KATA PENGANTAR Puji Syukur kehadirat Tuhan YME karena atas berkat dan perlindunganNya, penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul: Biosintesis Asam Lemak. Adapun tujuan dari penulisan makalah ini yaitu sebagai pemenuhan tugas mandiri mata kuliah Ilmu Faal II semester genap angkatan 2013/2014. Penulis menyadari keberhasilan dalam penyusunan makalah ini adalah karena bimbingan, pengarahan dan saran dari berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat : 1. Prof. Dr. Jenny Sunariani, drg. MS selaku dosen pembimbing yang telah memberikan petunjuk dan arahan sehingga makalah ini dapat terselesaikan dengan baik.2. Tim dosen mata kuliah Ilmu Faal I FKG 2013/2014 . 3. Semua pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan makalah ini.Penulis mengaharapkan saran dan kritik yang membangun atas penulisan makalah ini. Surabaya, Desember 2013

Retta Gabriella Pakpahan 021311133086

ABSTRACTBiosynthesis Fatty AcidRetta Gabriella PakpahanBackground:Purpose:Conclusion:Keyword:

Biosintesis Asam LemakLatar Belakang:Tujuan:Kesimpulan:Keyword:

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR Gambar 2-1 Sintesis asam lemak multienzim kompleks.............................................................Gambar 2-2 Biosintesis asam lemak rantai panjangGambar 2-3 Provisi dari asetil-CoA dan NADPH untuk lipogenesisGambar 2-4 Sistem pemanjangan mikrosomal untuk perpanjangan rantai asam lemak

DAFTAR TABEL Tabel 2-1. Enzim dan fungsinya.............................................................................

1. PENDAHULUAN1.1. Latar BelakangSalah satu senyawa organik golongan ester yang banyak terdapat dalam tumbuhan, hewan, atau manusia dan sangat berguna bagi kehidupan manusia adalah lemak. Lemak umumnya bersumber dari hewan, sedangkan minyak dari tumbuhan. Lemak pada tubuh manusia terdapat pada jaringan bawah kulit di sekitar perut, jaringan lemak sekitar ginjal, yang mencapai 90%, sedangkan pada jaringan otak sekitar 75% sampai 70%. Lemak pada suhu kamar berbentuk cair, sedangkan istilah lemak biasanya digunakan untuk yang berwujud padat. Lemak didefinisikan sebagai senyawa yang tidak larut dalam air yang diekstraksi dari makhuk hidup dengan menggunakan pelarut non polar, istilah lemak mencakup golongan senyawa dengan struktur yang beragam.Biosintesis merupakan pembentukan molekul alami yang terjadi di dalam sel dari molekul lain yang kurang rumit strukturnya, melalui reaksi endeorganik. Sedangkan jalur biosintesis dapat diartikan sebagai urutan atau proses yang di dalamnya terdiri atas tahap-tahap pembentukan dari senyawa yang sederhana menjadi senyawa kompleks.Lemak yang dikonsumsi manusia, berdasarkan sumbernya dibedakan menjadi lemak hewani dan lemak nabati. Pada umumnya lemak hewani terdiri dari asam lemak jenuh sedangkan lemak nabati terdiri dari asam lemak tak jenuh. Walaupun asam lemak tak jenuh lebih mudah mengalami oksidasi dibandingkan asam lemak jenuh, namun asam lemak tak jenuh lebih menyehatkan untuk tubuh karena disimpan dalam bentuk kolesterol baik (LDL). Makanan yang mengandung lemak akan dicerna oleh tubuh dan dirombak menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya, kelebihan asam lemak yang tidak digunakan oleh tubuh akan disintesis kembali menjadi lemak dan dijadikan sebagai cadangan energi. Biosintesis lemak dapat pula dibentuk dari glukosa maupun asam amino.Asam lemak disintesis oleh sistem ekstramitokondria, yang bertanggung jawab untuk sintesis lengkap palmitat dari asetil-CoA di dalam sitosol.

