KAJIAN PUSTAKA
2.3 Sintesis Lipid
Bila lemak yang telah disimpan dalam jaringan adiposa hendak digunakan dalam tubuh untuk menghasilkan energi, pertama, lemak harus ditranspor dari jaringan adiposa ke jaringan lain. Lemak yang ditranspor terutama berbentuk asam lemak bebas. Keadaan ini dicapai dengan hidrolisis trigliserida kembali menjadi asam lemak dan gliserol. Transpor asam lemak bebas dalam darah dilakukan dalam bentuk gabungan dengan albumin (Guyton & Hall, 2007; Campbell & Reece, 2010).
Ada dua jenis rangsangan berperan penting dalam meningkatkan hidrolisis ini. Pertama, bila sediaan glukosa pada sel lemak tidak adekuat, salah satu hasil pemecahan glukosa,α-gliserofosfat, juga tidak tersedia dalam jumlah yang cukup. Karena zat ini dibutuhkan untuk mempertahankan gugus gliserol dari trigliserida yang baru disintesis, hidrolisis trigliserida akan terjadi. Kedua, sel lipase peka hormon dapat diaktifkan oleh beberapa hormon dari kelenjar endokrin, dan hormon ini juga meningkatkan hidrolisis trigliserida dengan cepat (Guyton & Hall, 2007; Powers & Howley, 2009).
Sewaktu meninggalkan sel lemak, asam lemak mengalami ionisasi kuat dalam plasma dan gugus ioniknya segera bergabung dengan molekul albumin protein plasma. Asam lemak yang berikatan dengan cara ini disebut asam lemak bebas atau asam lemak tidak teresterifikasi untuk membedakannya dari asam lemak
lain dalam plasma yang terdapat dalam bentuk : ester gliserol, kolesterol, dan zat lainnya (Guyton & Hall, 2007).
Konsentrasi asam lemak bebas dalam plasma pada keadaan istirahat kira-kira 15 mg/dl, yang seluruhnya hanya mencapai 0,45 gram asam lemak dalam seluruh sistem sirkulasi. Jumlah sekecil ini berperan penting dalam keseluruhan sistem transport asam lemak antara berbagai bagian. Ini dikarenakan, pertama, kecepatan penggantianya (turn over) sangatlah cepat, dimana separuh asam lemak plasma akan digantikan oleh asam lemak baru setiap 2 sampai 3 menit. Pada kecepatan ini, semua kebutuhan energi normal tubuh dapat disediakan oleh oksidasi asam lemak bebas yang ditranspor tanpa menggunakan karbohidrat atau protein sebagai sumber energi (Guyton & Hall, 2007).
Kedua, semua keadaan yang meningkatkan kecepatan pemakaian lemak untuk energi sel juga meningkatkan konsentrasi asam lemak bebas dalam darah, bahkan, konsentrasi ini terkadang meningkat sampai lima hingga delapan kali. Peningkatan yang besar ini terjadi pada kasus kelaparan dan diabetes utamanya, dikarenakan sedikitnya atau tidak sama sekali memproleh energi dari metabolisme karbohidrat (Guyton & Hall, 2007; Powers & Howley, 2009).
Pada keadaan normal, hanya sekitar 3 molekul asam lemak yang bergabung dengan setiap molekul albumin, namun sebanyak 30 molekul asam lemak dapat bergabung dengan satu molekul albumin bila kebutuhan transpor asam lemak sangat besar. Ini menunjukkan bervariasinya kecepatan transport lipid pada keadaan fisiologis yang berbeda-beda (Guyton & Hall, 2007).
2.3.1 Pembentukan Adenosin Trifosfat dari Trigliserida
Pemakaian lemak sebagai sumber energi sama pentingnya dengan pemakaian karbohidrat karena jumlah energi yang dibebaskan dari setiap gram karbohidrat setelah oksidasi menjadi karbon dioksida dan air adalah 4,1 kalori, dan yang dibebaskan dari lemak adalah 9,3 kalori, sedangkan, dari protein sebesar 4,35 kalori. Selain itu, banyak karbohidrat yang ditelan bersama makanan diubah menjadi trigliserida, kemudian disimpan, dan kemudian dipakai dalam bentuk asam lemak yang dilepaskan dari trigliserida sebagai sumber energi (Powers & Howley, 2009).
