan sara' pada

manusia. ejala penyakit re'sum antara lain ata0ia, kulit bersisik, gangguan pedengaran,

dan gangguan penglihatan.

b. Beta (β) Oksidasi Asam Lemak

Oksidasi # merupakan jalur utama dari degradasi asam lemak. angkah-langkah

dalam # oksidasi asam lemak adalah sebagai berikut +


3/7

Proses degradasi asam lemak terjadi di mitokondria. Asam lemak yang terdapat

pada sitoplasma harus diaktivasi terlebih dahulu menjadi asil lemak-oA sebelum

masuk mitokondria. Asil lemak-oA tidak dapat begitu saja menembus membran

mitokondria, molekul tersebut harus diba)a oleh pemba)a 1karier2 yang disebut

karnitin. Asil lemak-oA akan berikatan dengan karnitin membentuk asil lemak

karnitin dan menembus membran mitokondria. *i dalam mitokondria, asil lemak

kornitin akan bereaksi dengan koenim A sehingga terbentuk asil lemak oA dan

karnitin kembali. arnitin kemudian akan keluar mitokondria untuk memba)a sil

lemak-oA yang lainnya.


4/7

Asil lemak oA kemudian akan mengalami serangkaian proses sebagai berikut +

Proses dehidrogenasi asil lemak-oA dengan enim asil-oA dehidrogenase

menghasilkan senya)a enoil-oA. Pada reaksi ini A* sebagai koenim

direduksi menjadi A*3&.

4katan rangkap pada enoil-oA dihidrasi menjadi hidroksiasil-oA oleh enim

enoil o-A hidratase.

3idroksiasil o-A dioksidasi menjadi ketoasil-oA menggunakan enim #

hidroksiasil-oA dehidrogenase. Pada reaksi ini 5A* sebagai koenim direduksimenjadi 5A*3.

6eaksi tahap akhir dimana # hidroksiasil-oA bereaksi dengan oA bebas

menghasilkan asetil-oA dan sisa asam lemak, reaksi tersebut karena aktivitas

enim asetil-oA asiltrans'erase.

Asetil-oA akan lepas dan meninggalkan sisa asam lemak yang akan dipotong-

potong lebih lanjut menjadi asetil-oA yang lain.

Setiap asam lemak akan dipe!ah setiap & atom % sehingga apabila asam palmitat 1$7

atom %2 akan didegradasi menjadi 8 asetil-oA 1masing-masing &atom %2. Asetil-oA

kemudian dapat masuk ke dalam siklus krebs untuk menghasilkan ATP. arena tiap jenis

asam lemak memiliki atom % yang bervariasi maka jumlah asetil-oA yang dihasilkan

berbeda-beda. Sebagai !ontoh asam palmitat di atas didegradasi menjadi 8 molekul asetil-

oA, asam oleat menjadi 9 asetil-oA, dan asam arakidonat menjadi $: asetil-oA.

rekuensi oksidasi # adalah 1; jumlah atom %2-$


5/7

Telah dijelaskan bah)a asam lemak dapat dioksidasi jika diakti'kan terlebih dahulu

menjadi asil-oA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar &P. (-2P)

Setelah berada di dalam mitokondria, asil-oA akan mengalami tahap-tahap perubahan

sebagai berikut+

$. Asil-oA diubah menjadi delta&-trans-enoil-oA. Pada tahap ini terjadi rantai

respirasi dengan menghasilkan energi &P (+2P)

&. delta&-trans-enoil-oA diubah menjadi 1=2->-hidroksi-asil-oA

>. 1=2->-hidroksi-asil-oA diubah menjadi >-etoasil-oA. Pada tahap ini terjadi

rantai respirasi dengan menghasilkan energi >P (+3P)

?. Selanjutnya terbentuklah asetil oA yang mengandung & atom % dan asil-oA

yang telah kehilangan & atom %.

*alam satu oksidasi beta dihasilkan energi &P dan >P sehingga total energi satu kali

oksidasi beta adalah @P. arena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom %,

maka asil-oA yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan

lagi & atom % karena membentuk asetil oA. *emikian seterusnya hingga hasil yang

terakhir adalah & asetil-oA.

Asetil-oA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam

sitrat.

Penghitungan energi hasil metabolisme lipid

*ari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu

asam lemak. Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan $: atom %, maka kita

memerlukan energi & ATP untuk aktivasi, dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta

adalah $: dibagi & dikurangi $, yaitu ? kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah ? 0 @

&: ATP. arena asam lemak memiliki $: atom %, maka asetil-oA yang terbentuk adalah

@ buah.

