Bab 15. Lipid yang Penting Secara Fisiologis

PERAN BIOMEDIS gliserofosfolipid adalah gliserol dan alkohol pada sfi ngofosfolipid adalah sfi ngosin.Iipid adalah sekelompok senyawa heterogen, meliputi lemak,minyak, steroid, malam (wax), dan senyawa terkait, yang b. Glikolipid (glikosfingolipid): Lipid yang me-berkaitan lebih karena sifat fisiknya daripada sifat kimianya. ngandung asam lemak, sfingosin, dan karbohidrat.Lipid memiliki sifat umum berupa (1) relatif tidak larut c. Lipid kompleks lain: Lipid seperti sulfolipid dandalam air dan (2) larut dalam pelarut nonpolar misalnya aminolipid. Lipoprotein juga dapat dimasukkan keeter dan kloroform. Senyawa ini merupakan konstituen dalam kelompok ini.makanan yang penting tidak saja karena nilai energinya 3. Prekursor dan lipid turunan: Kelompok ini mencakupyang tinggi, tetapi juga karena vitamin larut-lemak dan asam asam lemak, gliserol, steroid, alkohol lain, aldehidalemak esensial yang terkandung di dalam lemak makanan lemak, dan badan keton (Bab 22), hidrokarbon, vitaminalami. Lemak disimpan di jaringan adiposa, tempat larutJemak, dan hormon.senyawa ini juga berfungsi sebagai insulator panas di jaringan Karena tidak bermuatan, asilgliserol (gliserida), koles- terol, dan ester kolesteril disebut lipid netral.subkutan dan di sekitar organ tertentu. Lipid nonpolarberfungsi sebagai insulator listrik, dan memungkinkan ASAM TEMAK ADATAH ASAMpenjalaran gelombang depolarisasi di sepanjang saraf KARBOKSITAT ATIFATIKbermielin. Kombinasi lipid dan protein (lipoprotein) adalah Asam lemak terutama terdapat sebagai ester dalamkonstituen sel yang penting, yang terdapat baik di membran minyak dan lemak alami, tetapi terdapat dalam bentr-rk tak-teresterifikasi sebagai asam lemak bebas, yakni suatusel maupun di mitokondria, dan juga berfungsi sebagaialat pengangkut lipid dalam darah. Pengetahuan tentang bentuk transpor yang terdapat dalam plasma. Asam lemak yang terdapat dalam lemak alami biasanya adalah turunanbiokimia lipid diperlukan untuk memahami banyak bidang rantai-lurus yang mengandung atom karbon berjumlahbiomedis penting, misalnya obesitas, diabetes melitus,aterosklerosis, dan peran berbagai asam lemak tak-jenuh genap. Rantai tersebut dapat jenuh (tidak mengandung ikatan rangkap) atau tidak jenuh (mengandung satu atauganda dalam grzi dan kesehatan. lebih ikatan rangkap).TIPID DIKTASIFIKASIKAN MENJADI TIPIDSEDERHANA AIAU KOMPTEKS Asom Lemqk Dinqmoi Berdosorkon Hidrokorbon Terkqit1. Lipid sederhana: Ester asam lemak dengan berbagai Thtanama sistematik yang paling sering digunakan menamai alkohol. asam lemak berdasarkan hidrokarbon dengan jumlah dan a. Lemak (fat)z Ester asam lemak dengan gliserol. susunan atom-atom karbon yang sama, dengan -oat untuk Minyak (oiD adalah lemak dalam keadaan cair. akhiran -e (sistem Jenewa). Jadi, asam jenuh berakhiran b. Wax (malarn): Ester asam lernak dengan alkohol -anoat, mis. asam oktanoat, dan asam tak-jenuh dengan ikatan rangkap memiliki akhiran -enoat, misalnya asam monohidrat berberat molekul tinggi. oktadesenoat (asam oleat).2. Lipid komplelis: Ester asam lemak yang mengandung Atom-atom karbon diberi nomor dari karbon karboksil gugus-gugus selain alkohol dan asam lemak. (karbon No. 1). Atom-atom karbon yang berdekatan a. Fosfolipid: Lipid yang mengandung suatu residu dengan karbon karboksil (No. 2, 3, dan 4) masing-masing asam fosfor, selain asam lemak dan alkohol. Lipid ini sering memiliki basa yang mengandung nitrogen dan substituen lain, misalnya alkohol pada t28

