Metabolisme lemak membahas tentang pencernaan, transportasi, dan penggunaan lemak sebagai sumber energi. Lemak dicerna menjadi asam lemak dan gliserol, lalu diangkut ke sel-sel dalam bentuk kilomikron atau disimpan di sel lemak. Di sel-sel, asam lemak dioksidasi menjadi asetil CoA yang kemudian masuk ke siklus asam sitrat untuk menghasilkan energi.

1. METABOLISME LEMAK

3. Pendahuluan
 Lipid yg tdpt dlm makanan sebagian besar berupa
lemak, shg metabolisme yg akan dibicarakan ini
adalah metabolisme lemak
 Lemak adalah bentuk simpanan energi utama dlm
tubuh
 Pencernaan lemak terjadi di dlm usus halus krn pd
mulut & lambung tdk ada enzim lipase
 Lemak ditransfer ke hati
 Lemak beredar dalam darah dan ditransfer kejaringan
ekstrahepatik
 Lemak digunakan sebagai energi cadangan

4.  Sumber lemak :
 Makanan
 Biosintesis de novo
 Simpanan tubuh  adiposit
 Masalah utama  sifatnya tidak larut dalam air.
 Lemak  diemulsi oleh garam empedu – disintesis oleh liver
& disimpan dlm empedu  mudah dicerna & diserap
 Transportasi  membentuk kompleks dg protein 
lipoprotein

5. Digesti, mobilisasi & transport lemak
 Lemak (triasil gliserol = TAG) yg msk ke tubuh akan
dicerna di dalam usus halus
 Garam2 empedu yg dikeluarkan oleh kantung empedu
(gall baldder) terlebih dahulu akan mengemulsi lemak
(yg relatif tdk larut dlm air) shg membentuk misel
 Misel akan dipecah oleh enzim lipase pankreas mjd
gliserol & asam lemak.

6. Garam empedu terdiri dr asam empedu yg berasal dari
kolesterol
Garam empedu  bersifat amfifatik  mengemulsi lemak 
membentuk misel
Lemak  dipecah oleh lipase pankreas  hasil?

7. Digesti, mobilisasi & transport
lemak
 Gliserol & asam lemak akan masuk ke sel mukosa usus
halus
 Pd sel mukosa usus halus tjd sintesis kembali asam lemak
& gliserol mjd lemak
 Lemak ini akan bergabung dg apoprotein, fosfolipid dan
kolesterol membentuk kilomikron yg bersifat larut dlm
darah
 Kilomikron ,merp suatu lipoprotein yg akan masuk dlm
pembuluh darah & ikut dlm aliran darah

9. Digesti, mobilisasi & transport lemak
 Kilomikron yg ikut dlm aliran darah ini kemungkinan
dapat mengalami dua peristiwa:
1. masuk ke sel lemak (adiposit) utk kemudian
disimpan mjd lemak simpanan (sbg sumber
energi cadangan)
2. masuk ke sel otot (miosit) utk digunakan
segera sbg sumber energi

10. Digesti, mobilisasi & transport lemak
 Lemak yg akan msk ke sel adiposit terlebih dahulu
akan dipecah oleh enzim lipoprotein lipase & masuk
ke sel lemak sbg asam lemak & gliserol
 Di dlm sel adiposit, asam lemak & gliserol akan
disintesis kembali mjd lemak, kemudian disimpan
didalam droplet lemak (fat droplet)

11. Digesti, mobilisasi & transport lemak
 Bila sel-sel otot (miosit) membutuhkan, lemak/TAG ini
akan dipecah kembali mjd asam lemak & gliserol oleh
enzim lipase sel adiposit
 Asam lemak akan dibawa ke sel otot oleh protein albumin
serum
 Pd sel otot asam lemak akan mengalami peristiwa β-
oksidasi yang akan menghasilkan karbondioksida & energi
yg akan digunakan oleh miosit

12. Digesti, mobilisasi & transport lemak
 Asam lemak yg masuk ke sel otot/miosit tdk dpt lgsg
mglm β-oksidasi krn tdk dpt menembus membran
dlm mitokondria
 β-oksidasi terjadi pd matriks mitokondria
 Asam lemak yg msk ke sel miosit akan bereaksi dg
KoA untk mbtk asam asil Koa

13. Digesti, mobilisasi & transport lemak
 Pd ruang intermembran mitokondria Asil koA
bereaksi dg karnitin mbtk asil karnitin
 Asil karnitin inilah yg dpt melewati membran dlm
mitokondria
 Di dlm matriks mitokondria asil karnitin akan kembali
mjd asil ko A
 Asil koA inilah yg akan masuk ke jalur β-oksidasi

