Ringkasan reaksinya sebagai berikurt:
Unit-unit isoprena dihubungkan bersama dalam step-step yang berurutan untuk menghasilkan intermediet skualen dengan reaksi sebagai berikut:
Catatan nama lain:
Mevalonate 5-diphosphate = 5-pyrophosphomevalonate
Isopentenyl diphosphate = Isopentenyl pyrophosphate = IPP Fernesyl diphosphate = Fernesyl pyrophosphate = FPP Geranyl diphosphate = Geranyl pyrophosphate = GPP Dimethylallyl diphosphate = Dimethylallyl pyrophosphate = DPP
Bagan pembentukan skualen secara ringkas adalah sebagai berikut:
Tahap terakhir: skualen disiklisasi dan ikatan-ikatan dobel disusun lagi untuk
Squalen pada hewan diubah menjadi kolesterol sedangkan pada tanaman diubah menjadi sigmasterol, dengan bagan reaksi sebagai berikut:
C. TRANSPORT KOLESTEROL
Kolesterol adalah molekul hidrofobik atau tidak larut dalam air. Untuk menstranportnya dalam aliran darah dan mengirimnya ke sel-sel di seluruh tubuh dimediasi oleh partikel-partikel lipoprotein yang berbeda-beda pada tiap stepnya.
Lipoprotein adalah molekul terdiri dari protein dan lipid (triacylglycerol,
cholesteryl ester, phospholipid dan cholesterol) yang digabungkan dengan interaksi
hidrofob antara bagian (gugus) non polar dari lipid dengan molekul protein. Berdasarkan bobot molekul, kerapatan, dan ukuran partikelnya lipoprotein plasma darah manusia dibagi menjadi lima golongan utama, yaitu: kilomikron, lipoprotein kerapatan sangat rendah (very low density lipoprotein, VLDL), lipoprotein kerapatan rendah (low density
lipoprotein, LDL), lipoprotein kerapatan tinggi (high density lipoprotein, HDL), dan
lipoprotein kerapatan sangat tinggi (very high density lipoprotein, VHDL). Berdasarkan kecepatan, HDL dapat dibagi lagi menjadi HDL1, HDL2 dan HDL3. Komposisi lipoprotein dalam plasma manusia disajikan dalam tabel sebagai berikut:
(Sumber: Harper’s illustrated Biochemistry, 26ed, 2003). IDL= intermediate-density lipoprotein
VLDL masuk aliran darah dan memulai penyaluran lemak-lemak ke jaringan sel tepi sepanjang dinding pembuluh darah. Dalam proses perjalanannya itu, VLDL mengalami proses penguraian lipid secara bertahap. Ketika lemak-lemak disalurkan ke jaringan, VLDL menjadi lebih diperkaya kolesterol dan secara bertahap berubah menjadi partikel LDL. Dalam hal ini kehilangan lemak menurunkan ukuran partikel dan menaikkan konsentarsi kolesterol. LDL adalah pembawa kolesterol utama dalam darah. Jika sel-sel sudah cukup kolesterol, maka LDL diblok masuk ke dalam sel jaringan dan kolesterol dikumulasi dalam darah membentuk plak arteri (atherosclerosis). Oleh karena itu LDL disebut juga kolesterol jelek karena mereka membawa kelebihan kolesterol untuk ditimbun pada dinding arteri dan menyebabkan penyakit jantung.
Kilomikron menangkap kolesterol dan lemak dari usus. Kilomikron adalah butir-butir lemak yang mengandung sedikit protein. Lemak dikirim ke jaringan adiposa meninggalkan sisa kilomikron (Chylomicron remnants) yang mengandung sebagian besar kolesterol. Sisa kolesterol ini di bawa menuju hati. Di dalam hati kolesterol dari sisa kilomikron digabung-kan dengan kolesterol yang disintesis oleh hati menjadi partikel VLDL. VLDL ini kemudian digunakan untuk transport lemak-lemak ke jaringan-jaringan.
LDL diinternalisasi ke dalam sel jaringan tepi melalui pembentukan kompleks LDL-reseptor dengan proses khusus. Kompleks LDL-reseptor yang sudah masuk ke dalam sel, komponen proteinnya diuraikan menjadi asam amino dan senyawa ester kolesterolnya dihidrolisis menjadi kolesterol. Kolesterol kemudian dapat digunakan oleh sel untuk membuat membran sel dan mensintesis steroid-steroid lain. Kolesterol yang berlebih akan dikeluarkan dari membran sel baik sebagai kolesterol bebas maupun sebagai senyawa esternya dan diangkut oleh HDL yang terdapat dalam plasma darah kembali ke sel hati. Selanjutnya kolesterol tersebut mengalami proses perombakan menghasilkan cadangan kolesterol hati yang antara lain diperlukan untuk sintesis VLDL Kadar HDL dalam darah yang tinggi akan mencegah terjadinya penimbunan LDL pada dinding pembuluh darah. Oleh karena itu HDL merupakan kolesterol baik, karena untuk mencari-cari sisa kelebihan kolesterol dan menurunkan kemungkinan pembentukan plak arteri.
Biosintesis kolesterol di dalam hati sebagian diatur oleh kolesterol dalam diet makanan.
D. PENYAKIT JANTUNG
LDL dianggap kolesterol jelek dan konsentrasi tinggi LDL dapat menyebabkan secara langsung penyakit jantung. Ada 2 jalur utama yang mana konsentrasi kolesterol dapat menaikkan tingkat bahaya:
i. Kecenderungan genetik ii. Gaya hidup
Hiperkolesterolemia adalah kondisi keturunan yang mana kolesterol serum 2-3 kali lebih tinggi daripada individu normal (normal < 200 mg/100 ml darah). Pasien dengan kelainan ini adalah kekurangan reseptor LDL dan sel-sel tidak dapat membuang LDL kolesterol secara efektiv dari darah. Kekuranagn Reseptor LDL dapat mencegah masuknya LDL ke bagian dalam sel dan menaikkan konsentrasi LDL di luar sel.
Faktor utama penyebab kolesterol tinggi meliputi antara lain: kekurangan gerak badan dan intak makanan berkolesterol / berlemak tinggi. Memakan makanan berkolesterol/berlemak tinggi menaikkan tingkat LDL dalam darah karena tubuh mengambil kolestrol lebih banyak daripada yang dibutuhkan oleh sel. Jika sel mempunyai cukup kolesterol, maka sel menghentikan pemasukkan kolesterol dari aliran darah dengan menurunkan sejumlah reseptor LDL-nya.
Gerak badan mempunya efek yang berlawanan: disamping menaikkan metabolisme seseorang untuk membakar lemak, gerak badan juga menaikkan tingkat HDL, mengarahkan penurunan serum kolesterol
Jika tingkat kolesterol LDL dalam darah naik, deposit (plak) mulai dibentuk pada dinding arteri. Akhirnya, deposit-deposit ini menjadi begitu besar sehingga mereka dapat memblok aliran darah, merangsang pembentukan gumpalan darah, dan menyebabkan serangan jantung (turunnya oksigen untuk otot jantung).
Khusus untuk pasien dengan kecenderungan genetik, obat seperti Lipitor dan
mevinolin dapat membantu mengurangi konsentrasi kolesterol. Obat ini khususnya
beraksi menghambat aktivitas HMG-CoA reduktase sehingga konsentrasi kolesterol darah menurun.
E. PENGATURAN METABOLISME KOLESTEROL
Biosintesis kolesterol di dalam hati sebagian diatur oleh kolesterol dalam diet. Di dalam jaringan, kesetimbangan kolesterol ditentukan oleh faktor-faktor yang menyebab-kan penambahan kolesterol, seperti: sintesis (no.1 s.d. 5) , penangkapan melalui LDL atau reseptor (no. 6 dan 7) dan pengurangan kolesterol, seperti: sintesis steroid (no. 9) dan asam empedu (no. 10), pembentukan ester kolesterol (no. 8), pengankutan kolesterol ke membran (no.11 & 13), dan ekskresi. Di dalam hati kelebihan kolestrol diekskresikan ke dalam empedu sebagai kolesterol atau garam-garam empedu.
Mekanisme pengaturan biosintesis kolesterol secara keseluruhan ditunjukkan dengan bagan sebagai berikut:
(Sumber: M. WIrahadikusumah, 1985)
DAFTAR PUSTAKA
Lehninger, A.L. (1982). Biochemistry, Worth Pub. Inc
Murray, R.K., Granner, D.K., Mayes, P.A., Rodwell, V.W. Lehninger, A.L. (2003). Harper’s Illustrated Biochemistry, 26th Ed., Lange Medical Books/Mc.Graw-Hill.
Voet, D. and J.G. Voet. 1990. Biochemistry, John Wiley & Sons. Stryer, L (2000). Biochemistry, 4th ed., W. H. Freeman and Company.
Muhammad Wirahadikusumah. (1985). Biokimia: metabolisme Energi, Karbohidrat, dan Lipid, Penerbit ITB Bandung.