Transport asil KoA ke dalam mitokondria
- Asil KoA (asam lemak yang sudah diaktifkan) yang berantai panjang tidak dapat menembus membran mitokondria dengan mudah.
- Oleh karena itu, Asil KoA berantai panjang akan diubah dulu menjadi asilkarnitin oleh karnitin parmitoiltransferase-I (karnitin asiltransferase-I) yang ada di sitoplasma agar dapat masuk ke dalam mitokondria.
- Semua proses ini terjadi dalam 4 tahap
- Grup Asil pada asilKoA ditransfer ke karnitin yang dibantu oleh karnitin asiltransferase-I. Pada tahap ini asilKoA akan diubah menjadi Asilkarnitin.
- Asilkarnitin akan dibawa masuk menembus membran mitokondria sampai ke matriks oleh protein carrier.
- Karnitin asiltransferase-II (yang berada di membran dalam mitokondria) akan mengkonversi asilkarnitin menjadi asilKoA kembali sedangkan karnitin akan dilepas.
- Karnitin akan dilepaskan ke sitoplasma untuk digunakan kembali.
Proses β-oksidasi di dalam matriks mitokondria
- Setiap siklus β-oksidasi akan membebaskan dua unit karbon asetil KoA dan terjadi dalam 4 urutan reaksi.
- Oksidasi: Asil KoA mengalami dehidrogenasi oleh FAD-dependent flavoenzim, asilKoA dehidrogenase. Ikatan double dibentuk antara karbon α dan β.
- Hidrasi: Enoil KoA hidratase menghidrasi ikatan double tadi sehingga membentuk β-hidroksiasil KoA.
- Oksidasi: Dalam tahap ini akan dihasilkan β-ketoasil KoA.
- Pemecahan (Cleavage): Reaksi terakhir β-oksidasi akan membebaskan 2 karbon asetil KoA dari asil KoA.
- Pada jalur β-oksidasi, asam lemak yang jumlah atom karbonnya ganjil, akan membentuk asetil KoA hingga tersisa sebuah residu tiga karbon (propionil KoA). Propionil KoA ini akan diubah menjadi suksinil KoA yang siap memasuki siklus asam sitrat
- asam lemak, asam lemak akan diubah dalam proses β-oksidasi menjadi asetil KoA.
- Proses Oksidasi lain dengan α-oksidasi
- Meskipun β-oksidasi merupakan jalur paling dominan pada oksidasi lemak, namun sebenarnya masih ada jalur oksidasi lain yang dikenal, yaitu α-oksidasi. α-oksidasi melakukan penghapusan/penghilangan satu atom karbon pada asam lemak dan tidak melibatkan ikatan asam lemak dengan koenzim A.
- Dalam proses ini tidak ada energi apapun yang dihasilkan.
- Sebelum memulai oksidasi, terlebih dahulu asam lemak dihidroksilasi. Baik itu hidroksilasi pada asam lemak rantai pendek maupun hidroksilasi asam lemak rantai panjang (untuk sintesis sfingolipid).
- Proses hidroksilasi ini kemungkinan besar terjadi di retikulum endoplasma dan mitokondria yang melibatkan “fungsi oksidasi campuran.”
- Proses Oksidasi lain dengan ω-oksidasi
- Jalur ini termasuk jalur yang jarang. jalur ini terjadi di retikulum endoplasma pada hampir semua jaringan tubuh.
- Sama seperti α-oksidasi, ω-oksidasi juga melibatkan hidroksilasi sebelum oksidasi asam lemak.
- Dalam hal ini hidroksilasi terjadi pada karbon metil di akhir gugus karboksil atau karbon disebelah metil akhir.
- Jalur ini juga melibatkan “fungsi oksidasi campuran” (mixed function oxidase) dan membutuhkan sitokrom P450, O2, dan NADPH.
- Bahan dari piruvat membuat proses ini seolah-olah lebih mudah.
- Piruvat diubah menjadi asetilKoA dan oksaloasetat, yang akhirnya akan bergabung kembali membentuk sitrat.
