biokimia biosintesa lipid

14
BAB 1 PENDAHULUAN I.I Latar Belakang Lipid didefinisikan sebagai senyawa yang tidak larut dalam air yang diekstraksi dari makhuk hidup dengan menggunakan pelarut non polar, istilah lipid mencakup golongan senyawa dengan keanekaragaman struktur, definisi di atas berdasarkan sifat fisik yang berlawanan dengan definisi protein, karbohidrat maupun asam nukleat yang berdasarkan struktur kimianya. Lemak memiliki sifat-sifat yang khas yaitu tidak larut atau sedikit larut dalam air dan dapat diekstrasi dengan pelarut non- polar seperti chloroform, eter, benzene, heksana, aseton dan alcohol panas. Lemak mempunyai banyak fungsi biologis yang sangat menunjang kehidupan organisme, antara lai berperan dalam transport aktif sel, penyusun membrane sel, sebagai cadangan energi dan isolator panas, sebagai pelarut vitamin A, D, E, dan K. Lemak dapat mengalami reaksi hidrolisis, ketengikan, hidrogenasi, penyabunan dan lain-lain. I.II TUJUAN 1. Menjelaskan Pengertian Lipida 2. Menjelaskan Asam Lemak dan Sintesis Asam Lemak 3. Fungsi Asam Lemak dan Lipida

Upload: ega-saad

Post on 27-Oct-2015

60 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

vvvvv

TRANSCRIPT

Page 1: Biokimia Biosintesa Lipid

BAB 1PENDAHULUAN

I.I Latar BelakangLipid didefinisikan sebagai senyawa yang tidak larut dalam air yang diekstraksi dari

makhuk hidup dengan menggunakan pelarut non polar, istilah lipid mencakup golongan senyawa dengan keanekaragaman struktur, definisi di atas berdasarkan sifat fisik yang berlawanan dengan definisi protein, karbohidrat maupun asam nukleat yang berdasarkan struktur kimianya.

Lemak memiliki sifat-sifat yang khas yaitu tidak larut atau sedikit larut dalam air dan dapat diekstrasi dengan pelarut non-polar seperti chloroform, eter, benzene, heksana, aseton dan alcohol panas. Lemak mempunyai banyak fungsi biologis yang sangat menunjang kehidupan organisme, antara lai berperan dalam transport aktif sel, penyusun membrane sel, sebagai cadangan energi dan isolator panas, sebagai pelarut vitamin A, D, E, dan K. Lemak dapat mengalami reaksi hidrolisis, ketengikan, hidrogenasi, penyabunan dan lain-lain.

I.II TUJUAN 1. Menjelaskan Pengertian  Lipida2. Menjelaskan Asam Lemak dan Sintesis Asam Lemak3. Fungsi Asam Lemak dan Lipida

Page 2: Biokimia Biosintesa Lipid

BAB IIPEMBAHSAN

A. Pengertian Lipida

1. Lipid Struktur beberapa lipid umum. Di bagian atas adalah asam oleat dan

kolesterol.Struktur bagian tengah adalah trigliserida yang terdiri dari rantai oleoil, stearoil, dan palmitoil yang melekat pada kerangka gliserol. Di bagian bawah adalah fosfolipid yang umum, fosfatidilkolina.

Lipid mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofobik. Karena nonpolar, lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar, seperti alkohol, eter atau kloroform. Fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi, sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul.

Lipid adalah senyawa organik yang diperoleh dari proses dehidrogenasi endotermal rangkaian hidrokarbon. Lipid bersifat amfifilik, artinya lipid mampu membentuk struktur seperti vesikel, liposom, atau membran lain dalam lingkungan basah. Lipid biologis seluruhnya atau sebagiannya berasal dari dua jenis subsatuan atau "blok bangunan" biokimia: gugus ketoasil dan gugus isoprena. Dengan menggunakan pendekatan ini, lipid dapat dibagi ke dalam delapan kategori:asil lemak, gliserolipid, gliserofosfolipid, sfingolipid, sakarolipid, dan poliketida (diturunkan dari kondensasi subsatuan ketoasil); serta lipid sterol dan lipid prenol (diturunkan dari kondensasi subsatuan isoprena).

Meskipun istilah lipid kadang-kadang digunakan sebagai sinonim dari lemak. Lipid juga meliputi molekul-molekul seperti asam lemak dan turunan-turunannya (termasuk tri-, di-, dan monogliserida dan fosfolipid, juga metabolit yang mengandung sterol, seperti kolesterol Meskipun manusia dan mamalia memiliki metabolisme untuk memecah dan membentuk lipid, beberapa lipid tidak dapat dihasilkan melalui cara ini dan harus diperoleh melalui makanan.