1.2. Tujuan PenulisanSecara umum penulisan ini bertujuan untukmengetahui bagaimana proses biosintesis asam lemak pada tumbuhan maupun hewan maupun manusia

1.3. ManfaatManfaat penulisan tugas mandiri ini adalah sebagai informasi bagi pembaca termasuk di dalamnya adalah mahasiswa dan masyarakat agar lebih memahami tentang proses biosintesis asam lemak.

2. TINJAUAN PUSTAKA2.1. Biosintesis Asam LemakBiosintesis asam lemak adalah pembentukan asam lemak dari asetil-CoA dan malonil-CoA prekursor melalui suatu tindakan enzim. Ini adalah bagian penting dari proses lipogenesis. Proses lipogenesis adalah proses yang bekerja bersama-sama dengan glikolisis dan bertanggung jawab menciptakan lemak dari gula darah dalam organisme hidup . Pada tikus, jalur biosintesis ada dalam jaringan adiposa dan hati, sedangkan pada manusia jaringan adiposa tidak menjadi tempat yang penting, dan aktivitaspada hati juga rendah. Pada burung, lipogenesis hanya terbatas pada hati, di mana itu khususnya sangat penting dalam memberikan lemak untuk pembentukan telur. Pada kebanyakan mamalia, glukosa adalah substrat utama untuk lipogenesis, tetapi dalam ruminansia substrat utama untuk lipogenesis itu adalah asetat. Asetat merupakan molekul bahan bakar utama yang dihasilkan oleh makanan. Penyakit akut pada jalur biosintesis belum ditemukan pada manusia. Namun, penghambatan lipogenesis terjadi pada tipe 1 (insulin-de-independen) diabetes mellitus dan variasi dari aktivitas dapat mempengaruhi sifat dan tingkat obesitas.Sistem biosintesis ini hadir dalam banyak jaringan, termasuk hati, ginjal, otak, paru-paru, kelenjar susu, dan jaringan adiposa. Sistem biosintesis tepatnya terletak dalam sitosol. Persyaratan kofaktor meliputi NADPH, ATP, Mn2 +, biotin, dan HCO3-(sebagai sumber CO2). Asetil-CoA adalah substrat awal,dan palmitat bebas adalah produk akhir. Produksi malonil - CoA merupakan langkah yang paling awal dan untuk mengendalikan pada sintesis asam lemak. Bikarbonat sebagai sumber CO2 diperlukan dalam reaksi awal untuk karboksilasi asetil - CoA ke malonyl - CoA dengan adanya ATP dan asetil - CoA karboksilasi. Asetil - CoA karboksilase memiliki persyaratan untuk vitamin biotin (Enzim ini merupakan protein multienzim yang berisi sejumlah variabel subbagian yang identik. Masing-masing enzim ini mengandung biotin , biotin karboksilase, biotin protein pembawa karboksil dan transkarboksilase serta situs alosterik regulasi . Reaksi ini berlangsung dalam dua langkah. Langkah yang pertama adalah karboksilasi biotin yang melibatkan ATP dan langkah yang kedua adalah transfer karboksil menjadi asetil - CoA untuk membentuk malonil CoA. Kompleks biosintesis dari asam lemak adalah polipeptida yang mengandung tujuh aktivitas enzim. Pada bakteri dan tanaman , enzim individual dari sistem biosintesis asam lemak terpisah dan radikal bebas asil ditemukan berkombinasi dengan protein yang disebut protein pembawa asil (ACP). Namun dalam ragi, mamalia dan burung, sistem sintesis adalah kompleks polipeptida multienzim yang menggabungkan ACP. Komplek peptida multienzim ini pula yang mengambil alih peran CoA dan berisi vitamin asam pantotenat dalam bentuk 4' fosfopantein. Penggunaan satu unit fungsional multienzim memiliki keuntungan yaitu dapat mencapai efek dari proses kompartementalisasi dalam sel tanpa ereksi hambatan permeabilitas dan sintesis dari semua enzim di kompleks dikoordinasikan karena dikodekan oleh gen tunggal. Pada mamalia, kompleks sintase asam lemak merupakan dimer yang terdiri dari dua monomer identik. Masing-masing monomer identik memuat tujuh aktivitas enzim asam lemak sintase pada satu rantai polipeptida (Gambar 2-1).

