LIPOPROTEIN: STRUKTUR, KOMPOSISI, FUNGSI, JENIS, CONTOH - BIOLOGI - 2025

The lipoprotein adalah partikel kompleks yang berfungsi dalam transportasi dan penyerapan lipid melalui darah dari dan ke jaringan-jaringan yang berbeda. Mereka terutama terdiri dari lipid nonpolar seperti kolesterol dan trigliserida, selain beberapa fosfolipid dan protein.

Ini adalah agregat molekuler yang disintesis terutama di usus dan hati, yang, ketika memasuki sirkulasi, berada dalam keadaan fluks konstan, yang berarti bahwa mereka mengubah komposisi dan struktur fisiknya secara teratur saat "ditangkap. "Dan dimetabolisme oleh jaringan tubuh perifer yang" ditargetkan ".

Struktur lipoprotein (Sumber: AntiSense via Wikimedia Commons)

Komponen lipid yang tidak diserap melalui lipoprotein dalam jaringan tertentu biasanya kembali sebagai "sisa" ke hati, di mana mereka diproses lebih lanjut.

Kebanyakan lipoprotein dipelajari karena hubungannya dengan kesehatan manusia, yang menurutnya empat jenis dengan relevansi klinis telah ditentukan, masing-masing dengan fungsi fisiologis yang berbeda: kilomikron, lipoprotein yang sangat rendah. kepadatan, lipoprotein kepadatan rendah, dan lipoprotein kepadatan tinggi.

Dalam pengertian ini, lipoprotein plasma terkait erat dengan proses patologis yang sangat penting bagi manusia, seperti arteriosklerosis dan penyakit arteri koroner.

Struktur

Lipoprotein plasma adalah partikel dengan morfologi struktural yang hampir bulat, karena mereka sebenarnya adalah misel lipid dan protein kompleks, di mana daerah hidrofobik atau apolar dari lipid saling berhadapan di tengah, sedangkan hidrofilik atau kutub terbuka ke permukaan, bersentuhan dengan media berair.

"Cangkang" hidrofilik atau "mantel" dari partikel-partikel ini sebagian besar terdiri dari molekul kolesterol tak teresterifikasi, fosfolipid dengan "kepala" kutub "menghadap" ke luar, dan protein yang disebut apolipoprotein; sedangkan bagian tengah atau "inti" terdiri dari ester kolesterol dan trigliserida.

Komposisi lipoprotein

Seperti yang dijelaskan, lipoprotein adalah partikel yang pada dasarnya terdiri dari campuran lipid dan protein yang melakukan fungsi transpor.

- Porsi lemak

Bergantung pada jenis lipoprotein yang dipertimbangkan, komposisi lipid dapat bervariasi, terutama dalam kaitannya dengan jumlah fosfolipid dan molekul kolesterol bebas atau yang diesterifikasi.

Selain komposisi, massa atau proporsi lipid dalam lipoprotein juga sangat bervariasi. Dalam kilomikron, misalnya, lipid mewakili lebih dari 98% massa lipoprotein, sedangkan untuk lipoprotein densitas tinggi dapat kurang dari 50%.

Lipoprotein umumnya dikaitkan dengan pengangkutan trigliserida untuk penyimpanan (jaringan adiposa) atau penggunaannya dalam metabolisme (sel atau serat otot).

Trigliserida ini dapat berasal dari eksogen (diserap di usus dari makanan) atau berasal dari endogen (disintesis dan disekresikan oleh hati dan sel usus).

Kilomikron dan lipoprotein dengan kepadatan sangat rendah adalah dua jenis lipoprotein yang memiliki kelimpahan trigliserida dan kolesterol tertinggi, sehingga kepadatannya jauh lebih rendah daripada lipoprotein lainnya.

Sebaliknya, komponen lipid dari lipoprotein densitas rendah dan densitas tinggi sebagian besar terdiri dari kolesterol dan fosfolipid. Di antara fosfolipid paling melimpah yang ditemukan di lipoprotein adalah sphingomyelins dan phosphatidylcholines, yang rasio molar bervariasi dari lipoprotein ke lipoprotein.

Penting untuk dicatat bahwa banyak sifat fisik lipoprotein yang berkaitan dengan kandungan dan komposisinya lipid, termasuk sifat flotasi, muatan permukaan, dan kecenderungan migrasi di medan listrik.

- Porsi protein

Protein yang berasosiasi dengan semua lipoprotein plasma dikenal sebagai apolipoprotein atau apoprotein dan, seperti halnya lipid, jumlah molekul yang ada dalam berbagai kelas lipoprotein sangat bervariasi.