B. Kategori lipid

1. Asam lemak Asam lemak atau asil lemak ialah istilah umum yang digunakan untuk

menjabarkan bermacam-ragam molekul-molekul yang disintesis dari polimerisasi asetil-KoA dengan gugus malonil-KoA atau metilmalonil-KoA di dalam sebuah proses yang disebut sintesis asam lemak.             Asam lemak terdiri dari rantai hidrokarbon yang berakhiran dengan gugus asam karboksilat; penyusunan ini memberikan molekul ujung yang polar dan hidrofilik, dan ujung yang nonpolar dan hidrofobik yang tidak larut di dalam air. Struktur asam lemak merupakan salah satu kategori paling mendasar dari biolipid biologis dan dipakai sebagai blok bangunan dari lipid dengan struktur yang lebih kompleks. Rantai karbon, biasanya antara empat sampai 24 panjang karbon, baik yang jenuh ataupun tak jenuh dan dapat dilekatkan ke dalam gugus fungsional yang mengandung oksigen, halogen, nitrogen, dand belerang. Ketika terdapat

Page 3: Biokimia Biosintesa Lipid

sebuah ikatan valensi ganda, terdapat kemungkinan isomerisme geometri cis atau trans, yang secara signifikan memengaruhi konfigurasi molekuler molekul tersebut. Ikatan ganda-cis menyebabkan rantai asam lemak menekuk, dan hal ini menjadi lebih mencolok apabila terdapat ikatan ganda yang lebih banyak dalam suatu rantai. Pada gilirannya, ini memainkan peranan penting di dalam struktur dan fungsi membran sel. Asam lemak yang paling banyak muncul di alam memiliki konfigurasi cis, meskipun bentuk trans wujud di beberapa lemak dan minyak yang dihidrogenasi secara parsial.             Contoh asam lemak yang penting secara biologis adalah eikosanoid, utamanya diturunkan dari asam arakidonat dan asam eikosapentaenoat, yang meliputi prostaglandin, leukotriena, dan tromboksana. Kelas utama lain dalam kategori asam lemak adalah ester lemak dan amida lemak. Ester lemak meliputi zat-zat antara biokimia yang penting seperti ester lilin, turunan-turunan asam lemak tioester koenzim A, turunan-turunan asam lemak tioester ACP, dan asam lemak karnitina. Amida lemak meliputi senyawa N-asiletanolamina, seperti penghantar saraf kanabinoid anandamida.             Asam lemak adalah asam alkanoat dengan rumus bangun hidrokarbon yang panjang. Rantai hidrokarbon tersebut dapat mencapat 10 hingga 30 atom. Rantai alkana yang non polar mempunyai peran yang sangat penting demi mengimbangi kebasaan gugus hidroksil.Pada senyawa asam dengan sedikit atom karbon, gugus asam akan mendominasi sifat molekul dan memberikan sifat polar kimiawi. Walaupun demikian pada asam lemak, rantai alkanalah yang mendominasi sifat molekul.

b.      Gliserolipid            Gliserolipid tersusun atas gliserol bersubstitusi mono-, di-, dan tri-, yang paling terkenal adalah ester asam lemak dari gliserol (triasilgliserol), yang juga dikenal sebagai trigliserida. Di dalam persenyawaan ini, tiga gugus hidroksil gliserol masing-masing teresterifikasi, biasanya oleh asam lemak yang berbeda. Karena ia berfungsi sebagai cadangan makanan, lipid ini terdapat dalam sebagian besar lemak cadangan di dalam jaringan hewan. Hidrolisis ikatan ester dari triasilgliserol dan pelepasan gliserol dan asam lemak dari jaringan adiposa disebut "mobilisasi lemak".Subkelas gliserolipid lainnya adalah glikosilgliserol, yang dikarakterisasi dengan keberadaan satu atau lebih residu monosakarida yang melekat pada gliserol via ikatan glikosidik. Contoh struktur di dalam kategori ini adalah digalaktosildiasilgliserol yang dijumpai di dalam membran tumbuhan dan seminolipid dari sel sperma mamalia.             Gliserida adalah ester dari asam lemak dan sejenis alkohol dengan tiga gugus fungsional yang disebut gliserol (nama IUPAC, 1,2,3-propantriol). Karena gliserol memiliki tiga gugus fungsional alkohol, asam lemak akan bereaksi untuk membuat tiga gugus ester sekaligus. Gliserida dengan tiga gugus ester asam lemak disebut trigliserida. Jenis asam lemak yang terikat pada ketiga gugus tersebut seringkali tidak berasal dari kelas asam lemak yang sama.