Gambar 2-1 Sintesis asam lemak multienzim kompleks

Awalnya, sebuah molekul priming asetil - CoA bergabung dengan grup sistein - SH dikatalisis oleh asetil transasilase (Gambar 2-2, reaksi 1a).

Gambar 2-2 Biosintesis asam lemak rantai panjang

Malonil - CoA menggabungkan diri dengan SH yang berdekatan pada 4' - fosfopantein dari ACP dari monomer lain, yang dikatalisasi oleh malonil transasilase (reaksi 1b) untuk membentuk asetil (asil) enzim malonil. Kelompok asetil menyerang gugus metilen dari residu malonil kemudian dikatalisis oleh sintase 3 - ketoasil dan membebaskan CO2 untuk membentuk enzim 3 - ketoasil (enzim asetoasetil) (reaksi 2), lalu membebaskan grup sistein-SH . Dekarboksilasi memungkinkan reaksi untuk berlangsung sampai selesai dan menarik seluruh urutan tindakan ke arah depan . Kelompok 3-ketoasil berkurang , dehidrasi dan dikurangi lagi (reaksi 3 , 4 , 5 ) untuk membentuk enzim asil - S yang jenih dan sesuai. Sebuah molekul malonil -CoA yang baru menggabungkan diri dengan SH dari 4' - fosfopantenin , menggantikan tempat dari residu asil jenuh ke grup sistein bebas-SH. Urutan reaksi diulang enam kali sampai asil 16 - karbon jenuh radikal (palmitoil) telah dirakit dan dibebaskan dari enzim kompleks oleh aktivitas ketujuh enzim dalam kompleks , thioesterase (deasilase ). Palmitat bebas harus diaktivasi untuk asil - CoA sebelum dapat melanjutkan proses jalur metabolisme lain. Biasanya terjadi esterifikasi menjadi asilgliserol, perpanjangan rantai atau desaturasi, atau esterifikasi untuk kolesterol ester. Dalam kelenjar susu, ada yang thioesterase spesifik yang terpisah untuk residu asil C8, C10, C12 atau, yang kemudian ditemukan dalam lipid susu. Persamaan untuk sintesis keseluruhan palmitat dari asetil-CoA dan malonil-CoA adalah CH2CO.S.CoA + 7HOOC.CH2CO.S.CoA + 14NADPH + 14H+ CH3 (CH2)14 COOH + 7CO2 + 6H2O + 8CoA.SH +14NADP+. Asetil-CoA yang digunakan sebagai faktor primer membentuk atom karbon 15 dan 16 dari palmitat. Penambahan semua unit C2 yang berikutnya adalah melalui malonil-CoA. Propionil-CoA bertindak sebagai faktor primer untuk sintesis rantai panjang asam lemak. Propionil-CoA memiliki jumlah atom karbon yang ganjil, biasa ditemukan terutama pada lemak ruminansia dan susu. Sumber utama NADPH untuk lipogenesis adalah jalur pentosa fosfat. Jalur NADPH terlibat sebagai donor mengurangi kesetaraan baik dalam pengurangan 3 - ketoasil dan dari 2,3 - turunan asil tak jenuh (Gambar 21-3 , reaksi 3 dan 5). Reaksi oksidatif dari jalur pentosa fosfat adalah sumber utama dari hidrogen yang diperlukan untuk sintesis reduktif asam lemak . Secara signifikan, jaringan yang mengkhususkan diri dalam lipogenesis aktif yaitu hati , jaringan adiposa dan kelenjar susu menyusui. Jaringan ini juga memiliki sebuah jalur pentosa fosfat yang aktif.Selain itu, kedua jalur metabolik ditemukan dalam sitosol dari sel sehingga tidak ada membran atau hambatan permeabilitas terhadap transfer NADPH. Sumber-sumber lain dari NADPH yaitu termasuk reaksi yang mengubah malat menjadi piruvat yang dikatalisis oleh "enzim malat " (NADP malat dehidrogenase) (Gambar 2-3) dan reaksi dehidrogenase isositrat ekstramitokondrial mungkin bukan sumber substansial, kecuali di ruminansia).

