metabolisme lipid

MAKALAH METABOLISME LIPID DI SUSUN OLEH : KELOMPOK 4  JUFRI TARANI  KEPIN SEPTIAZMI  LILI SURYANI  LUKAS LAKE  MARIA REGINA BRIA  MILDA  MUHAMMAD HUSEIN  MUHAMMAD KHADAFIR S1 KEPERAWATAN STIKES YOGYAKARTA TAHUN 2014/2015 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya kami dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul “metabolism lipid”. Dalam makalah ini berisi tentang apa sebenarnya tujuan dan manfaat pemeriksaan analisa gas darah,dan bagaiman prosedur pelaksanaan dalam pemeriksaan analisa gas darah serta hasil dari dilakukan pemeriksaan analisa gas darah. Kami bisa menyelesaikan makalah ini tidak lepas dari bantuan dari teman-teman yang telah banyak memberikan masukan dan dukungan terhadap makalah ini. Atas selesainya makalah ini kami mengucapkan banyak terima kasih kepada teman-teman semua. Kami yang menyusun makalah ini menyadari masih banyak kelemahan dan kekurangan dalam makalah ini. Untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran demi kelengkapan makalah ini. Semoga makalah ini dapat berguna bagi kita semua untuk menambah pengetahuan kita sebagai mahasiswa. DAFTAR ISI KATA PEGATAR DAFTAR ISI BAB I LATAR BELAKANG……………………………………………………….. x BAB II PEMBAHASAN…………………………………………………………….. 1 A. Pengertian LIPID 1 B. Fungsi LIPID 2 C. Jenis-jenis LIPID 4 D. Metabolisme LIPIT 12 E. Persiapan Alat dan Pasien 13 F. Prosedur Kerja 14 BAB III PENUTUP 21 A. Kesimpulan 21 BAB I A. Latar Belakang Metabolisme berperan mengubah zat-zat makanan seperti: glukosa, asam amino, dan asam lemak menjadi senyawa-senyawa yang diperlukan untuk proses kehidupan seperti: sumber energi (ATP). Energi antara lain berguna untuk aktivitas otot, sekresi kelenjar, memelihara membran potensial sel saraf dan sel otot, sintesis substansi sel. Zat-zat lain yang berasal dari protein berguna untuk pertumbuhan dan reparasi jaringan tubuh. Hasil metabolisme tersebut kemudian dimanfaatkan oleh tubuh untuk berbagai keperluan antara lain: sumber energi, menggangti jaringan yang rusak, pertumbuhan, dan sebagainya. Metabolisme adalah seluruh reaksi biokimiawi yang terjadi di dalam sel tubuh makhluk hidup. Metabolisme dapat dibedakan menjadi 2 (dua) macam proses yaitu anabolisme (penyusunan) dan katabolisme (penguraian). Anabolisme adalah sintesis makromolekul seperti protein, polisakarida, dan asam nukleat dari bahanbahan yang kecil. Proses sintesis demikian tidak dapat berlangsung tanpa adanya masukan energi. Secara langsung atau tidak langsung, ATP merupakan sumber energi bagi semua aktifitas anabolik di dalam sel. Metabolisme memerlukan keberadaan enzim agar prosesnya berjalan cepat. Hasil proses metabolisme berupa energi dan zat-zat lain yang diperlukan oleh tubuh. Lipid terdapat dalam makanan sebagian besar berupa lemak. Pada umumnya lipid merupakan konduktor panas yang jelek, sehingga lipid dalam tubuh mempunyai fungsi untuk mencegah terjadinya kehilangan panas dari tubuh. Makin banyak jumlah lemak, makin baik fungsinya mempertahankan panas dalam tubuh. Pada proses oksidasi 1 gram lemak menghasilkan energi sebesar 9 kkal, sedangkan 1 gram karbohidrat maupun protein hanya menghasilkan 4 kkal. Selain itu lemak mempunyai fungsi melindungi organ-organ tubuh tertentu dari kerusakan akibat benturan atau goncangan. BAB II PEMBAHASAN A. Pegertian lipid Lipid adalah molekul-molekul biologis yang tidak larut di dalam air tetapi larut di dalam pelarut-pelarut organik. B. Fungsi lipid Ada beberapa fungsi lipid di antaranya: 1. Sebagai penyusun struktur membran sel Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material. 2. Sebagai cadangan energi Lipid disimpan sebagai jaringan adiposa 3. Sebagai hormon dan vitamin Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis C. Jenis-jenis lipid Terdapat beberapa jenis lipid yaitu: A. Asam lemak, terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh B. Gliserida, terdiri atas gliserida netral dan fosfogliserida C. Lipid kompleks, terdiri atas lipoprotein dan glikolipid D. Non gliserida, terdiri atas sfingolipid, steroid dan malam A. 