Page 4: Biokimia Biosintesa Lipid

FosfolipidFosfatidiletanolamina[3]            (Glisero)fosfolipid (bahasa Inggris: phospholipid, phosphoglycerides, glycerophospholipid) sangat mirip dengan trigliserida dengan beberapa perkecualian. Fosfolipid terbentuk dari gliserol (nama IUPAC, 1,2,3-propantriol) dengan dua gugus alkohol yang membentuk gugus ester dengan asam lemak (bisa jadi dari kelas yang berbeda), dan satu gugus alkohol membentuk gugus ester dengan asam fosforat. Gliserofosfolipid, juga dirujuk sebagai fosfolipid, terdapat cukup banyak di alam dan merupakan komponen kunci sel lipd dwilapis, serta terlibat di dalam metabolisme dan sinyal komunikasi antar sel. Jaringan saraf termasuk otak, mengandung cukup banyak gliserofosfolipid. Perubahan komposisi zat ini dapat mengakibatkan berbagai kelainan saraf.

Contoh gliserofosfolipid yang ditemukan di dalam membran biologis adalah fosfatidilkolina (juga dikenal sebagai PC, GPCho, atau lesitin), fosfatidiletanolamina (PE atau GPEtn), dan fosfatidilserina (PS atau GPSer). Selain berperan sebagai komponen primer membran sel dan tempat perikatan bagi protein intra- dan antarseluler, beberapa gliserofosfolipid di dalam sel-sel eukariotik, seperti fosfatidilinositol dan asam fosfatidat adalah prekursor, ataupun sendirinya adalah kurir kedua yang diturunkan dari membran.[21] Biasanya, satu atau kedua gugus hidroksil ini terasilasi dengan asam lemak berantai panjang, meskit terdapat gliserofosfolipid yang terikat dengan alkil dan 1Z-alkenil (plasmalogen). Terdapat juga varian dialkileter pada arkaebakteria. Gliserofosfolipid dapat dibagi menurut sifat kelompok-kepala polar pada posisi sn-3 dari tulang belakang gliserol pada eukariota dan eubakteria, atau posisi sn-1 dalam kasus archaea. Karena pada gugus ester asam fosforat masih mempunyai satu ikatan valensi yang bebas, biasanya juga membentuk gugus ester dengan alkohol yang lain, misalnya alkohol amino seperti kolina, etanolamina dan serina. Fosfolipid merupakan komponen yang utama pada membran sel lapisan lemak. Fosfolipid yang umum dijumpai adalah:

Lecitin yang mengandung alkohol amino jenis kolina Kepalin yang mengandung alkohol amino jenis serina atau etanolamina.

Sifat fosfolipid bergantung dari karakter asam lemak dan alkohol amino yang diikatnya.Sfingolipid            Sfingolipid adalah keluarga kompleks dari senyawa-senyawa yang berbagi fitur struktural yang sama, yaitu kerangka dasar basa sfingoid yang disintesis secara de novo dari asam amino serina dan asil lemak KoA berantai panjang, yang kemudian diubah menjadi seramida, fosfosfingolipid, glisosfingolipid, dan senyawa-senyawa lainnya.            Nama sfingolipid diambil dari mitologi Yunani, Spinx, setengah wanita dan setengah singa yang membinasakan siapa saja yang tidak dapat menjawab teka-tekinya. Sfingolipid ditemukan oleh Johann Thudichum pada tahun 1874 sebagai teka-teki yang sangat rumit dari jaringan otak.

Page 5: Biokimia Biosintesa Lipid

            Sfingolipid adalah jenis lemak kedua yang ditemukan di dalam membran sel, khususnya pada sel saraf dan jaringan otak. Lemak ini tidak mengandung gliserol, tetapi dapat menahan dua gugus alkohol pada bagian tengah kerangka amina.