Gambar 2-3 Provisi dari asetil-CoA dan NADPH untuk lipogenesis (PPP, jalur pentose fosfat; T, pembwa trikasrboksilat; K, pembawa -ketoglutarat; P, pembawa piruvat)

Asetil-CoA adalah blok bangunan utama dari asam lemak asetil-CoA yang dibentuk dari glukosa melalui oksidasi piruvat dalam mitokondria. Namun, itu tidak menyebar dengan mudah ke dalam sitosol ekstramitokondria yaitu situs utama dari sintesis asam lemak. Sitrat, dibentuk setelah kondensasi asetil -CoA dengan oksaloasetat dalam siklus asam sitrat di dalam mitokondria yang ditranslokasikan ke dalam ruang ekstramitokondria melalui transporter trikarboksilat, di mana CoA dan ATP mengalami pembelahan menjadi asetil-CoA dan oksaloasetat yang dikatalisasi oleh ATP-sitrat liase, yang meningkatkan aktivitas keadaan cukup makan. Asetil - CoA kemudian tersedia untuk pembentukan malonil-CoA dan sintesis untuk palmitat (Gambar 2-3). Hasil dari oksaloasetat dapat membentuk malat melalui dehidrogenasi malat ikatan NADH yang diikuti oleh generasi NADPH melalui enzim malat. NADPH menjadi tersedia untuk lipogenesis dan piruvat dapat digunakan untuk regenerasi asetil-CoA setelah transportasi ke mitokondria. Jalur ini merupakan sarana untuk mentransfer pengurangan kesetaraan dari ekstramitokondria NADH ke NADP. Malat sendiri dapat diangkut ke dalam mitokondria di mana malat mampu membentuk kembali oksaloasetat. Perhatikan bahwa transporter sitrat (trikarboksilat) dalam membran mitokondria memerlukan malat untuk bertukar dengan sitrat . Ada sedikit liase ATP-sitrat atau enzim malat pada ruminansia, mungkin karena spesies asetat ini (berasal dari rumen dan diaktifkan menjadi asetil CoA secara ekstramitokondrial) adalah sumber utama dari asetil-CoA .Pemanjangan dari rantai asam lemak terjadi di retikulum endoplasma. Jalur ini ("sistem mikrosomal") memanjangkan lemak jenuh dan lemak tak jenuh asil-COAs (dari C10 ke atas) oleh dua karbon menggunakan malonil-CoA sebagai asetil donor dan NADPH sebagai pereduksi dan dikatalisis oleh sistem pemanjangan asam lemak mikrosomal dari enzim (Gambar 2-4).

Gambar 2-4. Sistem pemanjangan mikrosomal untuk perpanjangan rantai asam lemakPemanjangan stearil-CoA dalam otak meningkat cepat saat proses mielinasi untuk menyediakan asam lemak C22 dan C24 untuk sphingolipid. Keadaan gizi mengatur lipogenesis. Karbohidrat yang berlebih disimpan sebagai lemak pada banyak binatang untuk mengantisipasi keadaan kekurangan kalori seperti kelaparan, hibernasi dan sebagainya dan untuk menyediakan energi untuk digunakan di antara binatang juga manusia yang mengambil makanan mereka pada interval. Lipogenesis mengubah kelebihan glukosa dan intermediet seperti piruvat, laktat, dan asetil-CoA untuk lemak, membantu tahap anabolik dari siklus makan ini. Keadaan gizi organisme adalah faktor utama yang mengatur laju lipogenesis . Dengan demikian, laju tinggi pada binatang yang cukup makan yang mengandung proporsi karbohidrat yang tinggi. Ini ditekan pada kondisi asupan kalori yang dibatasi pada diet lemak atau pada saat kekurangan insulin seperti pada diabetes mellitus. Kondisi terakhir ini berhubungan dengan peningkatan konsentrasi serum asam lemak bebas dan hubungan terbalik telah dibuktikan antara lipogenesis hati dan konsentrasi serum asam lemak bebas. Lipogenesis meningkat ketika sukrosa diberi asupan, bukan karena glukosa karena justru fruktosa yang melewati titik kontrol fosfofruktokinase pada glikolisis dan membanjiri jalur lipogenesis.2.2. Klasifikasi Rantai Asam Lemak2.2.1. Asam Lemak Rantai LurusAsam lemak rantai lurus ada yang jenuh dan ada yang tidak jenuh.2.2.1.1. Asam Lemak Jenuh Rantai LurusSama seperti - oksidasi, sintesis asam lemak rantai lurus terjadi melalui enam reaksi berulang seperti ditunjukkan di bawah, sampai 16 karbon asam palmitat dihasilkan.

