Lipid: Definisi, Struktur, Fungsi & Contoh

Lipid terdiri dari sekelompok senyawa seperti lemak, minyak, steroid dan lilin yang ditemukan dalam organisme hidup. Baik prokariota dan eukariota memiliki lipid, yang memainkan banyak peran penting secara biologis, seperti pembentukan membran, perlindungan, isolasi, penyimpanan energi, pembelahan sel dan banyak lagi. Dalam kedokteran, lipid mengacu pada lemak darah.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Lipid menunjuk lemak, minyak, steroid dan lilin yang ditemukan dalam organisme hidup. Lipid melayani beberapa fungsi di seluruh spesies, untuk penyimpanan energi, perlindungan, isolasi, pembelahan sel dan peran biologis penting lainnya.

Lipid terbuat dari trigliserida yang terbuat dari alkohol gliserol, ditambah asam lemak. Penambahan struktur dasar ini menghasilkan keragaman besar dalam lipid. Lebih dari 10.000 jenis lipid telah ditemukan sejauh ini, dan banyak yang bekerja dengan keragaman protein yang sangat besar untuk metabolisme sel dan transportasi material. Lipid jauh lebih kecil dari protein.

Asam lemak adalah salah satu jenis lipid dan berfungsi sebagai blok bangunan untuk lipid lainnya juga. Asam lemak mengandung gugus karboksil (-COOH) yang terikat pada rantai karbon dengan hidrogen yang terikat. Rantai ini tidak larut dalam air. Asam lemak bisa jenuh atau tidak jenuh. Asam lemak jenuh memiliki ikatan karbon tunggal, sedangkan asam lemak tak jenuh memiliki ikatan karbon ganda. Ketika asam lemak jenuh bergabung dengan trigliserida, ini menghasilkan lemak padat pada suhu kamar. Ini karena struktur mereka menyebabkan mereka berkemas dengan erat. Sebaliknya, asam lemak tak jenuh yang dikombinasikan dengan trigliserida cenderung menghasilkan minyak cair. Struktur lemak tak jenuh yang tertekuk menghasilkan zat yang lebih cair dan lebih longgar pada suhu kamar.

Fosfolipid terbuat dari trigliserida dengan gugus fosfat yang diganti dengan asam lemak. Mereka dapat digambarkan memiliki kepala bermuatan dan ekor hidrokarbon. Kepala mereka hidrofilik, atau suka air, sedangkan ekornya hidrofobik atau penolak air.

Contoh lain dari lipid adalah kolesterol. Kolesterol tersusun menjadi struktur cincin kaku dari lima atau enam atom karbon, dengan hidrogen yang terikat dan ekor hidrokarbon yang fleksibel. Cincin pertama mengandung gugus hidroksil yang meluas ke lingkungan air membran sel hewan. Namun, sisa molekulnya tidak larut dalam air.

Asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) adalah lipid yang membantu fluiditas membran. PUFA berpartisipasi dalam pensinyalan sel yang terkait dengan peradangan saraf dan metabolisme energik. Mereka dapat memberikan efek neuroprotektif sebagai asam lemak omega-3, dan dalam formulasi ini, mereka anti-inflamasi. Untuk asam lemak omega-6, PUFA dapat menyebabkan peradangan.

Sterol adalah lipid yang ditemukan di membran tanaman. Glikolipid adalah lipid yang terkait dengan karbohidrat dan merupakan bagian dari kumpulan lipid seluler.

Lipid memainkan beberapa peran dalam organisme. Lipid membuat penghalang pelindung. Mereka terdiri dari membran sel dan beberapa struktur dinding sel pada tumbuhan. Lipid menyediakan penyimpanan energi untuk tumbuhan dan hewan. Cukup sering, lipid berfungsi bersama protein. Fungsi lipid dapat dipengaruhi oleh perubahan pada kelompok kepala kutubnya serta oleh rantai sampingnya.

Fosfolipid membentuk dasar untuk lapisan ganda lipid, dengan sifat amfipatiknya, yang membentuk membran sel. Lapisan luar berinteraksi dengan air sedangkan lapisan dalam ada sebagai zat berminyak yang fleksibel. Sifat cair membran sel membantu dalam fungsinya. Lipid tidak hanya menyusun membran plasma, tetapi juga kompartemen seluler seperti selubung nukleus, retikulum endoplasma (ER), aparatus Golgi, dan vesikel.

Lipid juga berpartisipasi dalam pembelahan sel. Pembelahan sel mengatur kandungan lipid tergantung pada siklus sel. Setidaknya 11 lipid terlibat dalam aktivitas siklus sel. Sfingolipid berperan dalam sitokinesis selama interfase. Karena pembelahan sel menghasilkan ketegangan membran plasma, lipid tampaknya membantu aspek mekanis pembelahan seperti kekakuan membran.

Lipid memberikan penghalang pelindung untuk jaringan khusus seperti saraf. Selubung mielin pelindung yang mengelilingi saraf mengandung lipid.

Lipid memberikan jumlah energi terbesar dari konsumsi, memiliki lebih dari dua kali jumlah energi sebagai protein dan karbohidrat. Tubuh memecah lemak dalam pencernaan, beberapa untuk kebutuhan energi segera dan yang lain untuk penyimpanan. Tubuh memanfaatkan penyimpanan lipid untuk berolahraga dengan menggunakan lipase untuk memecah lipid tersebut, dan akhirnya membuat lebih banyak adenosin trifosfat (ATP) untuk menggerakkan sel.

Pada tumbuhan, minyak biji seperti triasilgliserol (TAG) menyediakan penyimpanan makanan untuk perkecambahan biji dan pertumbuhan baik pada angiospermae dan gymnospermae. Minyak ini disimpan dalam badan minyak (OB) dan dilindungi oleh fosfolipid dan protein yang disebut oleosin. Semua zat ini diproduksi oleh retikulum endoplasma (ER). Tunas tubuh minyak dari UGD.

Lipid memberi tanaman energi yang diperlukan untuk proses metabolisme dan sinyal antar sel. Floem, salah satu bagian transportasi utama tanaman (bersama dengan xilem), mengandung lipid seperti: seperti kolesterol, sitosterol, camposterol, stigmasterol dan beberapa hormon lipofilik yang bervariasi dan molekul. Berbagai lipid mungkin berperan dalam memberi sinyal ketika tanaman rusak. Fosfolipid pada tanaman juga bekerja sebagai respons terhadap stresor lingkungan pada tanaman serta sebagai respons terhadap infeksi patogen.

Pada hewan, lipid juga berfungsi sebagai isolasi dari lingkungan dan sebagai pelindung organ vital. Lipid memberikan daya apung dan waterproofing juga.

Lipid yang disebut ceramides, yang berbasis sphingoid, melakukan fungsi penting untuk kesehatan kulit. Mereka membantu membentuk epidermis, yang berfungsi sebagai lapisan kulit terluar yang melindungi dari lingkungan dan mencegah kehilangan air. Ceramide bekerja sebagai prekursor untuk metabolisme sphingolipid; metabolisme lipid aktif terjadi di dalam kulit. Sphingolipids membentuk lipid struktural dan sinyal yang ditemukan di kulit. Sphingomyelins, terbuat dari ceramide, lazim di sistem saraf dan membantu neuron motorik bertahan hidup.

Lipid juga berperan dalam pensinyalan sel. Dalam sistem saraf pusat dan perifer, lipid mengontrol fluiditas membran dan membantu transmisi sinyal listrik. Lipid membantu menstabilkan sinapsis.

Lipid sangat penting untuk pertumbuhan, sistem kekebalan tubuh yang sehat dan reproduksi. Lipid memungkinkan tubuh untuk menyimpan vitamin di hati seperti vitamin yang larut dalam lemak A, D, E dan K. Kolesterol berfungsi sebagai prekursor untuk hormon seperti estrogen dan testosteron. Itu juga membuat asam empedu, yang melarutkan lemak. Hati dan usus membuat sekitar 80 persen kolesterol, sedangkan sisanya diperoleh dari makanan.

Umumnya, lemak hewani jenuh dan karenanya padat, sedangkan minyak nabati cenderung tidak jenuh dan karenanya cair. Hewan tidak dapat menghasilkan lemak tak jenuh, sehingga lemak tersebut harus dikonsumsi dari produsen seperti tumbuhan dan alga. Pada gilirannya, hewan yang memakan konsumen tumbuhan tersebut (seperti ikan air dingin) mendapatkan lemak bermanfaat tersebut. Lemak tak jenuh adalah lemak paling sehat untuk dimakan karena mengurangi risiko penyakit. Contoh lemak ini termasuk minyak seperti minyak zaitun dan bunga matahari, serta biji-bijian, kacang-kacangan dan ikan. Sayuran hijau berdaun juga merupakan sumber lemak tak jenuh makanan yang baik. Asam lemak dalam daun digunakan dalam kloroplas.

Lemak trans adalah minyak rencana terhidrogenasi parsial yang menyerupai lemak jenuh. Sebelumnya digunakan dalam memasak, lemak trans sekarang dianggap tidak sehat untuk dikonsumsi.

Lemak jenuh harus dikonsumsi lebih sedikit daripada lemak tak jenuh karena lemak jenuh dapat meningkatkan risiko penyakit. Contoh lemak jenuh termasuk daging hewan merah dan produk susu berlemak serta minyak kelapa dan minyak sawit.

Ketika profesional medis menyebut lipid sebagai lemak darah, ini menggambarkan jenis lemak yang sering dibahas mengenai kesehatan jantung, terutama kolesterol. Lipoprotein membantu dalam pengangkutan kolesterol melalui tubuh. High-density lipoprotein (HDL) mengacu pada kolesterol yang merupakan lemak "baik". Ini berfungsi untuk membantu menghilangkan kolesterol jahat melalui hati. Kolesterol "jahat" termasuk LDL, IDL, VLDL dan trigliserida tertentu. Lemak jahat meningkatkan risiko serangan jantung dan stroke karena akumulasinya sebagai plak, yang dapat menyebabkan arteri tersumbat. Oleh karena itu keseimbangan lipid sangat penting untuk kesehatan.