/BAB l5: LIPID YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS 12918:1;9 atau Ae18:1 A-CngOgoOtaH-angtegromtainlaal.inCyoanntgohlebdiihpetrinlihgagtikadnaridriaTnagbkaeila1n5-i1n.i. t6 10 s 1 terdapat, terutama di malam (wax). Beberapa asam lemak rantai bercabang juga pernah diisolasi dari sumber nabati CH'(CHr)rCH=CH(CHr)?COOH dan hewani. atau Asqm Lemok Tidok-Jenuh Mengondungr,:9,C18:1 atau n-9, 18:1 Sqtu qtqu tebih lkotqn Rongkop(D 2 3 4 5 0 7 B I t0 1B Asam lemak tidak-jenuh (Tabel 15-2) dapat dibagi lagiCH 3CH 2CH2C HzCH2CH2CHTCHTCHT=CH (CHr)7CoOH menjadi: 10 g (1) Asam tidak-jenuh tunggal (monoetenoid, monoenoat), I mengandung satu ikatan rangkap.Gambar 15-1. Asam oleat. n-9 (n minus 9) setara dengan ol9. (2) Asam tidak-jenuh ganda (polietenoid, polienoat),juga dikenal sebagai karbon ct, B dan y, dan karbon metilterminal dikenal sebagai karbon 0J atau n. mengandung dua atau lebih ikatan rangkap (3) Eikosanoid: Senyawa yang berasal dari asam lemak Berbagai perjanjian menggunakan A untuk menunjukkanjumlah dan posisi ikatan rangkap (Gambar 15-1); misalnya eikosa (20-karbon) polienoat ini, terdiri dari prostanoid,Ae menunjukkan sebuah ikatan rangkap di antara karbon 9dan 10 asam lemak; co9 menunjukkan sebuah ikatan rangkap leukotrien (LT), dan lipoksin (I)(). Prostanoiddi karbon ke-9 yang dihitung dari karbon co. Pada hewan,ikatan rangkap tambahan dimasukkan hanya antara ikatan mencakup prostaglandin (PG), prostasiklin (PGI),rangkap yang sudah ada (mis. r,l9, 0J6, atau r,l3) dan karbon dan tromboksan (TX).karboksil, sehingga dihasilkan tiga seri asam lemak yang Prostaglandin terdapat pada hampir semua jaringanmasing-masing dikenal sebagai famili crt9, ro6, dan co3. mamalia yang bekerja sebagai hormon lokal; zat ini memiliki aktivitas fisiologis dan farmakologis yang penting. SenyawaAsqm Lemok Jenuh Tidok Mengondung golongan ini disintesis in vivo dengan cara siklisasi bagianlkotqn Rongkop tengah rantai karbon dari asam lemak tak-jenuh ganda 20-karbon (eikosanoat) (misalnya asam arakidonat) untukAsam lemak jenuh dapat digambarkan berupa asam asetat membentuk suatu cincin siklopentana (Gambar 15-2). Serangkaian senyawa terkait, trombolsan, memiliki cincin(CH.-COOH) sebagai anggota pertama rangkaian dengan-CH, yang ditambahkan di antara gugus CHo-dan sildopentana yang diselingi oleh sebuah atom oksigen (cincinTabel 15-1 . Asam lemak jenuh oksana) (Gambar l5-3).Tig asam lemak eikosanoat yang berbeda menghasilkan tiga gugus eikosanoid yang ditandai oleh jumlah ikatan rangkap di rantai samping, misalnya PG,, PGr, PG3. Gugus-gugus substituen berbeda yang melekat pada cincin menghasilkan serangkaian prostaglandin dan tromboksan yang dinamai A, B, dst-misalnya tipe \"E\" prostaglandin (seperti pada PGE,) memiliki sebuah gugus keto di posisi 9, sementara tipe \"F\" memiliki sebuah gugus hidroksil di posisi ini. Leukotrien dan lipolisin adalah kelompok ketiga turunan eikosanoid yang terbentuk melalui jalur lipoksigenase (Gambar 15-4). Kelompok ini masing- masing ditandai oleh adanya tiga atau empat ikatan rangkap terkonjugasi. Leukotrien menyebabkan bronkokonstriksi dan merupakan agen proinflamasi kuat serta berperan daiam asma. Gamhar /5-2. Prostaglandin E, (PCE,)

30 /t BAGIAN ll: BIOENERGETIKA & METABOLISMF KARBOHIDRAT & LIPIDTahel 15-2\" Asam lemak tak-jenuh yang memiliki makna fisiologis dan nutrisi. i,Jvlu'rigkln osorn lernak terr,sering,dclam lemc'kCarnbar 15-3. Tromboksan A, (TXA,). Gambar 75-4. Leukotrlen Ar (LTA.).Sebcrgion Eesor Asom Lemok Tok-ienuh rotasi. Jika rantai asil terletak di sisi yang sama dengan ikatan,Alomi Memiliki lkqtqn Rongkop cis terbentuk ikat:rn rangkap rzi-, seperti pada asam olear; jikaRantai karbon asarn lernak jenuh membentuk suatu pola rotasi asil terletak di sisi berlarvanan, terbentuk rkatan trans-,irgzag jrka terentang, seperti pada suhu rendah. Pada suhu seperti pada asam elaidat, yairu isomer trans asam oleatyang lebih tinggi, sebagi:rn ikatan berputar, dan menyebabkan (Gambrar 15-5). Hampir semua asam lemak rantai panjangrantai memendek ,vang menjelaskan mengapa biomembran mk-jenul alami beradadalam konfigurasi cre, dengan molekul-rnen.iadi lebih tipis seiring dengan meningkatnya suhu. Pada molekul yang \"temekuli' 120 derajat di ikatan rangkap. Olehasam lemak tak-jenutr ditemukan suatu tipe isomerisme sebab itu, asam oleat rnemiliki bentuk L, sedangkan asamgeometrik, bergantung pada orientasi atom atau gugus di elaidat tetap \"lurus\". Penambahan iumlah ikatan rangkap rlssekitar sumbu ikatan rangkap yang tidak memunekinkan di suatu asam lemak menghasilkan berbagai kemungkinan bentuk spasial molekul-misalnva asam arakidonat, dengan