Setiap asetil-oA akan masuk ke dalam siklus rebBs yang masing-masing akan

menghasilkan $& ATP, sehingga totalnya adalah @ C $& ATP 7: ATP. *engan demikian

sebuah asam lemak dengan $: atom %, akan dimetabolisir dengan hasil -& ATP 1untuk

aktivasi2 = &: ATP 1hasil oksidasi beta2 = 7: ATP 1hasil siklus rebBs2 D8 ATP.

Sebagian dari asetil-oA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat

berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton


6/7

dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-oA menjadi benda-benda

keton dinamakan ketogenesis.

Perbedaan biosintesis dan degradasi asam lemak

1. atabolisme (degradasi) asam lemak

Asam lemak jenuh didegedasi dalam > tahapan oksidasi. Tahap pertama, E-oksidasi,

dilakukan dalam siklus yang berkesinambungan dengan hasil akhir sebagai a!etyl-%oA. Tiap

siklus terdiri atas ? tahap reaksi, yaitu 1$2 dehidrogenasi $, 1&2 hidratasi, 1>2 dehidroenasi &, dan

1?2 tiolasi. Pada tahap kedua tiap a!etyl-%oA dioksidasi menghasilkan & %O& dan 8 elektron

dalam siklus T%A. Pada tahap ketiga, elektron yang dihasilkan dari tahap $ dan & masuk ke

rantai respirasi mitokondria dengan menghasilkan energi untuk sintesis ATP dengan 'or'orilasi

oksidati'.

Oksidasi asam lemak tidak jenuh memerlukan & enim tambahan+ enoyl-%oA isomerase dan

&,?-dienoyl-%oA redu!tase. Asam lemak beratom % ganjil dioksidasi E menghasilkan a!etyl-%oA

dan propionyl-%oA. Propionyl-%oA dikarboksilasi menjadi methylmalonyl-%oA yang

kemudian diisomerisasi menjadi su!!inyl-%oA untuk dioksidasi menjadi %O& dalam siklus T%A.

Pero0isome tanaman dan he)an dan glyo0ysome tanaman menjalankan E oksidasi dalam

empat tahap yang mirip dengan E oksidasi di mitokondria he)an. Akan tetapi pada tahap

pertama elektron langsung ditrans'er ke molekul O& menghasilkan 3&O&. 6eaksi ω-oksidasi

yang terjadi di dalam retikulum endoplasma menghasilkan asam lemak dikarboksilat yang dapat

mengalami E-oksidasi dari kedua ujungnya sampai diperoleh asam dikarboksilat berantai pendek

seperti %8 1asam suberat2 atau %7 1asam adipat2.


7/7

2. Anabolisme (!intesis) asam lemak

Asam lemak jenuh rantai panjang disintesis di sitosol dari a!etyl-%oA oleh sistem5enim

kompleks asam lemak synthase dengan enam aktivitas enim dan A%P. Sistem enim kompleks

ini terdiri atas dua jenis gugus FS3, yang satu terikat pada A%P, dan yang lainnya pada residu

%ystein pada E-ketoa!yl-A%P synthase yang ber'ungsi sebagai pemba)a intermediet asam

lemak.

Tiap satu siklus penambahan satu unit & atom % pada sintesis asam lemak terdiri atas ? tahap

reaksi, yaitu 1$2 kondensasi gugus a!etyl dari malonyl-A%P dengan intermediet asam lemak yang

terikat pada !ys-S3, dengan melepaskan %O&, 1&2 reduksi $ menghasilkan turunan *-E-hydro0y,

1>2 dehidrasi menghasilkan trans-&- unsaturated a!yl-A%P, dan 1?2 reduksi & menghasilkan

intermediet asam lemak yang sudah diperpanjang dengan dua atom %.

Asam palmitat dapat diperpanjang menjadi asam stearat 1%$8+:2. (aik asam palmitat

maupuan stearat dapat didesaturasi menghasilkan masing-masing palmitoleat dan oleat. Mamalia

tidak dapat membuat asam linoleat dan asam -linolenat, kedua asam lemak ini disebut asam

lemak esensial.

Triasil gliserol dibentuk dengan reaksi dua molekul asam lemak-%oA dengan gliserol->-

'os'at membentuk asam 'os'atidat, yang selanjutnya dide'os'orilasi menghasilkandia!ylgli!erol.

Melalui asilasi dengan moleku asam lemak-%oA ketiga triasilgleserol dapatdiperoleh. Sintesis

dan degradasi triasilgliserol diatur oleh hormon.

rangkuman oksidasi asam lemak dan metabolisme

Documents