15. Triasilgliserol
 bentuk simpanan energi metabolisme yang pekat
 berada dalam bentuk tereduksi dan anhidrat
 Perolehan energi :
 oksidasi sempurna asam lemak : 9 kcal g-1 (38 kJ g-1)
 karbohidrat dan protein hanya : 4 kcal g-1 (17 kJ g-1)
 Pada sel mamalia, tempat akumulasi triasilgliserol adalah
sitoplasma dari sel-sel adiposa (sel lemak). Tetesan-tetesan atau
butiran-butiran triasilgliserol bergabung membentuk gumpalan
besar yang dapat menempati sebagian besar volume sel lemak

16. PROSES PEMAKAIAN ASAM LEMAK
SBG BAHAN BAKAR
 3 tahap :
1. Mobilisasi triasilgliserol
2. Aktivasi dan transportasi asam
lemak
3. Pemecahan asam lemak menjadi
asetil koA (β-oksidasi)

17. Mobilisasi
asam lemak
• Hidrolisis triasilgliserol
menjadi asam lemak dan
gliserol di dalam sel lemak
• pelepasan asam lemak dari
sel lemak, ditransport ke
jaringan-jaringan yang
memerlukan energi

18. Hidrolisis triasilgliserol

19. Aktivasi enzim lipase
 Enzim lipase dalam jaringan adiposa (jaringan lemak)
diaktivasi oleh hormon-hormon : epinefrin,
norepienfrin, glukagon, dan adrenokortikotropik.
 Hormon-hormon tsb merangsang reseptor 7TM yang
mengaktivasi adenilat siklase sehingga cAMP
meningkat, yang akan mengaktifkan protein kinase A,
selanjutnya mengaktifkan lipase dengan cara
fosforilasi

21. • Gliserol yang terbentuk pada lipolisis diabsorpsi oleh liver
•difosforilasi dan dioksidasi menjadi dihidroksiaseton fosfat
•diisomerisasi menjadi gliseraldehid-3-fosfat
• Jadi gliserol dapat diubah menjadi piruvat atau glukosa di hati.
Metabolisme gliserol

22. Metabolisme asam lemak
 β-oksidasi asam lemak
 Tahapan :
1. Aktivasi asam lemak
2. Transport asil lemak koA (Fatty Acyl CoA)
3. Reaksi-reaksi :
 Oksidasi
 Hidrasi
 Oksidasi
 Pemutusan ikatan C-C (reaksi thiolisis)

23. Aktivasi Asam Lemak
 Asam lemak dioksidasi di mitokondria
 Asam lemak mengalami aktivasi sebelum memasuki
mitokondria
 ATP memacu pembentukan ikatan tioester antara gugus
karboksil asam lemak dan gugus sulfhidril pada KoA
 Reaksi aktivasi berlangsung di membran luar
mitokondria dikatalis oleh enzim asil KoA sintetase

24. Reaksi:
FA + CoA + ATP  asil lemak koA + AMP + 2Pi
+ 34 kJ/mol

25. Trasportasi asil-koA
• Gugus asil pada asil-koA ditransfer ke gugus OH
karnitin membentuk asil karnitin yg dikatalis
karnitin asiltransferase I pd membran luar
mitokondria
• Asil karnitin melintasi membran dalam mitokondria
yg dikatalis enzim translokase
• Gugus asil ditransfer kembali ke koA yg berada dalam
matriks mit. yg dikatalis karnitin asiltransferase II
• enzim translokase memindah kembali karnitin ke sitosol

26. Rate-limiting step of FA oxidation
Trasportasi ester Asil-koA

27. Reaksi β oksidasi
 Terdiri dari 4 proses utama:
 Dehidrogenasi
 Hidratasi
 Dehidrogenasi
 Thiolisis
 Berapakah jumlah reaksi yang
dibutuhkan untuk mengoksidasi asam
palmitat menjadi asetil Co A?

28. Step 1 : dehidrogenasi / oksidasi
• Berperan pada pembentukan rantai ganda
antara atom C2 – C3.
• Mempunyai akseptor hidrogen FAD+.
• Antara asam lemak yg berbeda panjangnya
beda enzimnya,

29. Step2 : Hidrasi
• Mengkatalisis hidrasi trans
enoyl CoA
• Penambahan gugus hidroksi
pada C no. 3
• Ensim bersifat stereospesifik
• Menghasilkan 3-L-
hidroksiasil Co. A

30. Step 3 : dehidrogenasi/ oksidasi
• Mengkatalisis oksidasi -OH
pada C no. 3 / C β  menjadi
keton
• Akseptor elektronnya : NAD+