/BAB I5: LIPID YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS l3l '3.n c'* R?o-llC,l -O'c*HC, -Ho-cff - R, lt il ? ' ?-\" n-\" Gambarl5-6. Triasilglis\"ro,. l COO' TRIASTIGUSEROL (TR!GuSERlDA).coo- ADATAH BENTUK SIMPANAN UTAMA ASAM TEMAKGamhar l5-5. lsomerisme geometrik asam lemak Ae,l8:l (asam Triasilgliserol (Gambar l5-6) adalah ester trihidrat alkohololeat dan elaidat). gliserol dan asam lemak. Mono- dan diasilgliserol' tempatempat ikatan rangkap ds, memiliki \"tekukan' atau bentuk satu atau dua asam lemak teresterifikasi dengan gliserol, jugaU. Hal ini berdampak besar bagi pengemasan molekul di ditemukan di jaringan. Senyawa-senyawa ini penting dalammembran dan pada posisi yang ditempati oleh asam lemak sintesis dan hidrolisis triasilgliserol.dalam molekul yang lebih komplels seperti fosfolipid. Ikatanrangkap trans mengubah hubungan spasial ini. Asam lemak Korbon I & 3 Gliserol Tidok ldentiktrans terdapat di makanan tertentu, yang terbenruk sebagaiproduk sampingan sarurasi asam lemak selama hi&ogenasi, lJntuk menomori atom-atom karbon pada gliserol tanpa keliru,atau \"pengerasari' (hardrning) minyak alami pada pembuatan digunakan sistem -rz (penomoran stereokimia)- Perlu disadarimargarin. Kontribusi kecil lain berasal dari pencernaaan lemak bahwa karbon 1 dan 3 gliserol tidak identik jika dilihat dalamruminansia yang mengandung asam lemak nans yang berasal tiga dimensi (diperlihatkan sebagai rumus proyeksi dalamdari kerja mikroorganisme dalam rumen. Gambar l5-7). Enzim-enzim mudah membedakan keduanya dan hampir selalu spesifik untuk karbon yang bersangkutan;Sifcrr Fisik don Fisiologis Asom lemok misalnya gliserol selalu terfosforilasi dt sn-3 oleh fliserol kinaseMencerminkon Ponicng Rontoi don Deroiot unnrk menghasilkan gliserol 3-fosfat dan bukan gliserol 1-Ketidokienuhon fosfat.Titik leleh asam lemak karbon berjumlah genap meningkat FOSFOTIPID ADALAH KONSTITUEN TIPID UTANAA PADA MEMBRANseiring dengan panjang rantai dan menurun sesuai Fosfolipid dapat dianggap sebagai turunan a5,m fosfatidatketidakjenuhannya. Suatu trixilgliserol yang mengandung (Gambar 15-8), dengan fosfat yang teresterifikasi-OH alkohol yang sesuai. Asam fosfatidat adalah zat antaraYangtiga asam lemak jenuh dengan 12 karbon atau lebih penting dalam pembentukan triasilgliserol serta fosfogliserol, tetapi tidak ditemukan dalam jumlah banyak di iaringan.bersifat padat pada suhu rubuh, sedangkan jika residu asamlemaknya l8:2, lemak ini berbentuk cair hingga di bawah 0 Fosfofidilkolin (lesirin) Terdoptrt\"C. Dalarn praktik, asilgliserol alami mengandung campuran di Membron Selasarn-asarn lemak yang disesuaikan untuk memenuhi peranfungsionalnya. Lipid membran yang seharusnya cair pada Fosfoasilgliserol y*g mengandung kolin (Gambar 15-8)semua suhu lingkungan, lebih tidak-jenuh dibandingkandengan lipid simpanan. Lipid di jaringan yang sering terkena adalah fosfolipid yang pating banyak terdapat di membranudara dingin, misalnlna pada hibernator atau di ekstremitas sel dan membentuk kolin simpanan terbesar dalam tubuh.hewan, lebih ddak-f enuh. Kolin penting drlam transmisi saraf, sebagai asetilkolin, dan *Menurut terminologi baku dari International l|nion oi Pure and Applied Chemistry {IUPAC} dan International L}nion tf Biochemistr}l tlUB}, monogliserida. digliserida. dan triEliserida masing-masingseyogianya dinamai monoasilglierol, cliasilg,[iserol, dan triasilgliserol. Namun, istilah Iama masih luas digunakan, terutama dalam bidang kedokteran klinis.