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 rangkap Struktur asam lemak jenuh Struktur asam lemak tak jenuh Asam-asam lemak penting bagi tubuh Simbol numerik Nama Umum Struktur Keterangan 14:0 Asam miristat CH3(CH2)12COOH Sering terikat dengan atom N terminal dari membran plasma bergabung dengan protein sitoplasmik 16:0 Asam palmitat CH3(CH2)14COOH Produk akhir dari sintesis asam lemak mamalia 16:1D9 Asam palmitoleat CH3(CH2)5C=C(CH2)7COOH 18:0 Asam stearat CH3(CH2)16COOH 18:1D9 Asam oleat CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH 18:2D9,12 Asam linoleat CH3(CH2)4C=CCH2C=C(CH2)7COOH Asam lemak esensial 18:3D9,12,15 Asam linolenat CH3CH2C=CCH2C=CCH2C=C(CH2)7COOH Asam lemak esensial 20:4D5,8,11,14 Assam arakhidonat CH3(CH2)3(CH2C=C)4(CH2)3COOH Prekursor untuk sintesis eikosanoid Asam stearat Asam oleat Asam arakhidonat Beberapa contoh struktur asam lemak B. 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. Struktur trigliserida sebagai lemak netral 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 C. 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 Struktur dari fosfolipid Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai penyusun membran sel D. Lipid kompleks Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid. Lipoprotein Lipoprotein merupakan gabungan antara lipid dengan protein. Gabungan lipid dengan protein (lipoprotein) merupakan contoh dari lipid kompleks Ada 4 klas mayor dari lipoprotein plasma yang masing-masing tersusun atas beberapa jenis lipid, yaitu: Perbandingan komposisi penyusun 4 klas besar lipoprotein 1. Kilomikron Kilomikron berfungsi sebagai alat transportasi trigliserid dari usus ke jaringan lain, kecuali ginjal 2. VLDL (very low - density lypoproteins) VLDL mengikat trigliserid di dalam hati dan mengangkutnya menuju jaringan lemak 3. LDL (low - density lypoproteins) LDL berperan mengangkut kolesterol ke jaringan perifer 4. HDL (high - density lypoproteins) HDL mengikat kolesterol plasma dan mengangkut kolesterol ke hati. Ilustrasi peran masing-masing dari 4 klas besar lipoprotein E. Lipid non gliserida 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. Sfingolipid Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid. Struktur kimia sfingomielin (perhatikan 4 komponen penyusunnya) Kolesterol Selain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon. Kolesterol berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini timbul plaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan stroke. Struktur dasar darikolesterol Kolesterol merupakan bagian dari membran sel Steroid Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya testosteron dan progesteron. Progesteron dan testosteron Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya. Kortison Malam/lilin (waxes) Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang. Ester antara asam lemak dengan alkohol membentuk malam D. Metabolisme lipid 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. Struktur miselus. Bagian polar berada di sisi luar, sedangkan bagian non polar berada di sisi dalam 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. Struktur kilomikron. Perhatikan fungsi kilomikron sebagai pengangkut trigliserida Simpanan trigliserida pada sitoplasma sel 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. 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. Ikhtisar metabolisme lipid 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. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis. Reaksi-reaksi kimia dalam metabolisme gliserol Oksidasi asam lemak (oksidasi beta) Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan 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 Asam lemak bebas pada umumnya berupa asam-asam lemak rantai panjang. Asam lemak rantai panjang ini akan dapat masuk ke dalam mitokondria dengan bantuan senyawa karnitin, dengan rumus (CH3)3N+-CH2-CH(OH)-CH2-COO-. Mekanisme transportasi asam lemak trans membran mitokondria melalui mekanisme pengangkutan karnitin Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut:  Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase.  Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria.  Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.  Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.  Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta. Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam lemak dioksidasi menjadi keton. Oksidasi karbon β menjadi keton Keterangan: Frekuensi oksidasi β adalah (½ jumlah atom C)-1 Jumlah asetil KoA yang dihasilkan adalah (½ jumlah atom C) Oksidasi asam lemak dengan 16 atom C. Perhatikan bahwa setiap proses pemutusan 2 atom C adalah proses oksidasi β dan setiap 2 atom C yang diputuskan adalah asetil KoA. Aktivasi asam lemak, oksidasi beta dan siklus asam sitrat Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P. (-2P) Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan sebagai berikut: 1. Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 2P (+2P) 2. delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA 3. L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi dengan menghasilkan energi 3P (+3P) 4. Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah kehilangan 2 atom C. Dalam satu oksidasi beta dihasilkan energi 2P dan 3P sehingga total energi satu kali oksidasi beta adalah 5P. Karena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom C, maka asil-KoA yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan lagi 2 atom C karena membentuk asetil KoA. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir adalah 2 asetil-KoA. Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat. Penghitungan energi hasil metabolisme lipid Dari uraian di atas kita bisa menghitung energi yang dihasilkan oleh oksidasi beta suatu asam lemak. Misalnya tersedia sebuah asam lemak dengan 10 atom C, maka kita memerlukan energi 2 ATP untuk aktivasi, dan energi yang di hasilkan oleh oksidasi beta adalah 10 dibagi 2 dikurangi 1, yaitu 4 kali oksidasi beta, berarti hasilnya adalah 4 x 5 = 20 ATP. Karena asam lemak memiliki 10 atom C, maka asetil-KoA yang terbentuk adalah 5 buah. Setiap asetil-KoA akan masuk ke dalam siklus Kreb’s yang masing-masing akan menghasilkan 12 ATP, sehingga totalnya adalah 5 X 12 ATP = 60 ATP. Dengan demikian sebuah asam lemak dengan 10 atom C, akan dimetabolisir dengan hasil -2 ATP (untuk aktivasi) + 20 ATP (hasil oksidasi beta) + 60 ATP (hasil siklus Kreb’s) = 78 ATP. Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis. Proses ketogenesis Lintasan ketogenesis di hati Sebagian dari asetil KoA dapat diubah menjadi kolesterol (prosesnya dinamakan kolesterogenesis) yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan untuk disintesis menjadi steroid (prosesnya dinamakan steroidogenesis). Gambar Lintasan kolesterogenesis Sintesis asam lemak Makanan bukan satu-satunya sumber lemak kita. 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). Sintesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. ACP (acyl carrier protein) digunakan selama sintesis sebagai titik pengikatan. Semua sintesis terjadi di dalam kompleks multi enzim-fatty acid synthase. NADPH digunakan untuk sintesis. Tahap-tahap sintesis asam lemak ditampilkan pada skema berikut. Tahap-tahap sintesis asam lemak 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 pula (lihat oksidasi beta). BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Berdasarkan makalah ini, Secara umum senyawa yang disebut lipid dapat diartikan sebagai suatu senyawa yang dalam pelarut tidak larut dalam air, namun dapat larut dalam pelarut organik, contohnya benzen, eter, dan kloroform. Suatu lipid tersusun atas asam lemak dan gliserol. Berbagai kelas lipid dihubungkan satu nama lain berdasarkan komponen dasarnya, sumber penghasilnya, kandungan asam lemaknya maupun sifat-sifat kimianya. Kebanyakan lipid ditemukan dalam kombinasi dengan senyawa sederhana lainnya (seperti ester lilin, trigliserida, steril ester dan fosfolipid), kombinasi dengan karbohidrat (glikolipid), kombinasi dengan protein (lipoprotein).