            Fosfosfingolipid utama pada mamalia adalah sfingomielin (seramida fosfokolina), sementara pada serangga terutama mengandung seramida fosfoetanolamina dan pada fungi memiliki fitoseramida fosfoinositol dan gugus kepala yang mengandung manosa. Basa sfingoid utama mamalia biasa dirujuk sebagai sfingosina. Seramida (Basa N-asil-sfingoid) adalah subkelas utama turunan basa sfingoid dengan asam lemak yang terikat pada amida. Asam lemaknya biasanya jenuh ataupun mono-takjenuh dengan panjang rantai dari 16 atom karbon sampai dengan 26 atom karbon. Glikosfingolipid adalah sekelompok molekul beraneka ragam yang tersusun dari satu residu gula atau lebih yang terhubung ke basa sfingoid melalui ikatan glikosidik.

c.       Lipid sterol            Lipid sterol, seperti kolesterol dan turunannya, adalah komponen lipid membran yang penting, bersamaan dengan gliserofosfolipid dan sfingomielin. Steroid, semuanya diturunkan dari struktur inti empat-cincin lebur yang sama, memiliki peran biologis yang bervariasi seperti hormon dan molekul pensinyalan. Steroid 18-karbon (C18) meliputi keluarga estrogen, sementara steroid C19 terdiri dari androgen seperti testosteron dan androsteron. Subkelas C21 meliputi progestagen, juga glukokortikoid dan mineralokortikoid. Sekosteroid, terdiri dari bermacam ragam bentuk vitamin D, dikarakterisasi oleh perpecahan cincin B dari struktur inti. Contoh lain dari lemak sterol adalah asam empedu dan konjugat-konjugatnya, yang pada mamalia merupakan turunan kolesterol yang dioksidasi dan disintesis di dalam hati. Pada tumbuhan, senyawa yang setara adalah fitosterol, seperti beta-Sitosterol, stigmasterol, dan brasikasterol; senyawa terakhir ini juga digunakan sebagai bagi pertumbuhan alga. Sterol dominan di dalam membran sel fungi adalah ergosterol.

d.   Lipid prenol            Lipid prenol disintesis dari prekursor berkarbon 5 isopentenil pirofosfat dan dimetilalil pirofosfat yang sebagian besar dihasilkan melalui lintasan asam mevalonat (MVA). Isoprenoid sederhana (alkohol linear, difosfat, dan lain-lain) terbentuk dari adisi unit C5 yang terus menerus, dan diklasifikasi menurut banyaknya satuan terpena ini. Struktur yang mengandung lebih dari 40 karbon dikenal sebagai politerpena. Karotenoid adalah isoprenoid sederhana yang penting yang berfungsi sebagai antioksidan dan sebagai prekursor vitamin A. Contoh kelas molekul yang penting secara biologis lainnya adalah kuinon dan hidrokuinon yang mengandung ekor isoprenoid yang melekat pada inti kuinonoid yang tidak berasal dari isoprenoid. Vitamin E dan vitamin K, juga ubikuinon, adalah contoh kelas ini. Prokariota mensintesis poliprenol (disebut baktoprenol) yang satuan isoprenoid terminalnya yang melekat pada oksigen tetap tak jenuh, sedangkan pada poliprenol hewan (dolikol) isoprenoid terminalnya telah direduksi.

Sintesis Lemak Dalam Tubuh Manusia

Page 6: Biokimia Biosintesa Lipid

Lemak yang telah dikonsumsi oleh tubuh baik lemak hewani maupun nabati akan

dirombak oleh enzim lipase di usus halus menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya

zat-zat ini akan diserap di usus halus. zat-zat yang lebih sederhana sehingga bisa

diserap oleh vili(jonjot/tonjola dalam usus halus). Setelah diserap oleh usus, lemak-

lemak tersebut akan diangkut oleh saluran kelenjar getah bening yang pada akhirnya

akan sampai di hati/hepar. Disini, lemak-lemak tersebut akan disintesis menjadi lemak

"siap pakai" yang akan diedarkan ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah. Lemak

tersebut ada yang disimpoan dalam bentuk HDL maupun LDL tergantung pada jenis

asam lemak yang dikonsumsi oleh orang tersebut. Nantinya HDL maupun LDL ini

dipakai untuk membentuk  jaringan adiposa, dan jaringan lain sebagai cadangan energi.

Adapun proses sintesis lemak dalam tubuh adalah sebagai berikut (anonymous, 2010).

Sintesis lemak dalam sel terjadi di organel reticulum endoplasma(RE) halus.

Sintesis lemak merupakan reaksi anabolisme(Kristiyono, 2008). Lemak dapat disintesis

dari karbohidrat dan protein karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di

dalarn daur Krebs. Lemak disintesis dari protein dan karbohidrat melalui asetil ko-enzim

A.  dalam tubuh, ketiga macam senyawa tersebut dapat saling mengisi sebagai bahan

pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat,

karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya.