132 / BAGIAN ll: BIOENERGETIKA & METABOLISME KARBOHIDRAT & LIPID o - -ol-\"-'c'H;,;-'o-c;II-R 'iu,-o-$'o-. oi H,J- o- 3* o, J-.' Asam fosfatidat R,*lclt*oL,[/H Iiff H,C-o-c-R,Gambar 1 5-7. f riasil-s n-sl iserol. Kolinsebagai simpanan gugus metil yang labil. Dipalmitoil lesitin \" -ffil$.+'$.$$'$ffiadalah suatu zat aktif-permrkaan (surface-actiue agent) yang Etenolaminsangat efektif dan merupakan konstituen utama surfaktanyang mencegah perlekatan permukaan bagian dalam paru Serinakibat tegangan permukaan. Ketiadaan zat ini dari parubayi prematur menyebabkan sindrom distres pernapasan.Sebagian besar fosfolipid memiliki sebuah radikal asil jenuhdi posisi sn-|, tetapi radikal tak-jenuh di posisi sn-2 ghserol. Fosfatidiletanolamin (sefalin) dan fosfatidilserin(ditemukan di kebanyakan jaringan) berbeda dari fosfati-dilkolin karena keberadaan masing-masing eranoiamin atauserin yang menggantikan kolin (Gambar 15-8).Fosfqridilinosifol Adqlqh Prekursor Second \_-_-_-t/__--__JMessenger MioinositolInositol terdapat dalam fosfatidilinositol sebagai suatustereoisomer, mioinositol (Gambar 1 5-8). Fosfatidilinositol4,5-bisfosfat adalah konstituen penting fosfolipid membransel; jika dirangsang oleh agonis hormon yang sesuai, zatini terpecah menjadi diasilgliserol dan inositol trifosfatyang keduanya berfungsi sebagai sinyal internal atau secondmessenger.Kordiolipin Adqlqh Lipid Uromo Membron FosfatidilglisarolMifokondrio Gambar 15-8. Asam fosfatidat dan turunan-turunannya.Asam fosfatidat adalah prekursor fosfatidilgliserol yangpada gilirannya menghasilkan kardiolipin (Gambar 15-8). O yang diperlihatkan berarsir pada asam fosfatidat diganti oleh berbagai substituen untuk membentuk (A) 3-fosfatidiikolin, (B)Lisofosfolipid Adoloh Zol Antoro dqlqm 3-fosfatidiletanolamin, (C) 3-fosfatidilserin, (D) 3-fosfatidilinositol,Mefobolisme Fosfogliserol dan (E) kardiolipin (difosfatidilgliserol).Zat ini adalah fosfoasilgliserol yang mengandung hanya satu Plosmologen Terdopqf di Otqk & Orotradikal asil, misalnya lisofosfatidilkolin (lisolesitin) yangpenting dalam metabolisme dan interkonversi berbagai Senyawa golongan ini membentuk sekitar 10olo fosfolipidfosfolipid (Gambar 15-9). Senyawa ini juga ditemukan otak dan otot. Secara struktural, plasmalogen menyerupai fosfatidiletanolamin, tetapi memiliki sebuah ikatan ester didalam lipoprotein teroksidasi dan diperkirakan berperan karbon sn-7, menggantikan ikatan ester yang terdapat didalam menimbulkan aterosklerosis. asilgliserol. Biasanya, radikal alkilnya adalah suatu alkohol

/BAB 15: LIPID YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS t33 O Seramid'\"n,*o*3-*\"ft# jJH o OH'1r,,-o- Pll * cH3- (cH'L2 *CH I HN- I =CH*CH*CH* O- I CH, Asam lemak Kolin I I tJ Asam fosfor { n-D-nI I Lisofosfatidi I kol i n (l isolesiti n). t__-----------Y----ltak-jenuh (Gambar 15-10). Pada beberapa kasus, kolin, Kolinserin, atau inositol dapat menggantikan etanolamin. Cambar 15-11. Suatu sfingomielin.Sfingomielin Ditemukqn di Sistem Sqrof Gangliosida adalah glikosfingolipid kompleks yang berasalSfingomielin ditemukan dalam jumlah besar di otak dan dari glukosilseramid yang mengandung satu atau lebihjaringan saraf. Pada hidrolisis, sfingomielin menghasilkanasam lemak, asam fosforat, kolin, dan suatu alkohol amino molekul asam sialat. Asam neuraminat (NeuAc; iihat Bab 14) adalah asam sialat utama yang terdapat di jaringan manusia.kompleks, sfingosin (Gambar 15-11). Tidak terdapat Gangliosida juga terdapat di jaringan sarafdalam konsentrasigliserol. Kombinasi sfingosin. plus asam lemak dikenal tinggi. Senyawa golongan ini tampaknya memiliki fungsisebagai seramid, suatu struktur yang jrga ditemukan dalamglikosfingolipid (lihat uraian selanjutnya). reseptor dan fungsi lain. Gangliosidayang paling sederhanaGUKOUPTD (GUKOSFTNGOLIPIDI di jaringan adalah G* yang