31. Step 4 : thiolisis
• β-Ketothiolase  mengkatalisis
pemecahan ikatan thioester.
• Asetil-koA  dilepas dan tersisa
asil lemak ko A yang terhubung dgn
thio sistein mll ikatan tioester.
• Tiol HSCoA menggantikan cistein
thiol, menghasilkan asil lemak-koA
(dengan pemendekan 2 C)

32. β-oksidasi asam palmitat

33. Repeat Sequence
(a)

36. Perolehan ATP pada oksidasi
asam lemak
 Energi yang diperoleh pada oksidasi asam lemak dapat
dihitung berdasarkan stoikhiometri setiap siklus
sebagai berikut:
 asilKoA dipendekkan sebanyak 2 karbon dengan
pelepasan FADH2, NADH dan asetil KoA
 Reaksi :
Cn-asil KoA + FAD + NAD+ + H2O + KoA 
Cn-2-asil KoA + FADH2 + NADH + asetil KoA + H+

37. Perolehan ATP pada Oksidasi Asam Palmitat :
 Pemecahan palmitoil KoA (C18-asil KoA) : perlu 7 daur reaksi
 Pada daur ke -7, C4-ketoasil KoA mengalami tiolisis menjadi dua molekul
asetil KoA
Palmitoil KoA + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 KoA + 7 H2O →
8 asetil KoA + 7 FADH2 +7 NADH + 7 H+
 Pembentukan ATP :
 Oksidasi NADH → 2,5 ATP
 FADH2→ 1,5 ATP
 asetil KoA → 10 ATP
 Jumlah ATP yang terbentuk pada oksidasi palmitoil KoA : 108
 10,5 dari 7 FADH2
 17,5 dari 7 NADH
 80 dari 8 mol asetil KoA
 Dua ikatan fosfat energi tinggi dipakai untuk mengaktifkan palmitat (ATP
→ AMP + 2 Pi)
Jadi oksidasi sempurna satu mol palmitat menghasilkan 106 ATP

38. Degradasi asam
lemak tak jenuh
 Membutuhkan 2 enzim
tambahan yi
 Enoyl CoA isomerase
 2,4 dienoyl CoA
reduktase

39. Degradasi asam lemak dengan jumlah
atom C ganjil
 Degradasi FA dgn jumlah C ganjil  pd akhir
beta oksidasi  asetoasetil Ko A  dipecah
akan menghasilkan propionil Ko A dan Asetil
Ko A
 Propionil Ko A  diubah menjadi
metilmalonil Ko A  suksinil KoA  TCA

41. Penggunaan Asetil KoA
 Asetil KoA yang terbentuk pada oksidasi asam lemak
dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat hanya apabila
degradasi lemak dan degradasi karbohidrat berjalan
seimbang.
 Proses masuknya asetil KoA ke dalam siklus asam
sitrat tergantung pada keberadaan oksaloasetat dari
sitrat. Konsentrasi oksaloasetat rendah apabila
karbohidrat tidak tersedia atau digunakan secara
berlebihan.
 Secara normal aksaloasetat dihasilkan dari piruvat
(produk glikolisis) oleh enzim piruvat karboksilase.

43. Pembentukan badan keton
 Selama puasa atau pada diabetes
 oksaloasetat dikonsumsi untuk menghasilkan glukosa
melalui jalur glukoneogenesis, sehingga tidak ada yang
dapat digunakan untuk kondensasi dengan asetil KoA.
 asetil KoA diubah menjadi asetoasetat dan D-3-
hidroksibutirat. Senyawa-senyawa asetoasetat, D-3-
hidroksibutirat dan aseton dinamakan badan-badan keton.
 Penderita diabetes yang tidak diobati, maka badan-badan
keton ditemukan dalam darahnya dengan kadar yang
tinggi.

44. Badan-badan keton
 Tempat pembentukan asetoasetat dan D-3-
hidroksibutirat : liver
 Senyawa ini berdifusi dari mitokondria liver menuju
darah kemudian ditransport ke jaringan-jaringan
perifer.
 Otot jantung dan korteks ginjal menggunakan
asetoasetat sebagai pengganti glukosa
 Otak juga dapat beradaptasi ketika dalam kondisi
berpuasa atau diabetes sehingga dapat menggunakan
asetoasetat
 Selama puasa jangka lama, 75 % bahan bakar yang diperlukan
otak dipenuhi oleh badan-badan keton.