Diagram menunjukkan bagaimana asam lemak disintesis dalam mikroorganisme dan daftar enzim yang ditemukan dalam Escherichia coli. Reaksi ini dilakukan oleh sintase asam lemak II (FASII), yang pada umumnya mengandung beberapa enzim yang bertindak sebagai salah satu kompleks. FASII hadir dalam prokariot, tumbuhan, jamur dan parasit, tepatnya dalam mitokondria.Pada hewan, serta ragi dan beberapa jamur, reaksi-reaksi yang sama terjadi pada asam lemak sintase I (FASI), protein dimer besar yang memiliki semua aktivitas enzim yang dibutuhkan untuk membuat asam lemak. FASI kurang efisien daripada FASII namun FASI memungkinkan untuk pembentukan molekul yang lebih, termasuk "rantai- intermediet " asam lemak melalui pemutusan rantai awal.Setelah asam lemak karbon 16 telah dibentuk, dia dapat mengalami sejumlah modifikasi, khususnya dengan asam lemak sintase III (FASIII), yang menggunakan 2 molekul karbon untuk memanjangkan asam lemak yang telah dibentuk sebelumnya.

Tabel 2-1. Enzim dan fungsinyaTahapEnzimReaksiDeskripsi

(a)Transasilasi asetil CoA ACPMengaktifkan asetil CoA untuk bereaksi dengan malonil-ACP

(b)Transasilasi malonil CoA ACPMengaktifkan malonil CoA untuk bereaksi dengan asetil-ACP

(c)Sintesis 3-ketoasil-ACPBereaksi dasar dengan rantai untuk memperpanjang malonil-ACP

(d)Reduksi 3-ketoasil-ACPMengurangi karbon 3 keton menjadi gugus hidroksil

(e)Dehidrasi 3-hidroksiasil ACPMenghilangkan air

(f)Reduksi Enoil-ACPMengurangi ikatan rangkap C2-C3

Keterangan: ACP: protein pembawa asilCoA: koenzim ANADP: nikotinamida adenin dinukleotida fosfat

Asetil - CoA dibentuk menjadi malonil CoA melalui karboksilasi asetil CoA di mana malonil CoA diharuskan untuk memberi makanan ke dalam jalur sintesis asam lemak. Karboksilasi asetil CoA adalah tempat pengaturan dari sintesis asam lemak jenuh rantai lurus dan merupakan subyek dari fosforilasi dan pengaturan alosterik. Pengontrolan alosterik terjadi paling banyak pada mamalia ketika pengaturan alosterik terjadi pada sebagian besar organisme. Kontrol alosterik terjadi untuk menghambat feedback dari palmotil-CoA dan aktivasi dari sitrat. Bila level palmitoil-CoA, produk akhir dari sintesis asam lemak jenuh menonaktifkan karbosilasi asetil CoA untuk menghindari pembentukan asam lemak di sel. Sitrat berperan mengaktifkan karboksilasi asetil CoA dibawah level tinggi karena level tinggi mengindikasikan jika asetil CoA cukup untuk memberi asupan pada siklus Krebs dan untuk memproduksi energi.Pada manusia, asam lemak terbentuk terutama di hati dan kelenjar susu menyusui dan pada tingkat lebih rendah yaitu pada jaringan adipose. Kebanyakan asetil - CoA dibentuk dari piruvat oleh dehidrogenasi piruvat dalam mitokondria. Asetil-CoA yang diproduksi di mitokondria terkondensasi dengan oksaloasetat oleh sintesis sitrat untuk membentuk sitrat, yang kemudian mereka diangkut ke sitosol dan dipecah untuk menghasilkan asetil-CoA dan oksaloasetat oleh liase ATP sitrat. Oksaloasetat dalam sitosol direduksi menjadi malat oleh dehidrogenasi dari sitoplasma malat dan malat diangkut kembali ke dalam mitokondria untuk berpartisipasi dalam siklus asam sitrat.

