biosintesa asam lemak belum fix

Upload: rizkina-lestari-utami-puteri

Post on 19-Feb-2018

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    1/8

    BIOSINTESA ASAM LEMAK, BIOSINTESA

    TRASIL GLISEROL DAN LIPIDA

    SEDERHANA

    A. Latar Belakang

    Asam lemak adalah rantai hidrokarbon alifatik panjang yang memiliki

    gugus asam karboksilat. Panjang rantai hidrokarbon asam lemak bervariasi dari 10

    sampai 30 karbon. Rantai hidrokarbon ini bersifat nonpolar yang berfungsi untuk

    menyeimbangkan gugus asam karboksilat yang bersifat polar. Rantai hidrokarbon

    asam lemak biasanya berjumlah genap karena berkaitan dengan tambahan dua

    karbon dari asetil!oA saat biosintesis asam lemak.

    "intesis asam lemak bukan berarti kebalikan dari jalur penguraian asam

    lemak artinya pembentukan asam lemak sebagian besar berlangsung melalui lintasyang berbeda# dikatalisis oleh rangkaian en$im yang berbeda dan terjadi didalam

    bagian sel yang tidak sama# %alaupun ada sebagian ke&il asam lemak yang

    dihasilkan melalui kebalikan dari reaksi penguraian asam lemak dalam

    mitokondria.

    !iri kedua yang menonjol dari mekanisme biosintesis asam lemak adalah

    bah%a senya%a antara asil didalam proses ini adalah senya%a tioester# bukan 'oA

    seperti yang terjadi didalam oksidasi lemak# tetapi merupakan protein dengan

    berat molekul rendah yang disebut protein pemba%a asil atau A!P yang

    mempunyai gugus "(esensial.

    !iri ketiga adalah bah%a sintesis asam lemak terjadi didalam sitosol sel

    eukariotik sedangkan oksidasi asam lemak terjadi terutama didalam

    mitokondria.Asam lemak yang dibuat didalam sitosol kemudian digunakan

    sebagai unit pembangun untuk membuat triasilgliserol atau fosfolipid.

    A. Biosintesis Asam Lemak

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    2/8

    Biosintesis asam lemak terjadi di dalam sitosol sel eukariotik. Asam

    lemak yang dibuat di sitosol kemudian digunakan sebagai unit pembangun

    untuk membuat triasilgliserol atau fosfolipid. Pada biosintesis asam lemak

    terdapat tiga tahapan# antara lain)

    1. Produksi asetil 'oA "itoplasma

    *. Pembentukan malonil 'oA dari Asetil 'oA

    3. Pemanjangan rantai palmitat

    Biosintesis asam lemak

    B+,"+-/"+" merupakan proses pembentukan suatu metabolit produk

    metabolisme 2 dari molekul yang sederhana sehingga menjadi molekul yang lebihkompleks yang terjadi pada organisme hidup .

    Pada daun hijau tumbuhan# asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada

    bagian lain tumbuhan dan pada sel he%an dan manusia2# asam lemak dibuat di

    sitosol. Proses esterifikasi pengikatan menjadi lipida2 umumnya terjadi pada

    sitoplasma# dan minyak atau lemak2 disimpan pada oleosom. Banyak spesies

    tanaman menyimpan lemak pada bijinya biasanya pada bagian kotiledon2 yang

    ditransfer dari daun dan organ berkloroplas lain. Beberapa tanaman penghasil

    lemak terpenting adalah kedelai# kapas# ka&ang tanah# jarak# rapskanola# kelapa#

    kelapa sa%it# jagung dan $aitun.

    Proses biokimia sintesis asam lemak pada he%an dan tumbuhan relatif

    sama. Berbeda dengan tumbuhan# yang mampu membuat sendiri kebutuhan asam

    lemaknya# he%an kadang kala tidak mampu memproduksi atau men&ukupi

    kebutuhan asam lemak tertentu. Asam lemak yang harus dipasok dari luar ini

    dikenal sebagai asam lemak esensial karena organisme yang memerlukan tidak

    memiliki &ukup en$im untuk membentuknya.