Untuk memproleh energi dari lemak netral, lemak pertama-tama dipecah menjadi gliserol dan asam lemak. Asam lemak kemudian dipecah oleh oksidasi beta mitokondria menjadi radikal asetil berkarbon 2 yang membentuk asetil-koenzim A (asetil-KoA). Asetil-KoA dapat memasuki siklus asam sitrat dan dioksidasi untuk membebaskan sejumlah energi yang sangat besar. Oksidasi beta dapat terjadi di semua sel tubuh, namun terutama terjadi dengan cepat dalam sel hati. Hati sendiri tidak dapat menggunakan semua asetil-KoA yang dibentuk, sebaliknya, asetil-KoA diubah menjadi asam asetoasetat, yaitu asam dengan kelarutan tinggi yang lewat dari sel hati masuk ke cairan ekstrasel dan kemudian ditranspor ke seluruh tubuh untuk diabsorbsi oleh jaringan lain. Jaringan ini kemudian mengubah kembali asam asetoasetat menjadi asetil-KoA dan kemudian mengoksidasinya dengan cara biasa (Guyton & Hall, 2007; Powers & Howley, 2009).
Jumlah ATP yang dihasilkan dari proses oksidasi asam lemak bila menggunakan 1 molekul asam stearat adalah 146 molekul ATP. Satu molekul asam
stearat dipecah untuk membentuk 9 molekul asetil-KoA dan dikeluarkan 32 atom hidrogen ekstra. Lalu, untuk 9 molekul asetil-KoA yang didegradasi oleh siklus asam sitrat, 8 atom hidrogen dikeluarkan per molekul asetil-KoA, sehingga membentuk tambahan 72 hidrogen. Jumlah tersebut menghasilkan total 104 atom hidrogen yang akhirnya dilepaskan oleh degradasi setiap molekul asam stearat. Dari jumlah ini, 34 dikeluarkan dari pemecahan asam lemak oleh flavoprotein dan 70 dikeluarkan oleh nikotinamid adenine dinukleotida (NAD+) sebagai NADH dan H+ (Guyton & Hall, 2007; Powers & Howley, 2009).
Kedua kelompok ini dioksidasi di mitokondria, namun, atom hidrogen tersebut memasuki sistem oksidasi pada tempat yang berbeda-beda, sehingga 1 molekul ATP disintesis untuk setiap hidrogen dari 34 hidrogen flavoprotein dan 1,5 molekul ATP disintesis untuk setiap hidrogen dari 70 hidrogen NADH dan H+. Hasilnya adalah 34 dan 105, atau total 139 molekul ATP dibentuk melalui oksidasi hidrogen yang berasal dari 1 molekul asam stearat. Sembilan molekul ATP lainnya dibentuk dalam siklus asam sitrat itu sendiri (tidak termasuk ATP yang dilepaskan oleh oksidasi hidrogen), satu untuk masing-masing dari 9 molekul asetil-KoA yang dimetabolisme. Jadi, 148 molekul ATP dibentuk selama oksidasi lengkap dari 1 molekul asam stearat. Tetapi, dua ikatan berenergi tinggi dipakai dalam kombinasi awal dari koenzim A dengan molekul asam stearat, membentuk hasil akhir 146 molekul ATP (Guyton & Hall, 2007; Powers & Howley, 2009; Campbell & Reece, 2010).
2.3.2 Sintesis Trigliserida dari Karbohidrat
Setiap kali karbohidrat yang memasuki tubuh lebih banyak dari yang dapat dipakai sebagai energi atau disimpan dalam bentuk glikogen, kelebihan karbohidrat tersebut dengan cepat diubah menjadi trigliserida dan kemudian disimpan dalam bentuk ini dalam jaringan adiposa. Pada manusia, kebanyakan sintesis trigliserida terjadi di hati, tetapi sejumlah kecil juga dibentuk di jaringan adiposa itu sendiri. trigliserida yang dibentuk di hati terutama ditranspor oleh lipoprotein berdensitas sangat rendah ke jaringan adiposa tempat zat tersebut disimpan (Guyton & Hall, 2007; Powers & Howley, 2009)
2.3.3 Sintesis Trigliserida dari Protein
Banyak asam amino dapat diubah menjadi asetil-KoA. Asetil-KoA kemudian dapat disintesis menjadi trigliserida. Oleh karena itu, bila seseorang mengonsumsi protein dan makanannya melebihi jumlah protein yang dapat digunakan jaringannya, sejumlah besar kelebihan ini akan disimpan sebagai lemak (Guyton & Hall, 2007; Powers & Howley, 2009).