2.2.1.2. DesaturasiDesaturasi asam lemak melibatkan proses yang membutuhkan molekul oksigen (O2), NADH dan sitokrom b5. Reaksi yang terjadi dalam retikulum endoplasma menyebabkan oksidasi dari kedua asam lemak dan NADH. Reaksi desaturasi paling umum melibatkan penempatan ikatan rangkap antara karbon 9 dan 10 (seperti dalam konversi asam palmitat untuk asam palmitoleik dan konversi asam stearat dengan asam oleat, difasilitasi oleh aksi desaturasi 9). Posisi lain yang bisa desaturasi pada manusia termasuk karbon 4, 5 dan 6, melalui 4- ,5- , dan desaturasi 6 masing-masing.Asam lemak tak jenuh merupakan komponen penting untuk membran sel prokariotik dan eukariotik. Asam lemak ini berfungsi terutama dalam mempertahankan fluiditas membrane. Asam lemak tak jenuh juga telah dikaitkan dengan menjabat sebagai pengirim molekul sinyal dalam proses lain, seperti diferensiasi sel dan replikasi DNA. Ada dua jalur yang organisme gunakan untuk desaturasi asam lemak tak jenuh yaitu jalur aerob dan anaerob.2.2.1.2.1. Desaturasi AnaerobBanyak bakteri menggunakan jalur anaerob untuk sintesis asam lemak tak jenuh. Jalur ini tidak menggunakan oksigen dan tergantung pada enzim untuk menyisipkan ikatan rangkap sebelum perpanjangan dan memanfaatkan fungsi sintesis asam lemak normal. Pada Escherichia coli, jalur ini sangat dikenal.FabA adalah dehydrasi -hydroksidekanoil-ACP yang khusus untuk 10 - karbon sintesis asam lemak jenuh intermediet (-hidroksidekanoil-ACP).FabA mengkatalisis dehidrasi -hydroksidekanoil-ACP yang menyebabkan pelepasan air dan penyisipan ikatan rangkap antara C7 dan C8 dihitung dari ujung metil. Ini menciptakan trans-2-dekenoil intermediet. Baik trans-2-dekenoil dapat didorong ke jalur sintesis asam lemak jenuh nomal dengan FabB di mana ikatan rangkap akan dihidrolisis dan produk akhirnya adalah asam lemak jenuh atau FabA akan mengkatalisis isomer menjadi cis-3-desenoil intermediet.FabB adalah sintesis -ketoasil-ACP yang memanjang dan saluran intermediet menuju jalur sintesis asam lemak utama. Kedua asam lemak tak jenuh utama yang dibuat adalah Palmitoleoil-ACP (16:17) dan cis- vasenoil-ACP (18:17). Kebanyakan bakteri anaerob yang mengalami desaturasi mengandung homolog dari FabA dan FAbB. Clostridia adalah pengecualian utama., mereka memiliki enzim baru, belum diidentifikasi, yang mengkatalisis pembentukan ikatan rangkap cis. Jalur ini mengalami pengaturan transkripsi oleh FadR dan FabR. FadR adalah lebih luas mempelajari protein dan telah dikaitkan karakteristik bifungsional. FadR bertindak sebagai motor penggerak transkripsi FabA dan FAbB dan sebagai represor untuk regulon oksidasi- . Sebaliknya, FabR bertindak sebagai represor untuk transkripsi FabA dan FAbB.2.2.1.2.2. Desaturasi AerobSintesis asam lemak tak jenuh melalui desaturasi aerob adalah jalur yang paling luas untuk sintesis asam lemak tak jenuh. Hal ini digunakan dalam semua eukariot dan beberapa prokariot. Jalur ini menggunakan desaturasi untuk mensintesis asam lemak tak jenuh dari full-length substrat asam lemak jenuh. Semua desaturasi membutuhkan oksigen dan akhirnya mengkonsumsi NADH meskipun desaturasi adalah proses oksidatif. Desaturasi adalah spesifik untuk ikatan ganda, mereka menginduksi dalam substrat. Dalam Bacillus subtilis, desaturasi 5-Des , khusus untuk mendorong ikatan ganda cis pada posisi 5. Saccharomyces cerevisiae berisi satu desaturasi, Ole1p yang menginduksi ikatan cis - ganda pada 9.Dalam B. subtilis jalur ini diatur oleh sistem dua komponen: DesK dan DesR. DesK adalah kinase membran terkait dan DesR adalah pengatur transkripsi gen des. Regulasi merespon suhu, ketika ada penurunan suhu , gen ini diregulasi. Asam lemak tak jenuh meningkatkan fluiditas membran dan menstabilkan suhu yang rendah. DesK adalah protein sensor itu, yang ketika terjadi penurunan suhu, desk akan autofosfosforilasi. DesK-P akan mentransfer kelompok fosforil ke DesR. Dua protein DesR-P akan dimerisasi dan mengikat promotor DNA dari gen des dan merekrut RNA polimerase untuk memulai transkripsi.Secara umum, baik anaerob dan aerob, sintesis asam lemak tak jenuh tidak akan terjadi dalam sistem yang sama, namun Pseudomonas aeruginosa dan Vibrio ABE-1 adalah pengecualian. Sementara P. aeruginosa mengalami desaturasi terutama anaerob dan juga mengalami dua jalur aerob. Satu jalur memanfaatkan desaturasi 9 (desA) yang mengkatalisis pembentukan ikatan ganda pada membran lemak. Jalur lain menggunakan dua protein, ZA dan DesB, bersama-sama untuk bertindak sebagai desaturasi 9, yang menyisipkan ikatan ganda menjadi asam lemak-CoA molekul jenuh. Jalur kedua ini diatur oleh protein represor protein DesT. DesT juga merupakan represor ekspresi fabAB untuk desaturasi anaerob ketika adanya asam lemak tak jenuh eksogen. Fungsi ini untuk mengkoordinasikan ekspresi dari dua jalur dalam organisme.2.2.2. Asam Lemak Rantai BercabangAsam lemak rantai cabang biasanya jenuh dan ditemukan di dua keluarga yang berbeda yaitu iso-seri dan anteiso-seri. Telah ditemukan bahwa Actinomycetales mengandung mekanisme sintesis asam lemak rantai becabang yang unik, termasuk yang membentuk asam tuberculosterik.2.2.2.1. Sistem Sintesis Asam Lemak Rantai BercabangSistem sintesis asam lemak rantai bercabang menggunakan asam -keto sebagai komponen utama. Sistem ini berbeda dari rantai cabang asam lemak sintetase yang memanfaatkan rantai pendek asil-CoA ester sebagai komponen utama. Asam - Keto berasal dari transaminasi dan dekarboksilasi dari valin, leusin, isoleusin dan untuk membentuk 2 -metilpropanil-CoA , 3-metilbutiril- CoA dan 2-metilbutiril-CoA, masing-masing 2-metilpropanil-CoA primer yang berasal dari valin yang memanjang untuk menghasilkan asam iso-series lemak berjumlah genap seperti 14-metil-pentadekanat. (isopalmitat) asam dan 3-metilbutiril-CoA primer dari leusin dapat digunakan untuk membentuk asam lemak iso-seri ganjil seperti asam 13-metil-tetradecanoat. 