    Biosintesis asam lemak alami merupakan &abang dari daur !alvin# yang

    memproduksi glukosa dan asetil'oA. Proses berikut ini terjadi pada daun hijautumbuhtumbuhan dan memiliki sejumlah variasi.

    a. Penyimpanan lemak dan penggunaannya kembali

    Adapun tahaptahap penyimpanan tersebut adalah)

    Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks 4L5L.

    Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa

    untuk disimpan.

    6liserol 3fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. +ni harus

    tersedia dari glukosa.

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    3/8

    Akibatnya# kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan

    glukosa di dalam tubuh.

    b. -ilai gi$i

    Asam lemak mengandung energi tinggi menghasilkan banyak AP2.

    'arena itu kebutuhan lemak dalam pangan diperlukan. 5iet rendah lemak

    dilakukan untuk menurunkan asupan energi dari makanan. Asam lemak tak jenuh

    dianggap bernilai gi$i lebih baik karena lebih reaktif dan merupakan antioksidan

    di dalam tubuh. Posisi ikatan ganda juga menentukan daya reaksinya. "emakin

    dekat dengan ujung# ikatan ganda semakin mudah bereaksi. 'arena itu# asam

    lemak ,mega3 dan ,mega7 asam lemak esensial2 lebih bernilai gi$i

    dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Beberapa minyak nabati misalnya 8linolenat2 dan minyak ikan laut banyak mengandung asam lemak esensial.

    Pada hakikatnya sintesis asam lemak berasal dari asetil koA. /n$im yang bekerja

    sebagai katalis adalah kompleks en$imen$im yang terdapat pada sitoplasma#

    sedangkan en$im peme&ah asam lemak terdapat pada mitokondria. Reaksi a%al

    adalah karboksilasi asetil koen$im A menjadi malonil koen$im A. Reaksireaksi

    ini melibatkan (!,3 dan energi dari AP. Reaksi pembentukan malonil koen$im

    A sebenarnya terdiri atas dua reaksi sebagai berikut)

    Biotin terikat pada suatu protein yang disebut protein pengangkut karboksilbiotin.

    Biotin karboksilase adalah en$im yang bekerja sebagai katalis dalam raksi

    karboksilasi biotin. Reaksi kedua ialah pemindahan gugus karboksilat kepada

    asetil koen$im A. 'atalis dalam reaksi ini adaah transkarboksilat.

    ahap berikutnya dalam sintesis asam lemak adalah tahap memperpanjang

    rangkaian atom !# yang dimulai dengan pembentukan asetil A!P dan malonilA!P# dengan katalis asetiltransasilase dan maloniltransasilase.

    9aloniltransasilase bersifat sangat khas# sedangkan asetiltransasilase dapat

    memindahkan gugus asli selain asetil# %alaupun lambat. Asam lemak dengan

    jumlah atom ! ganjil disentesis bera%al dari propionil astoasetil A!P dengan

    en$im asilmalonil A!P kondensase sebagai katalis

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    4/8

    Pada reaksi kondensasi ini# senya%a : atom ! dibentuk dari senya%a * atom !

    dengan 3 atom ! dan !,* dibebaskan. ahap selanjutnya ialah reduksi gugus

    keto pada ! dengan ketoasil A!P reduktase sebagai katalis. 'emudian 3hidroksi

    butiril A!P diubah menjadi krotonil A!P dengan pengeluaran molekul air

    dehidrase2.

    /n$im yang bekerja pada reaksi ini ialah 3hidroksi asil A!P dehidratase . Reaksi

    terakhir dari putaran pertama sintess asam lemak ialah pembentukan butiril A!P

    dari krotonil A!P dengan katalis enoil A!P reduktase. ;adi putaran pertama

    proses perpanjangan rantai ! ini telah mengubah asetil koen$im A menjadi butiril

    A!P.

    Putaran kedua pada proses perpanjangan rantai ! dimulai dengan reaksi butiril

    A!P dengan malonil A!P dan seterusnya seperti reaksireaksi pada putaran

    pertama. 5emikian setelah beberapa putaran maka asam lemak terbentuk pada

    reaksi terakhir yaitu hidrolisis asil A!P menjadi asam lemak dan A!P.