Kilomikron, dari lipoprotein padat paling rendah, memiliki sekitar 1% protein dan kandungan maksimum telah dilaporkan pada beberapa lipoprotein densitas tinggi (dari lipoprotein terkecil) dengan nilai mendekati 50%.

Kurang lebih 10 jenis apoprotein telah diisolasi dan dideskripsikan pada manusia, yang diberi nama, menurut nomenklatur "ABC", sebagai: Apo AI, Apo A-II, Apo A-IV, Apo B- 100, Apo B-48, Apo CI, Apo C-II, Apo C-III, Apo D dan Apo E.

Protein utama dari lipoprotein densitas tinggi dikenal sebagai apolipoprotein A (Apo AI dan Apo A-II), sedangkan dari lipoprotein densitas rendah adalah apoprotein B (yang juga ditemukan pada kilomikron dan partikel dengan densitas sangat rendah. ) dan apolipoprotein kilomikron adalah Apo B-48, lebih kecil dari Apo B lipoprotein densitas rendah.

Apoprotein CI, C-II dan C-III adalah protein dengan berat molekul rendah yang ditemukan dalam plasma sebagai bagian dari partikel dengan kepadatan tinggi dan sangat rendah.

Beberapa protein yang terkait dengan lipoprotein adalah glikoprotein, seperti halnya Apo E, yang telah diisolasi dari lipoprotein dengan densitas sangat rendah dan tinggi.

Fungsi utama

Secara umum, apolipoprotein bertanggung jawab atas fungsi-fungsi seperti:

- Menjadi bagian dari struktur utama lipoprotein.

- Berfungsi sebagai kofaktor enzimatik untuk beberapa protein dengan aktivitas enzimatik yang berpartisipasi dalam metabolisme.

- Ligan khusus untuk reseptor lipoprotein pada permukaan sel jaringan "target" atau "target" untuk pengangkutan trigliserida dan kolesterol.

fitur

Lipoprotein secara aktif berpartisipasi dalam pengangkutan dan penyerapan asam lemak usus yang diperoleh dari makanan, selain itu, partikel-partikel ini juga berkontribusi dalam pengangkutan lipid dari hati ke jaringan perifer dan dalam pengangkutan terbalik, yaitu, , dari jaringan perifer ke hati dan usus.

Metabolisme lipoprotein (Sumber: Npatchett via Wikimedia Commons)

Agregat molekuler ini, kemudian, membuat zat lipid hidrofobik "kompatibel" dengan media berair yang menyusun sebagian besar cairan tubuh hewan, memungkinkan "pengangkutan dan pengiriman" mereka ke jaringan di mana zat tersebut dibutuhkan.

Fungsi sekunder yang dikaitkan dengan lipoprotein terdiri, sebagai tambahan, dalam pengangkutan senyawa beracun asing dengan karakteristik hidrofobik dan / atau amphipatik (satu hidrofobik ekstrim dan hidrofilik lainnya), seperti kasus beberapa racun bakteri, dll.

Mereka juga dapat mengangkut vitamin yang larut dalam lemak dan molekul antioksidan ke seluruh tubuh.

Jenis (klasifikasi)

Lipoprotein diklasifikasikan menurut kepadatannya, suatu karakteristik yang secara langsung berkaitan dengan hubungan antara proporsi lipid dan protein yang menyusunnya, dan yang sangat berguna ketika dipisahkan oleh proses ultrasentrifugasi.

Dengan demikian, partikel-partikel ini telah diklasifikasikan menjadi empat kelompok berbeda, yang masing-masing memenuhi fungsi tertentu dan memiliki sifat berbeda. Kelompok-kelompok ini adalah: kilomikron, lipoprotein densitas sangat rendah, lipoprotein densitas rendah, dan lipoprotein densitas tinggi.

Kilomikron

Kilomikron (CMs) terbentuk dari asam lemak dan lipid yang masuk ke dalam tubuh dengan makanan, yang, setelah diserap oleh sel-sel epitel usus, bercampur dan bergabung kembali satu sama lain dan dengan beberapa protein.

Struktur kilomikron (Sumber: Posible2006 via Wikimedia Commons)

Pembentukan kilomikron mendahului pelepasan atau sekresinya ke dalam sistem limfatik dan kemudian ke sirkulasi.