mengandung seramid, satuPENTING DI JARINGAN SARAF & DI molekul glukosa, satu molekul galaktosa, dan satu molekul NeuAc. Dalam tata-nama singkat yang digunakan, CMEMBRAN SEt mewakili gangliosida; M adalah spesies yang mengandungGlikolipid tersebar luas di setiap jaringan tubuh, terutama monosialo; dan subscript 3 adalah angka yang ditentukandi jaringan sarafseperti otak. Senyawa golongan ini terdapat berdasarkan migrasi kromatografik. Gr, (Gambar 15-13),terutama di lapisan luar membran plasma, tempat senyawaini ikut membentuk karbohidrat permukaan sel. suatu gangliosida yang lebih kompleks yang berasal dari Gro, menarik secara biologis karena diketahui merupakan Glikolipid utama yang terdapat di jaringan hewan adalah reseptor di usus manusia untuk toksin kolera. Gangliosidaglikosfingolipid. Golongan ini mengandung seramid dan satu lain dapat mengandung satu sampai lima molekul asamatau lebih gula. Galaktosilseramid adalah glikosfingolipid sialat, yang menghasilkan di-, trisialo-gangliosida, dst.utama di otak dan jaringan saraf lain, dan jumlahnya relatifsedikit di jaringan lain. Senyawa ini mengandung sejumlah STEROID MEMITIKI BANYAK PERANasam lemak Cr,, khas, misalnya asam serebronat. FISIOTOGIS PENTING Galaktosilseramid (Gambar 15-12) dapat diubah Kolesterol mungkin merupakan steroid yang paling banyakmenjadi sulfogalaktosilseramid (sulfatida) yang terdapat dikenal karena keterkaitannya dengan aterosklerosis dandalam jumlah besar dalam mielin. Glukosilseramid adalah penyakit jantung. Namun, secara biokimiawi senyawa ini juga penting karena merupakan prekursor bagi sejumlahglikosfingolipid sederhana yang paling menonjol di jaringan besar steroid yang sama pentingnya serta mencakup asamselain sarafserta juga terdapat di otak dalam jumiah sedikit. empedu, hormon adrenokorteks, hormon seks, vitamin R, - oCil -0--,\"li1\"cClif*ll,H,.--:\"o*-cJOiH-.=-S.-gc--rH-u--$-#-R-,r-$-,-,f-f-ii--i-fl;.q'$'W D, glikosida jantung, sitosterol tumbuhan, dan beberapa Etanolamin alkaloid.Gambar 15-10. Plasmalogen. Semua steroid memiliki nukleus sik-lik serupa yang menyerupai fenantren (cincin A, B, dan C) tempat sebuah cincin siklopentana (D) melekat. Posisi-posisi karbon di nukleus steroid diberi nomor seperti diPerlihatkan di Gambar 15-14. Perlu disadari bahwa dalam rumus struktur steroid, cincin heksagonal sederhana menandai suatu cincin enam-

134 / BAGIAN ll: BIOENERGETIKA & METABOLISME KARBOHIDRAT & tlPlD Seramid CH,-(CHJrzCambar 15-12. Struktur galaktosilseramid IGalaktosaI cHroH(galaktoserebrosida, R= H), dan su lfogalaktosi lseramid I(suatu sulfatida, R = SOq'? ). HOH I Lkarbon jenuh dengan semua valensi yang dipenuhi oleh di atas bidang cincin (ikatan p) diperlihatkan dengan garisikatan hidrogen, kecuali jika diperlihatkan lain; yi, cincin ini untuk tebal, sedangkan ikatan yang melekatkan gugus-gugusbukan cincin benzena. Semua ikatan rangkap diperlihatkan di bawah (ikatan a) ditunjukkan dengan garis putus-putus.sedemikian. Rantai samping medl diperlihatkan sebagai Cincin A pada suatu steroid 5cr selalu trans terhadap cincinikatan-ikatan tunggal yang ddak melekat pada ujung B, namun cis pada steroid 5B. Gugus metil yang melekatrantaiyar'g lebih jauh (metil). Rantai samping ini biasanya pada C,o dan C,, selalu berada dalam konfigurasi p.terdapat di posisi 10 dan 13 (membentuk atom C 19 dan Kolesterol Adoloh Konsfifuen Penfing dil8). Biasanya terdapat suatu rantai samping di posisi 17 Bonyok Joringon(seperti pada kolesterol). Jika senyawa memiliki satu atau Kolesterol (Gambar 15-17) terdistribusi luas di semua sellebih gugus hidroksil dan tidak ada gugus karbonil atau tubuh, tetapi terutama di jaringan saraf. Kolesterol adalahkarboksil, senyawa tersebut merupakan suatu sterol, dan konstituen utama membran plasma dan lipoprotein plasma.namanya berakhiran -ol. Senyawa ini sering ditemukan sebagai esterkolesteril, dengan gugus hidrolail di posisi 3 yang mengalami esterifikasi denganKqrenq Asimetri podo Molekul Stercid, suatu asarn lemak rantai-panjang. Senyawa ini terdapat padaBonyok Slereoisomer yong Dopot hewan, tetapi tidak pada tumbuhan atau bakteri.Terbentuk Ergosterol Adoloh Prekursor Vifomin DMasing-masing dari cincin enam-karbon pada nukleus steroid Ergosterol terdapat pada tumbuhan dan ragi serta pentingmampu berada dalam konformasi tiga-dimensi sebagai sebagai prekursor vitamin D (Gambar l5-18). Jika diiradiasi\"kursi\" atau \"perahu\" (Gambar 15-15). Pada steroid alami,hampir semua cincin berada dalam bennrk \"kursi\", yaitu oleh sinar ultraviolet, senyawa ini akibat berefek antirakitiskonformasi yang lebih stabil. Dalam kaitannya satu sarna akibat terbukanya cincin B.lain, cincin dapat bersifat cis atau traru (Gambar 15-16). Padasteroid alami, taut antara cincin A dan B dapat cis atatr trans. Poliprenoid Memiliki Senyowo lnduk yong Somo seperti KolesterclTaut antara B dan C adalah trarc, demikian juga biasanya ditaut C/D. Ikatan yang melekatkan gugus-gugus subsdtuen(Asit- ISeramid- Glukosa-Galaktosa-JV-Aseti lgalaKosami n Meskipun bukan steroid, namun senyawa golongan inisfingo- NeuAc I sin) berkaitan karena disintesis, seperti kolesterol (Gambar 26- GalaKosa atauCer - Glc-Gal-GalNAc- Gal NeuAcGamhar 15-13. Canglicxida G*1, suatu monosialog,angliosida,reseptor di usus manusia untuk tokin kolera.

/BAB l5: LIPID YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS 135W#fu,,W{ Proses keseluruhan dapat diperlihatkan sebagai berkut:Bentuk \"kursi\" Bentuk \"perahu\" (l) Inisiasi:Cambar 15-15. Konformasi stereoisomer nukleus steroid. +ROOH * Logamtn)* ROO' + Logam(\" 1)+ r H+2) dari unit-unit isopren lima-karbon (Gambar 15-19). X'+RH+R'+XHSenyawa golongan ini mencakup ubikuinon (Bab 13), (2) Propagasi:yang ikut serta dalam rantai respiratorik di mitokondria, R' + O, -+ ROO'dan alkohol rantai-panjang dolikol (Gambar 15-20), yangikut serta dalam sintesis glikoprotein dengan memindahkan ROO' + RH -+ ROOH + R', dst.residu karbohidrat ke residu asparagin polipeptida (Bab 46). (3) Terminasi:Senyawa isoprenoid yang berasai dari tumbuhan mencakup . ROO'+ ROO'-+ ROOR + O,karet, kamfora, vitamin larut-lemak A, D, E, dan K, serta ROO'+ R'-+ ROORB-karoten (provitamin A). R'+ R'-+ RRPEROKSIDASI TIPID ADALAH SUMBERRADIKAT BEBAS Karena prekursor molekular untuk proses inisiasi umum- nya adalah produk hidroperoksida ROOH, peroksidasi lipidPeroksidasi (auto-oftsidasi) lipid yang terpajan oleh oksigen adalah suatu reaksi berantai yang berpotensi merugikan. Un-bertanggung jawab tidak saja terhadap pembusukan makanan tuk mengendalikan dan mengurangi perotsidasi lipid, baik(rancidity, tengik), tetapi juga kerusakan jaringan in vivo. manusia dalam aktivitasnya maupun alam menggunakan antioksidan. Propil galat, hidroksianisol terbutilasi (BHA),Peroksidasi ini dapat menjadi penyebab kanker, penyakit dan hidroksitoluen terbutilasi (BHT) adalah antioksidanperadangan, aterosklerosis, dan penuaan. Efek merugikan yang digunakan sebagai zat tambahan makanan. Antiok- sidan alami antara lain adalah vitamin E (tokoferol) yangdiperkirakan disebabkan oleh radikal bebas (ROO', RO', larutJipid, dan urat serta vitamin C yang larut air. Beta-OH') yang dihasilkan sewaktu terbentuknya peroksida dari karoten adalah suatu andoksidan pada Po, rendah.asam lemakyang mengandung ikatan rangkap yang diselingi- Antioksidan terbagi menjadi dua kelas: (1) antioksidanmetilen, yi, radikal bebas asam lemak yang terdapat pada asam preventifyang mengurangi laju inisiasi realsi berantai; danlemak tidak-jenuh ganda alami (Gambar 15-21). Peroksidasi (2) antioksidan pemutus-rantai yang mengganggu propa-lipid adalah suatu reaksi berantai yang menghasilkan radikal gasi reaksi berantai di atas. Antioksidan preventif mencakup katalase dan peroksidase lain misalnya glutation peroksidasebebas secara terus menerus dan peroksidasi lebih lanjut. yang bereaksi dengan ROOH; selenium yang merupakan komponen esensial glutation peroksidase dan mengatur etau c 3D av'| 1 I Ht .I\A--'ti\.-B A 6h H H sBGambar 15-l6.lnIi steroid umum yang memperlihatkan (A) konfigurasi all-trans antara cincin-cincin yang berdekatan dan (B) konfigurasi cls antara cincin A dan B.

136 / BAGIAN ll: BIOENERGETIKA & METABOLISME KARBOHIDRAT & LIPID *CH ?\", CH- =C-CH= Gamhar 15-19, Satuan isopren. HO struktur dasar pada membran biologis (Bab 40). Jika lipidG ambar 1 5 - 1 7. Koleslerol, 3 -h i droksi -5, 6-kolesten. ini berada dalam suatu konsentrasi kritis dalam medium air, lipid ini membentuk misel (rnicelles)' Sonikasi suatuaktivitasnya serta chelator ion logam, sePerti EDTA (etilen- lipid amfipatik dalam medium cair dapat menyebabkandiamintetraasetat) dan DTPA (diedlentriaminpentaasetat). terbentuknya liposom. Liposom terdiri butir-butir lapis-In vivo, antioksidan pemutus-rantai yang utama adalah ganda lipid yang menyelubungi bagian medium air. Agregasi garam empedu menjadi miseldan liposom sertapembentukansuperoksida dismutase yang bekerja dalam fase cair untuk campuran misel dengan produk Pencernaan lemak pentingmenangkap radikal bebas superoksida (Or-); urau dan vita- untuk mempermudah penyerapan lipid dari usus' Liposommin E yang bekerja dalam fase lipid untuk menangkap radi- berpotensi untuk digunakan secara klinis-terutama jikakat ROO' (Gambar 44-6). dikombinasikan dengan antibodi spesifik-jaringan-sebagai pembawa obat dalam sirkulasi yang diarahkan ke organ Peroksidasi juga dikatalisis in vivo oleh senyawa heme spesifik, misalnya dalam terapi kanker. Selain itu, liposom digunakan untuk pemindahan gen ke dalam sel vaskulardan oleh lipoksigenase yang terdapat di trombosit dan serta sebagai pembawa kosmetik atau obat topikal atau obat transdermal. Emulsi merdpakan partikel yang jauh lebihieukosit. Produk lain auto-oksidasi atau oksidasi enzimatik besar, biasanya dibentuk oleh lipid nonpolar dalam mediumyang penting secara fisiologis adalah oksisterol (dibentukdari kolesterol) dan isoprostan (prostanoid). air. Emulsi ini distabilkan oleh emulgator, misalnya lipidTIPID AMFIPATIK MENGATUR amfipatik (misalnya lesitin), yang membentuk suatu lapisanORIENTASINYA SENDIRI PADA permukaan memisahkan sebagian besar materi nonpolar dari fase air (Gambar 15-22).PERTEMUAN AIR: MINYAK RINGKASANtipid Amfipotik Membentuk Membrqn,Misel, Liposom, & Emulsi . Lipid memiliki sifat umum, yaitu relatif kurang larut dalam air (hidrofobik), tetapi larut dalam pelarutSecara umum, lipid tidak larut dalam air karena mengandungbanyak gugus nonpolar (hidrokarbon). Namun, asam lemak, nonpolar. Lipid amfifatik juga mengandung satu ataufosfolipid, sfingolipid, garam empedu, dan dalam jumlah lebih gugus polar, yang menyebabkannya cocok sebagaiyang lebih rendah, kolesterol mengandung gugus-guguspolar. Jadi, sebagian molekul tersebut bersifat hidrofobik' konstituen membran pada pertemuan air:lemak.atau tak-larut air; dan sebagian hidrofilik, atau larut-air. ' Lipid yang penting secara fisiologis adalah asam lemakMolekul semacam ini disebut amfipatik (Gambar 15- dan ester-esternya, bersama dengan kolesterol dan22). Molekul ini mengalami orientasi pada pertemuan air: steroid lain.minyak dengan gugus polar di fase air dan gugus nonpolar di . Asam lemak rantai-panjang.dapat bersifat jenuh, tak-fase minyak. Lapis-ganda (bi@er) lipid amfipatik ini adalah jenuh tunggal, atau tak-jenuh ganda' bergantung pada jumlah ikatan rangkap yang ada. Sifat cair asam lemak ini melemah seiring dengan pertambahan panjang rantai dan meningkat sesuai derajat ketidakjenuhan.Gambar 15-18. Ergosterol Gambar 1 5-20. Dolikol-suatu alkohol Crr.

/BAB l5: LIPID YANG PENTING SECARA FISIOLOGIS 137RH R. ROO.nTn\x. lXHnrln---> r=\f<Hf\-\*O,ry-{,H,=O-O1.HH '//L\", oo ^/ H OOH A -{/-\n.n HHMalondiald€hide Endoperoksida H idroperoksida ROOHGamhar 15-21. Peroksidasi lipid. Reaksi dimulai oleh suatu radikal bebas yang sudah ada (X'), oleh sinar, atau oleh ionIogam. Malondialdehida hanya dibentuk oleh asam lemak dengan tiga atau lebih ikatan rangkap dan digunakan sebagaiukuran peroksidasi Iipid bersama dengan etana dari dua karbon terminal asam lemak o3 dan pentana dari lima karbonterminal asam ]emak ro6. LIPID AMFIPATIK i alau hidlofi lik A Fase air +CuguspolarFase air i\-r-y-*---------t'&/ Gugus nonpolar atau hidrofobik Fase air Fase air MISEL EMULSI MINYAK DALAM AIR LAPIS.GANDA LIPID c D BFasenonpolarFase air Kompartemen air Lapis-ganda lipid LIPOSOM LtposoM (UNTLAMELAR) (MULTILAMELAR) E FGambar 15-22.Pembentukan membran Iipid, misel, emulsi, dan liposom dari lipid amfipatik, misalnya fosfolipid.

/r38 BAGIAN ll: BIOENERGETIKA & METABOLISME KARBOHIDRAT & LIPIDEikosanoid dibentuk dari asam lemak tak-jenuh ganda termasuk hormon-hormon utama, sePerti hormon20-karbon dan membentuk suatu kelompok penting adrenokorteks dan hormon seks, vitamin D, dan asamsenyawa yang aktif secara fisiologis dan farmakologis empedu.yang dikenal sebagai prostaglandin, tromboksan, . Peroksidasi lipid yang mengandung asam lemak tidak-leukotrien, dan lipoksin. jenuh ganda menyebabkan terbentuknya radikal bebasEster-ester gliserol secara kuantitatif adalah lipid yang yang merusak jaringan dan menimbulkan penyakit.paling signifikan diwakili oleh triasilgliserol (\"fal'), REFERENSIsuatu konstituen utarna lipoprotein dan bentuksimpanan lipid di jaringan adiposa. Fosfoasilgliserol Benzie IFF: Lipid peroxidadon: a review ofcauses, consequences,adalah lipid amfipatik dan memiliki peran penting- measurement and dietary influences. Int J Food Sci Nutrsebagai konstituen utama membran dan lapisan luar 1996;47:233lipoprotein, sebagai surfaktan di paru, sebagai prekursor Christie'W\7: LipidAnalysis,3rd ed. The Oily Press, 2003.second messenger, dan sebagai konstituen jaringan saraf.Glikolipid juga merupakan konstituen penting jaringan Dowhan'W', Bodanov H: Functional roles of lipids in membranes. Dd.am: Biochernistry of Lipid:, Lipoproteirc, and Mernbranes,saraf, seperti otak dan luar membran sel, tempat senyawa 4th ed. Vance DE, Vance JE (editors). Elsevier, 2002.golongan ini berperan membentuk karbohidrat pada Gurr MI: Lipids in Nutrition and Heabh: A Reappraisal. The Oilypermukaan sel. Press,1999.Kolesterol, suatu lipid amfipatik adalah suatu komponen Gurr MI, Harwood JL, Frayn K: Lipid Biochemisny' Blackwellpenting membran. Senyawa ini adalah molekul indukyang menjadi sumber terbentuknya steroid lain di tubuh, Publishing, 2002.