    Proses pemindahan satu molekul asetil koen$im A dari mitokondria ke dalamsitoplasma dapat menghasilkan satu molekul -A5P(. Pembentukan asam

    palmiat membutuhkan < molekul < asetil koen$im A# oleh karenanya terbentuk

    pula < molekul -A5P(.

    9akanan bukan satusatunya sumber lemak kita. "emua organisme dapat men

    sintesis asam lemak sebagai &adangan energi jangka panjang dan sebagai

    penyusun struktur membran. Pada manusia# kelebihan asetil 'oA dikonversi

    menjadi ester asam lemak. "intesis asam lemak sesuai dengan degradasinya

    oksidasi beta2.

    "intesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. A!P a&yl &arrier protein2

    digunakan selama sintesis sebagai titik pengikatan. "emua sintesis terjadi di

    dalam kompleks multi en$imfatty a&id synthase. -A5P( digunakan untuk

    sintesis.

    ahaptahap sintesis asam lemak ditampilkan pada skema berikut.

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    5/8

    ahaptahap sintesis asam lemak

    ;alan yang tampak untuk mensintesis asam lemak berbeda sekali dari ;alan

    oksidasinya. "enya%a yang digunakan untuk menambah panjang rantai asam

    lemak adalah malonil'oA# yang disiintesis dari asetil'oA. Pada he%an tingkat

    tinggi sintesis asam lemak terutama terjadi dalam hati# jaringan adipose dan dalam

    kelenjar susu. 5i tingkat sel pembentukan asam lemak berlangsung dalam sitosol#

    sebaliknya pada oksidasi asam lemak terjadi pada mito&hondria.

    Asam sitrat dan karbondioksida merupakan senya%a yang penting pada

    biosintesis asam lemak# kemungkinan besar kedua senya%a di atas bertindak

    sebagai katalisator. "etelah berakhirnya reaksi# !,* yang mulamula terlibat di

    dalamnya# tidak terdapat dalam asam lemak yang dibentuk.

    /n$im yang mengkatalisis biosintesis asam lemak merupakan en$im kompleks

    yang terdiri dari tujuh protein. ahapan reaksi biosintesis asam lemak diteliti

    dalam laboraturium =.Lynen#". %akil dan P.R. 4agelos yang kemudian disusun ke

    dalam sebuah siklus.

    Berikut ini adalah tahapan dari sintesis asam lemak )

    1. Pengangkutan asetil'oA ke dalam sitoplasma

    Asetil'oA yang terdapat dalm mito&hondria berasal dari tiga sumber yaitu) 12

    dekarboksilasi asam piruvat# *2 degradasi asam amino dan 32 >oksidasi asam

    lemak. "enya%a beratom ! dua buah diatas tidak dapat keluar menembus dinding

    mito&hondria untuk menuju ke "itosol tempat berlangsungnya sintesis asam

    lemak . asetil'oA itu dapat keluar mito&hondria dengan ;alan mengubah

    senya%a tersebut menjadi asam sitrar atau diangkut oleh karnitin. Baik asil

    karnitin maupun asam sitrat dapat menembus dinding mito&hondria dan kemudian

    terurai lagi menjadi bagianbagian

    *. Pengubahan asetil'oA menjadi malonil'oA

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    6/8

    "atuan yang memperpanjang rantai pada biosentesis asam lemak adalah malonil

    'oA. Pembentukan senya%a ini dikatalisis oleh en$im asetil'oA karboksilase

    yang membutuhkan biotin# !,* dan AP.

    3. ransfer gugus asil ke kompeks en$im

    "enya%a yang bertindak sebagai pemula rantai asam lemak adalah asetil'oA.

    "enya%a aktif yang beratom ! sebanyak dua buah ini di kait oleh A!P yang

    selanjutnya di tempelkan ke en$im >ketoasilA!P ssintas.

    :. 6ugus malonil terikat pada A!P

    9alonil'oA# yang dibentuk melalui reaksi karboksilasi asetil'oA# selanjutnya

    di kait oleh A!P.

    9alonil"'oA ?("A!P malonil"A!P?'oA"( dengan bantuan A!P

    malonil transferase

    @. Reaksi kondensasi

    "etelah kedua gugus yang akan bereaksi yaitu asetil dan malonil berada pada

    kompleks en$im maka terjadilah reaksi kondensasi

    7. Reaksi reduksi pertama

    Asetoasetil yang masih terikat erat pada kait :fosfopantetein direduksi menjadi

    >hidroksibutiril "A!P oleh en$im >ketoasil reduktase.

    C. 5ehidrasi

    "enya%a yang terbentuk pada reaksi reduksi di atas didehidrasi pada tahap ini.

    "enya%a yang terbentuk tidak jenuh pada atom ! 8 dan ># ikatan gandanya adalah

    trans dan dinamakan asil"A!P tak jenuh.

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    7/8

    /n$im enoilA!P reduktase -A5P(2 mereduksi krotonil"A!P menjadi butiril

    "A!P. "enya%a yang masih tetap terkait pada kompleks melalui kait :

    fosfopantenin kemudian dipindahkan ke en$im sintase. ,leh karena itu maka A!P

    menjadi bebas dan dapat mengkait malonil'oA berikutnya. "enya%a ini

    kemudian direaksikan dengan butiril"sintase dan berlangsunglah siklus sintesis

    yang kedua melalui urutan dan mekanisme reaksi yang sama# terjadilah siklus

    siklus biosintesis berikut# sehingga ter&apai panjang asam lemak tertentu.

    Pada biosintesis asam palmitat maka siklus yang dilalui ada sebanyak C kali. (asil

    sintesis yang terakhir adalah palmitoil"A!P yang dibebaskan dari A!Pnya

    melalui reaksi hidrolisis dengan bantuan en$im tioesterase. 6ugus palmitoil yang

    terikat pada A!P bias langsung dipindahkan pada ("'oA menjadi palmitoil

    'oA dan apabila bereaksi dengan asam fosfatidat akan membentuk fosfolipida.

    Pada umumnya jasad hidup mensitesis asam lemak hanya sampai !17 saja.

    "intesis asam lemak sebagian berlangsung melalui jalur metabolik lain# %alaupun

    ada sebagian ke&i asam lemak yang dihasilkan melalui kebalikan dari reaksi

    penguraian asam lemak dan mitokondria.

    BAB +++

    P/-DDP

    'esimpulan

    Asam lemak adalah rantai hidrokarbon alifatik panjang yang memiliki gugus asam

    karboksilat. Panjang rantai hidrokarbon asam lemak bervariasi dari 10 sampai 30

    karbon. senya%a antara asil di dalam proses ini adalah senya%a tioester# bukan

    'oA seperti yang terjadi didalam oksidasi lemak# tetapi merupakan protein

    dengan berat molekul rendah yang disebut protein pemba%a asil atau A!P yang

    mempunyai gugus "(esensial.

  • 7/23/2019 Biosintesa Asam Lemak Belum Fix

    8/8

    Proses biosintesis asam lemak ada 3# yaitu)

    'arboksilasi asetil 'oA menjadi 9alonil 'oA Pemindahan gugus karboksilat

    kepada asetil 'oA ahap perpanjangan rangkaian atom !

    Pengaturan biosintesis asam lemak ada *# yaitu) 'e&epatan reaksi asetil 'oA

    karboksilase# yang membentuk malonil 'oA 'onsentrasi gliserolfosfat dapat

    mengontrol sintesis asam lemak

    5A=AR PD"A'A

    Lehninger# Albert L.1EE*.5asar5asar Biokimia ;ilid *.;akarta ) /rlangga

    Armstrong# =rank B. 1EE@. Buku Ajar Biokimia. /disi ketiga. /6!) ;akarta

    6ilvery# 6oldstein. 1EE7. Biokimia "uatu Pendekatan =ungsional. /disi 3.

    Airlangga Dniversity Press) "urabaya

    (arper# et al. 1E