46. Reaksi pembentukan badan keton

51. Reaksi degradasi badan keton
 3-hidroksibutirat dioksidasi menghasilkan
asetoasetat dan NADH (selanjutnya diproses di
rantai fosforilasi oksidatif menghasilkan energi)
 Asetoasetat diaktivasi melalui transfer KoA dari
suksinil KoA membentuk asetoasetil KoA oleh
enzim KoA transferase. Kemudian asetoasetil
KoA didegradasi oleh tiolase menghasilkan
asetil KoA (siap diproses di siklus asam sitrat
untuk menghasilkan energi)

54. Sintesis Asam Lemak
 Tidak sepenuhnya merupakan kebalikan dari
degradasi asam lemak
 Enzim yang berbeda bekerja dlm reaksi yang
berlawanan : degradasi vs biosintesis

55. Perbedaan jalur sintesis dan degradasi asam
lemak
Perbedaan Sintesis asam lemak Degradasi asam lemak
Lokasi Terjadi di sitosol Terjadi di matriks
mitokondria
Bentuk senyawa antara Terikat secara kovalen
pada karier gugus asil yang
dinamakan ACP (acyl
carier protein)
Terikat secara kovalen
pada Koenzim A (KoA)
Enzim-enzim yang terlibat Berasosiasi dalam sebuah
rantai polipeptida yang
dinamakan fatty acid
synthase
Tidak berasosiasi
Kebutuhan oksidator /
reduktor
Memerlukan senyawa
reduktor NADPH
Memerlukan senyawa
oksidator NAD+ dan FAD

57. Sintesis Asam Lemak
 Sintesis Asam lemak 
 pada eukariotik dan prokariotik : sama
 Biosintesis terdiri dari 3 langkah :
 Biosintesis asam lemak dari asetil CoA (di sitosol)
 Pemanjangan rantai asam lemak (di mitokondria & ER)
 Desaturasi (di ER)
 Biosintesis as lemak 
 membutuhkan malonil Co A sebagai substrat
 Diperlukan ATP
 Reaksi biosintesis asam palmitat:
Dari 8 acetyl-CoA diperlukan  7 ATP +14 NADPH
 Enzim untuk sintesis asam lemak : komplek fatty acid synthase

59. Tahapan Sintesis Asam Lemak
1. Reaksi awal
- Karboksilasi gugus asetil menjadi malonil-KoA
- Reaksi dikatalis oleh asetil KoA karboksilase
 Biotin-enzim + ATP + HCO3
- CO2-biotin-
enzim + ADP + Pi
 CO2-biotin-enzim + asetil KoA  malonil KoA +
biotin-enzim

60. 2. Pemanjangan rantai putaran 1:
 pembentukan asetil ACP dan malonil ACP
 reaksi dikatalis oleh asetil transasilase dan malonil
transasilase
Asetil KoA + ACP asetil ACP + KoA
Malonil KoA + ACP malonil ACP + KoA
 Reaksi kondensasi
 Asetil ACP + malonil ACP  asetoasetil ACP + ACP +
CO2

61.  Reaksi Kondensasi

62. Reduksi gugus keto pada C-3 menjadi gugus
metilen
 (1) asetoasetil ACP direduksi menjadi 3-hidroksi
butiril ACP. Reaksi ini memerlukan NADPH sebagai
pereduksi.
 (2) Dehidrasi 3-hidroksi butiril ACP menjadi krrotonil
ACP (merupakan trans-2 enoyl ACP).
 (3) Reduksi krotonil ACP menjadi butiril ACP dengan
menggunakan senyawa peredusi NADPH, yang
dikatalis oleh enzim enoyl ACP reduktase.

63. Reaksi reduksi I

64. Reaksi dehidrasi

65. Reaksi reduksi II

66. 3. Pemanjangan rantai 2
Reaksi pemanjangan rantai putaran 2 : kondensasi
buritil ACP dengan malonil ACP membentuk C6--
ketoasil ACP
Reaksi ini sama dengan reaksi pemanjangan rantai
putaran 1. Selanjutnya pemanjangan rantai diteruskan
sampai terbentuk C16 asil ACP

67. Stoikiometri Sintesis Asam palmitat
 Asetil KoA + 7 Malonil KoA + 14 NADPH + 20 H+
→ palmitat + 7 CO2 + 14 NADP+ + 8 KoA + 6 H2O
 Reaksi tersebut memerlukan malonil KoA yang disintesis
dari :
7 Asetil KoA + 7 CO2 + 7 ATP → 7 malonil KoA + 7
ADP + 7 Pi + 14 H+
 Jadi stoikhiometri keseluruhan sintesis palmitat adalah:
8 Asetil KoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6 H+
→ palmitat + 14 NADP+ + 8 KoA + 6 H2O + 7 ADP + 7 Pi

68. Amen Dak lemak ..dak makan