Begitu mereka mencapai jaringan ekstrahepatik tertentu, partikel-partikel ini awalnya dimetabolisme oleh enzim yang dikenal sebagai lipoprotein lipase, yang mampu menghidrolisis trigliserida dan melepaskan asam lemak yang dapat dimasukkan ke dalam jaringan atau dioksidasi sebagai bahan bakar.

Lipoprotein densitas sangat rendah

Lipoprotein densitas sangat rendah atau VLDL (Very Low Density Lipoprotein), juga dikenal sebagai “lipoprotein pra-β” diproduksi di hati dan memenuhi fungsi mengekspor trigliserida, yang merupakan salah satu komponen utamanya.

Ini adalah salah satu lipoprotein yang ditemukan dalam plasma hewan puasa dan konsentrasinya meningkat seiring bertambahnya usia.

Lipoprotein densitas rendah

Lipoprotein ini, yang dikenal sebagai LDL (Low Density Lipoprotein) atau sebagai β-lipoprotein, mewakili langkah terakhir dalam katabolisme lipoprotein dengan densitas sangat rendah dan kaya akan molekul kolesterol.

Lipoprotein densitas rendah adalah yang paling melimpah, mewakili sekitar 50% dari total massa lipoprotein plasma dan bertanggung jawab untuk pengangkutan lebih dari 70% kolesterol dalam darah. Seperti lipoprotein densitas sangat rendah, konsentrasi plasma lipoprotein ini meningkat seiring bertambahnya usia tubuh.

Lipoprotein densitas tinggi

Lipoprotein densitas tinggi (HDL) atau α-lipoprotein, adalah lipoprotein yang terlibat dalam metabolisme lipoprotein dan kilomikron densitas sangat rendah, tetapi juga berpartisipasi dalam pengangkutan kolesterol. Partikel-partikel ini kaya akan fosfolipid.

Beberapa penulis juga menyarankan bahwa ada jenis lipoprotein lain seperti Intermediate Density Lipoprotein (IDL) dan berbagai subdivisi lipoprotein kepadatan tinggi (HDL1, HDL2, HDL3, dan sebagainya).

Contoh lipoprotein

Lipoprotein densitas tinggi dikaitkan dengan beberapa penyakit penting pada manusia. Partikel-partikel ini berpartisipasi dalam transfer kelebihan kolesterol dari jaringan perifer ke hati, dan molekul kolesterol semacam itu dikenal sebagai "kolesterol baik".

Metabolisme kolesterol atau "siklus" (Sumber: Hisashi Shinkai via Wikimedia Commons)

Namun, dalam beberapa dekade terakhir, kolesterol yang terkait dengan lipoprotein densitas tinggi telah dikaitkan dengan risiko yang lebih besar untuk menderita "kejadian" atau penyakit kardiovaskular, itulah sebabnya kolesterol menjadi salah satu faktor risiko yang paling banyak dipelajari untuk kondisi patologis tersebut.

Contoh bagus lain dari lipoprotein adalah kilomikron, yang merupakan partikel yang terbentuk dari lemak yang dikonsumsi dengan makanan dan yang diangkut pertama kali oleh aliran peredaran darah, setelah mereka dibentuk oleh sel epitel mukosa. usus.

Referensi

1. Chiesa, ST, & Charakida, M. (2019). Fungsi lipoprotein densitas tinggi dan disfungsi dalam kesehatan dan penyakit. Obat dan terapi kardiovaskular, 33 (2), 207-219.
2. Christie, WW (2019). Jaringan Lipid. Diakses pada 28 Januari 2020 dari www.lipidhome.co.uk/lipids/simple/lipoprot/index.htm
3. Durstine, JL, Grandjean, PW, Cox, CA, & Thompson, PD (2002). Lipid, lipoprotein, dan olahraga. Jurnal Rehabilitasi dan Pencegahan Kardiopulmoner, 22 (6), 385-398.
4. Eisenberg, S., & Levy, RI (1975). Metabolisme lipoprotein. Dalam Kemajuan dalam penelitian lipid (Vol. 13, hlm. 1-89). Elsevier.
5. Feingold KR, Grunfeld C. Pengantar Lipid dan Lipoprotein. . Dalam: Feingold KR, Anawalt B, Boyce A, dkk., Editor. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000-. Tersedia dari: www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK305896/
6. Genest, J. (2003). Gangguan lipoprotein dan risiko kardiovaskular. Jurnal penyakit metabolik yang diturunkan, 26 (2-3), 267-287.
7. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA, & Rodwell, VW (2014). Biokimia bergambar Harper. McGraw-Hill.