Kondisi kulit inflamasi dapat mengambil manfaat dari konsumsi lipid tertentu seperti asam eicosapentaenoic (EPA) dan asam docsahexaenoic (DHA). EPA telah terbukti mengubah profil ceramide kulit.

Sejumlah penyakit terkait dengan lipid dalam tubuh manusia. Hipertrigliseridemia, suatu kondisi trigliserida tinggi dalam darah, dapat menyebabkan pankreatitis. Sejumlah obat bekerja untuk mengurangi trigliserida, seperti oleh enzim yang menurunkan lemak darah. Pengurangan trigliserida yang tinggi juga telah ditemukan pada beberapa individu dengan suplementasi medis melalui minyak ikan.

Hiperkolesterolemia (kolesterol darah tinggi) bisa didapat atau genetik. Individu dengan hiperkolesterolemia familial memiliki nilai kolesterol yang sangat tinggi yang tidak dapat dikontrol melalui pengobatan. Ini sangat meningkatkan risiko serangan jantung dan stroke, dengan banyak orang meninggal sebelum mencapai usia 50 tahun.

Penyakit genetik yang mengakibatkan akumulasi lipid yang tinggi pada pembuluh darah disebut sebagai penyakit penyimpanan lipid. Penyimpanan lemak yang berlebihan ini menghasilkan efek yang merugikan bagi otak dan bagian tubuh lainnya. Beberapa contoh penyakit penyimpanan lipid termasuk penyakit Fabry, penyakit Gaucher, penyakit Niemann-Pick, penyakit Sandhoff dan Tay-Sachs. Sayangnya, banyak dari penyakit penyimpanan lipid ini mengakibatkan penyakit dan kematian di usia muda.

Lipid juga berperan dalam penyakit neuron motorik (MNDs), karena kondisi ini ditandai tidak hanya oleh degenerasi dan kematian neuron motorik tetapi juga masalah dengan metabolisme lipid. Pada MND, lipid struktural sistem saraf pusat berubah, dan ini memengaruhi membran dan pensinyalan sel. Misalnya, hipermetabolisme terjadi dengan amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Tampaknya ada hubungan antara nutrisi (dalam hal ini, kalori lemak yang dikonsumsi tidak cukup) dan risiko mengembangkan ALS. Lipid yang lebih tinggi sesuai dengan hasil yang lebih baik untuk pasien ALS. Obat-obatan yang menargetkan sphingolipids sedang dipertimbangkan sebagai pengobatan untuk pasien ALS. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk lebih memahami mekanisme yang terlibat dan untuk memberikan pilihan pengobatan yang tepat.

Pada atrofi otot tulang belakang (SMA), penyakit resesif autosomal genetik, lipid tidak digunakan dengan benar untuk energi. Individu SMA memiliki massa lemak tinggi dalam pengaturan asupan kalori rendah. Oleh karena itu, sekali lagi, disfungsi metabolisme lipid memainkan peran utama dalam penyakit neuron motorik.

Ada bukti bahwa asam lemak omega-3 memainkan peran yang bermanfaat dalam penyakit degeneratif seperti penyakit Alzheimer dan Parkinson. Hal ini tidak terbukti pada kasus ALS, dan pada kenyataannya efek toksisitas yang berlawanan telah ditemukan pada model tikus.

Para ilmuwan terus menemukan lipid baru. Saat ini, lipid tidak dipelajari pada tingkat protein dan karena itu kurang dipahami. Sebagian besar klasifikasi lipid saat ini mengandalkan ahli kimia dan biofisika, dengan penekanan pada struktur daripada fungsi. Selain itu, sulit untuk menghilangkan fungsi lipid karena kecenderungannya untuk bergabung dengan protein. Juga sulit untuk menjelaskan fungsi lipid dalam sel hidup. Resonansi magnetik nuklir (NMR) dan spektrometri massa (MS) menghasilkan beberapa identifikasi lipid dengan bantuan perangkat lunak komputasi. Namun, resolusi yang lebih baik dalam mikroskop diperlukan untuk mendapatkan wawasan tentang mekanisme dan fungsi lipid. Daripada menganalisis sekelompok ekstrak lipid, MS yang lebih spesifik akan diperlukan untuk mengisolasi lipid dari kompleks proteinnya. Pelabelan isotop dapat berfungsi untuk meningkatkan visualisasi dan oleh karena itu identifikasi.

Jelas bahwa lipid, selain karakteristik struktural dan energik yang diketahui, berperan dalam fungsi motorik dan pensinyalan yang penting. Seiring dengan peningkatan teknologi untuk mengidentifikasi dan memvisualisasikan lipid, penelitian lebih lanjut akan diperlukan untuk memastikan fungsi lipid. Akhirnya, harapannya adalah bahwa penanda dapat dirancang agar tidak terlalu mengganggu fungsi lipid. Mampu memanipulasi fungsi lipid pada tingkat subselular dapat memberikan terobosan penelitian. Ini bisa merevolusi ilmu pengetahuan dengan cara yang sama seperti penelitian protein. Pada gilirannya, obat-obatan baru dapat dibuat yang berpotensi membantu mereka yang menderita gangguan lipid.