2 - Metilbutiril-CoA primer dari isoleusin yang memanjang untuk membentuk asam lemak anteiso-seri yang mengandung atom karbon ganjil seperti 12 -Metil asam tetradekanoat. Dekarboksilasi dari prekursor primer terjadi melalui rantai cabang enzim asam -keto dekarboksilase (BCKA). Pemanjangan asam lemak mengikuti jalur biosintesis yang sama di Escherichia coli digunakan untuk menghasilkan asam lemak rantai lurus di mana malonil-CoA digunakan sebagai extender rantai. Produk akhir utama adalah asam lemak rantai cabang 12-17 karbon dan komposisi mereka cenderung seragam dan karakteristik bagi banyak spesies bakteri.Enzim dekarboksilase BCKA terdiri dari dua subunit dalam struktur tetramerik dan sangat penting untuk sintesis asam lemak rantai cabang . Hal ini bertanggung jawab untuk dekarboksilasi asam - keto yang dibentuk oleh transaminasi valin , leusin , isoleusin dan dan menghasilkan primer yang digunakan untuk sintesis asam lemak rantai cabang . Aktivitas enzim ini jauh lebih tinggi dengan rantai cabang substrat asam -keto dibandingkan dengan substrat rantai lurus , dan dalam spesies Bacillus spesifisitas adalah tertinggi untuk -keto- - metilvalerik acid isoleusin diturunkan , diikuti oleh - ketoisokaproat dan ketoisovalerat. Afinitas tinggi enzim terhadap rantai bercabang - - keto asam memungkinkannya untuk berfungsi sebagai sistem utama menyumbangkan untuk asam lemak rantai cabang sintase.2.2.2.2. Sintase Cabang Rantai Asam LemakFungsi sistem ini mirip dengan sistem sintesis asam lemak rantai bercabang -, namun menggunakan asam karboksilat rantai pendek sebagai utama bukan asam alpha-keto . Secara umum, metode ini digunakan oleh bakteri yang tidak memiliki kemampuan untuk melakukan sistem asam lemak rantai bercabang - menggunakan primer alpha - keto . Khas utama rantai pendek termasuk isovalerat , isobutirat dan 2 - metil butirat . Secara umum, asam dibutuhkan untuk primer ini diambil dari lingkungan ; ini sering terlihat pada bakteri rumen.2.2.2.3. Asam Lemak Omega AlisiklikAsam lemak omega - alisiklik biasanya mengandung omega - propil terminal atau butiril gugus siklik dan beberapa membran utama asam lemak yang ditemukan pada beberapa spesies bakteri . Asam lemak sintetase digunakan untuk memproduksi asam lemak omega - alisiklik juga digunakan untuk memproduksi membran asam lemak rantai cabang . Dalam bakteri dengan membran terutama terdiri dari asam lemak omega - alisiklik , pasokan siklik karboksilat ester asam - CoA jauh lebih besar daripada yang utama rantai bercabang. Sintesis primer siklik tidak dipahami dengan baik . Tetapi telah disarankan mekanisme yang melibatkan konversi gula menjadi asam shikimik yang kemudian dikonversi ke asam sikloheksilkarbolik - CoA ester yang berfungsi sebagai primer untuk omega - alisiklik sintesis asam lemah.2.2.2.4. Sintesis Asam TuberkulostearicAsam Tuberculostearic ( D - 10 - Methylstearic acid ) adalah asam lemak jenuh yang dikenal untuk diproduksi oleh Mycobacterium spp . dan dua spesies Streptomyces . Hal ini terbentuk dari prekursor asam oleat ( asam lemak monosaturasi). Setelah asam oleat diesterifikasi untuk fosfolipid , S - adenosil - metionin menyumbangkan gugus metil dengan ikatan rangkap dari asam oleat . Reaksi metilasi ini membentuk antara 10 - metilen - oktadekanoal . Penurunan berturut-turut dari residu , dengan NADPH sebagai kofaktor , menghasilkan asam 10 metilstearoat.