Metabolisme gliserol memiliki cara sama dengan metabolisme karbohidrat, yaitu

melalui jalan piruvat. Untuk mensintesis lemak atau asam lemak diperlukan suatu ko-

enzim A yang berfungsi memutuskan atau memecahkan dua bagian atom C

(karbon)nya untuk membentuk asetil Ko-A. Karena pemutusan rantai karbonnya terjadi

pada karbon (C) kedua pada mata rantai asam lemak, maka reaksinya dinamakan beta

oksidasi. Beta oksidasi adalah suatu proses yang berlangsung secara berulang-ulang

sehingga semua atom karbon (C) pada rantai lemak berubah menjadi asetil Ko-A. Asetil

Ko-A juga dapat diubah kembali menjadi asam lemak sehingga reaksi beta oksidasi

disebut pula sebagai reaksi reversible (yang dapat di balik). Asam piruvat sebagai hasil

akhir metabolisme gliserol, dan asetil Ko-A bersama-sama akhirnya memasuki siklus

asam trikarboksilat yang merupakan langkah terakhir dari metabolisme dalam tubuh.

Berikut ini akan proses sintesis lemak yang berasal dari karbohidrat dan protein.

Sintesis Lemak dari Karbohidrat :

Page 7: Biokimia Biosintesa Lipid

Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.

Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.

Gliserol + asam lemak ———> lemak.

Tahap pembentukan asetil-Ko A terlebih dahulu dari senyawa asam lemak. Tahap ini

dimulai dengan penempelan asam lemak dengan koenzim A (Ko-A) melalui ikatan

tioester. Reaksi ini dikatalisasi oleh enzim lemak asil-Ko A sintetase (fatty acyl-CoA

synthetase) dan diselesaikan dengan bantuan enzim pirofosfatase sehingga

membentuk senyawa asil-Ko A.

Sintesis Lemak dari Protein:

Protein ———— enzim protease ————> Asam Amino

Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu

memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piruvat

———> Asetil Ko-A.

Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam piruvat,

selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid

dengan asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak(anonymous, 2009).

Oksigen yang diperlukan tubuh memerlukan oksigen lebih banyak dalam proses

oksidasi lemak untuk menghasilkan energi dibandingkan dengan proses oksidasi

karbohidrat. Hal ini dimungkinkan karena perbandingan C : H : O molekul lemak jauh

lebih besar dibandingkan dengan molekul karbohidrat. Misalnya, perbandingan C : H :

O pada molekul tristearin adalah 57 : 110 : 6, sedangkan molekul glukosa juga memiliki

enam atom oksigen, tetapi perbandingan C : H : O pada glukosa jauh lebih rendah,

yaitu 6 : 12 : 6. Perbedaan ini mengakibatkan nilai pembakaran yang jauh berbeda.

Satu gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat hanya

menghasilkan 4,1 kalori saja(anonymous, 2010).

            Adapun alur pembentukan/sintesis lemak baik yang berasal dari asam lemak,

Page 8: Biokimia Biosintesa Lipid

glukosa maupun asam amino maupun sebaliknya hingga dapat digunakan sebagai

sumber energi, dapat dilihat dalam gambar berikut.

Page 9: Biokimia Biosintesa Lipid

BAB III

KESIMPULAN

  Asam lemak yang baik untuk tubuh adalah asam lemak tak jenuh, khususnya yang memiliki

ikatan rangkap dekat dengan ujungnya.

  Sintesis lemak terjadi di reticulum endoplasma(RE) halus.

  Sintesis lemak dapat dibuat dari asam lemak, glukosa, maupun asam amino.

  Energi yang dihasilkan lemak tiap gramnya 9,3 kkal.

Page 10: Biokimia Biosintesa Lipid

Daftar Pustaka

Armstrong, Frank B. 1995. Buku Ajar Biokimia. Edisi ketiga. EGC: JakartaGilvery, Goldstein. 1996. Biokimia Suatu Pendekatan Fungsional. Edisi 3. Airlangga

University Press: SurabayaHarper, et al. 1980. Biokimia (Review of Physiological Chemistry). Edisi 17. EGC:

JakartaGirindra, A. 1986. Biokimia 1. Gramedia. Jakarta.Kay, E.R.M. 1966. Biochemistry : An Introduction to Dynamic Biology. Collier-

Macmillan.Canada.Kuchel, P., G. B. Ralston. 2006. Biokimia. Schaum. Terjemahan. Erlangga. Jakarta.Ngili Yohanis.2009. Biokimia : Struktur dan Fungsi Biomolekul. Graha Ilmu. Yogyakarta.Poedjiadi, A., F.M. T. Supriyanti. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.Stryer, L. 2000. Biokimia. Vol 1,2,3. Edisi 4. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta.