Sintesis Asam Amino

a. Kode Genetik

Telah kita ketahui, bahwa kromosom tersusun atas rantai DNA. Rantai DNA terbagi

menjadi ribuan bagian yang lebih pendek, yang disebut dengan gen. Gen tertentu membawa

informasi yang dibutuhkan untuk membuat protein. Informasi ini disebut kode genetic. Kode

genetic adalah cara pengkodean urutan nukleotida pada DNA dan RNA untuk menentukan

urutan asam amino pada saat sintesis protein. Informasi pada kode genertik, ditentukan oleh

basa nitrogen pada rantai DNA yang akan menentukan susunan asam amino.

Seperti yang telah kita ketahui, hanya terdapat 4 basa pada DNA (A, G, T, C,) dan 20

macam asam amino. Kode genetik yang berlaku sampai sekarang adalah kode triplet, di mana

asam amino disandikan oleh kodon dengan 3 basa nitrogen. Satu macam asam amino, dapat

disandikan oleh beberapa kodon. Dari 64 macam kodon, terdapat 3 kodon nonsense (kodon

stop) yaitu, UAA, UAG, dan UGA. Kodon stop adalah kodon yang mengakhiri sintesis

protein. Kodon AUG (metionin) merupakan kodon awal yang berfungsi memulai sintesis

protein. Berikut merupakan gambar kode genetic, yaitu :

b. Tahap Sintesis Protein

Secara prinsip pada proses sintesis protein terdiri dari beberapa tahapan yang urutannya,

meliputi :

DNA ………............. (dari sel)

………………… (mengirim pesan)

Ribosom ………………… (melalui messenger Ribonucleic Acid (mRNA).

Pembentukan mRNA ini disebut transkripsi)

………………… (terbentuk)

mRNA

………………… (keluar dari inti sel)

Sitoplasma ………………… (disintesislah asam amino dengan membentuk

suatu system fungsional)

………………… (yaitu)

tRNA ………………… (transfer bonucleic Acid)

Gen menyediakan intruksi untuk membuat protein spesifik. Akan tetapi, gen tidak

membangun protein secara langsung. Jembatan antara DNA dan sintesis protein adalah asam

nukleat, di mana RNA secara kimiawi mirip dengan DNA, hanya saja RNA mengandung

gula ribosa sebagai pengganti deoksiribosa, serta mengandung basa bernitrogen urasil sebagai

pengganti timin.

Secara garis besar, sintesis protein dibagi menjadi 2 tahap, yaitu transkripsi dan

translasi. Proses ini melibatkan DNA, RNA, dan ribosom.

1.Transkripsi

Transkripsi merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, yaitu rantai cetakan

atau sense, sedangkan rantai DNA komplemennya disebut rantai antisense. Rentangan DNA

yang ditranskripsi menjadi molekul RNA disebut unit transkripsi.

RNa dihasilkan dari aktivitas enzim RNA polimerase. Transkripsi terdiri dari tiga tahap, yaitu

inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), dan terminasi (pengakhiran) rantai RNA.

1. Inisiasi ( permulaan )

- Daerah DNA dimana tempat RNA polymerase melekat dan mengawali transkripsi,

yang disebut promoter.

- Prometer menentukan titik awal transkripsi, dan juga menentukan yang mana dari

kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan.

2. Elongasi ( pemanjangan )

- Pada saat RNA bergerak disepanjang DNA, pilinan heliks ganda DNA tersebut

terbuka secara berurutan, kira – kira 10 hingga 20 basa DNA sekaligus.

- Enzim RNA polymerase menambahkan nukleotida ke ujung 3’ dari molekul RNA

yang sedang tumbuh disepanjang heliks ganda DNA.

- DNA heliks ganda terbentuk kembali dan molekul RNA baru akan lepas dari

cetakan DNA nya.

3. Terminase ( pengakhiran )

- Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA yang

disebut terminator.Terminator merupakan suatu urutan DNA yang berfungsi

menghentikan proses transkripsi.Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti

tepat pada saat RNA polimerase mencapai titik terminasi.Sedangkan pada sel

eukariotik, RNA pilomerase terus melawati titik terminasi.RNA yang telah terbentuk

akan terlepas dari enzim tersebut.

2.Translasi

Dalam proses translasi, sel menginterpretasikan suatu kode genetik menjadi

protein yang sesuai. Kode genetik tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjang

molekul RNAd, interpreternya adalah RNAt. RNAt mentransfer asam amino-asam amino

dari kolam asam amino di sitoplasma ke ribosom. Molekul RNAt tidak semuanya identik.

Pada tiap asam amino digabungkan dengan RNAt yang sesuai oleh suatu enzim spesifik

yang disebut aminoasil-RNAt sintetase ( aminoacyl-tRNA synthetase ). Ribosom

memudahkan pelekatan yang spesifik antara antikodon RNAt dengan kodon RNAd selama

sintesis protein. Sebuah ribosom tersusun dari dua subunit, yaitu subunit besar dan subunit

kecil. Subunit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNAr

Tahap translasi dapat dibagi menjadi tiga tahap seperti transkripsi, yaitu inisiasi

elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu

RNAd, RNAt, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida

juga membutuhkan sejumlah energi yang disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu

molekul yang mirip ATP.

Inisiasi

Tahap inisiasi dari translasi terjadi dengan adanya RNAd, sebuah RNAt yang memuat

asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub-unit ribosom. Pertama, sub-unit ribosom

kecil mengikatkan diri pada RNAd dan RNAt inisiator.Di dekat tempat pelekatan ribosom

sub-unit kecil pada RNAd terdapat kodon inisiasi AUG, yang memberikan sinyal dimulainya

proses translasi. RNAt inisiator, yang membawa asam amino metionin, melekat pada kodon

inisiasi AUG. Oleh karenanya, persyaratan inisiasi adalah kodon RNAd harus mengandung

triplet AUG dan terdapat RNAt inisiator berisi antikodon UAC yang membawa metionin.Jadi

pada setiap proses translasi, metionin selalu menjadi asam amino awal yang diingat. Triplet

AUG dikatakan sebagai start codon karena berfungsi sebagai kodon awal translasi.

Elongasi

Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino berikutnya ditambahkan satu per satu

pada asam amino pertama (metionin). Pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan

antikodon molekul RNAt yang komplemen dengannya.Molekul RNAt dari sub-unit ribosom

besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang

menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba. Pada tahap ini

polipeptida memisahkan diri dari RNAt tempat perlekatannya semula, dan asam amino pada

ujung karboksilnya berikatan dengan asam amino yang dibawa oleh RNAt yang baru masuk.

Saat RNAd berpindah tempat, antikodonnya tetap berikatan dengan kodon RNAt. RNAd

bergerak bersama-sama dengan antikodon dan bergeser ke kodon berikutnya yang akan

ditranslasi. Sementara itu, RNAt yang tanpa asam amino telah diikatkan pada polipeptida

yang sedang memanjang dan selanjutnya RNAt keluar dari ribosom. Langkah ini

membutuhkan energi yang disediakan oleh hirolisis GTP. Kemudian RNAd bergerak melalui

ribosom ke satu arah saja, kodon satu ke kodon lainnya hingga rantai polipeptidanya lengkap.

Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga ribosom mencapai

kodon stop. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, atau UGA. Kodon stop tidak

mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan proses

translasi.

Sintesis Asam Lemak

Pada daun hijau tumbuhan, asam lemak diproduksi di kloroplas. Pada bagian lain

tumbuhan dan pada sel hewan (dan manusia), asam lemak dibuat di sitosol. Proses

esterifikasi (pengikatan menjadi lipida) umumnya terjadi pada sitoplasma, dan minyak (atau

lemak) disimpan pada oleosom. Banyak spesies tanaman menyimpan lemak pada bijinya

(biasanya pada bagian kotiledon) yang ditransfer dari daun dan organ berkloroplas lain.

Beberapa tanaman penghasil lemak terpenting adalah kedelai, kapas, kacang tanah, jarak,

raps/kanola, kelapa, kelapa sawit, jagung dan zaitun.

Proses biokimia sintesis asam lemak pada hewan dan tumbuhan relatif sama. Berbeda

dengan tumbuhan, yang mampu membuat sendiri kebutuhan asam lemaknya, hewan kadang

kala tidak mampu memproduksi atau mencukupi kebutuhan asam lemak tertentu. Asam

lemak yang harus dipasok dari luar ini dikenal sebagai asam lemak esensial karena tidak

memiliki enzim untuk menghasilkannya.

Biosintesis asam lemak alami merupakan cabang dari daur Calvin, yang memproduksi

glukosa dan asetil-KoA. Proses berikut ini terjadi pada daun hijau tumbuh-tumbuhan dan

memiliki sejumlah variasi.

Biosintesis lemak dimulai dengan biosintesis asam lemak. Prekursor biosintesis asam

lemak adalah asetil KoA. Rute biosintesis asam lemak berbeda dengan rute beta-oksidasi

asam lemak. Meskipun biosintesis asam lemak terjadi setiap 2 atom C, tetapi prekursornya

adalah senyawa malonil (C3). Jadi setiap pemanjangan 2 atom C dari senyawa C3

menghasilkan karbon dioksida (CO2).

Biosintesis asam lemak bukan merupakan kebalikan jalur pemecahannya. Sintesis

asam lemak lebih merupakan seperangkat reaksi, lagi-lagi menunjukkan prinsip bahwa jalur

sintesis dan jalur pemecahan dalam sistem biologis biasanya berbeda.

CIRI PENTING JALUR BIOSINTESIS ASAM LEMAK

         Biosintesis berlangsung di sitosol, berbeda dengan pemecahan yang berlangsung di

dalam matriks mitokondria.

         Zat antara pada biosintesis asam lemak berikatan kovalen dengan gugus sulfhidril

padaprotein-pembawa asil (ACP), sedangkan zat antara pada pemecahan asam lemak

berikatan dengan koenzim A.

         Enzim-enzim pada biosintesis asam lemak pada organisme yang lebih tinggi tergabung

dalam suatu rantaipolipeptida tunggal, yang disebut sintase asam lemak. Sebaliknya, enzim-

enzim pemecahan tampaknya tidak saling berikatan.

         Rantai asam lemak yang sedang tumbuh, diperpanjang dengan cara penambahan

berturut-turut unit dua-karbon yang berasal dari asetil KoA. Donor aktif unit dua-karbon pada

tahap perpanjangan adalah malonil-ACP. Reaksi perpanjangan dipacu oleh pelepasan CO

         Reduktor pada biosintesis asam lemak adalah NADPH, sedangkan oksidator pada

pemecahan asam lemak adalah NAD+ dan FAD.

TAHAP – TAHAP BIOSINTESIS ASAM LEMAK

1.      Pembentukan Malonil Koenzim A

Merupakan langkah yang menentukan pada sintesis asam lemak. Penemuan oleh Salih

Wakil bahwa bikarbonat diperlukan untuk biosintesis asam lemak merupakan petunjuk

penting untuk mengungkapkan proses ini. Sintesis asam lemak diawali dengan karboksilasi

asetil KoA menjadi malonil KoA. Reaksi yang ireversibel ini merupakan tahap awal menuju

sintesis asam lemak.

Sintesis malonil KoA dikatalisis oleh asetil KoA karboksilase, yang mengandung

gugus prostetik biotin. Gugus karboksil biotin berikatan kovalen dengan gugus amino pada

residu lisin, seperti halnya piruvat karboksilase. Kesamaan lainnya antara asetil KoA

karboksilase dan piruvat karboksilase ialah bahwa asetil KoA mengalami karboksilasi dalam

dua tahap.

 O                                                                                         O             ║                                                                                         ║

CH3 — C — SCoA + CO2 + ATP                        HO2C—CH2—C—SCoA  +  ADP  +  Pi

Pertama, zat-antara karboksibiotin terbentuk dengan menggunakan ATP. Gugus CO2

aktif dalam zat-antara ini kemudian dipindahkan ke asetil KoA membentuk malonil KoA.

Substrat berikatan dengan enzim ini dan produk dibebaskan dalam urutan yang spesifik .

Asetil KoA karboksilase menunjukkan suatu mekanisme reaksiping-pong, saat satu atau lebih

produk dibebaskan sebelum substrat terikat. Asetil KoA karboksilase Escherichia coli telah

dapat dipisahkan menjadi subunit-subunit yang dapat mengkatalisis bagian-bagian reaksi.

Biotin berikatan kovalen dengan protein kecil (22 kd) yang disebut protein pembawa

karboksil biotin. Karboksilasi unit biotin dalam protein pembawa ini dikatalisis oleh biotin

karboksilase, yang merupakan subunit kedua. Komponen ketiga dari sistem ini adalah suatu

tmnskarboksilase, yang mengkatalisis pemindahan unit C02 aktif dari karboksibiotin ke asetil

KoA. Panjang dan kelenturan ikatan antara biotin dan protein pembawanya memungkinkan

gugus karboksil aktif untuk berpindah dari suatu situs aktif ke situs aktifyang lainnya di

dalam kompleks enzim, seperti pada piruvat karboksilase.

2.      Pembentukan Rantai Asam Lemak

Reaksi dasar dengan pembentukan ikatan – ikatan karbon – karbon pada biosintesis

adalah:

   O                                     O                                         O              O               ║                                     ║                                         ║               ║E —S— C — R+ -O2C— CH2— C—S—E’        E’—S—C—CH2—C—R  +  HS—E  +  CO2

 

P. Roy Vagelos menentukan bahwa beberapa zat-antara sintesis asam lemak pada E.

coli tetikat pada protein pembawa asil. Khususnya mereka terikat pada ujung sulffiidril gugus

fosfopantetein. Pada pemecahan asam lemak, unit ini merupakan bagian dari KoA, sedangkan

pada sintesis, ia berikatan dengan residu serin dari ACP. ACP ini merupakan rantai

polipeptida tunggal yang terdiri atas 77 residu dan dapat dianggap sebagai suatu gugus

prostetik raksasa atau “makro KoA”.

3.      Daur Perpanjangan Pada Sintesis Asam Lemak

Sistem enzim yang mengkatalisis asam lemak jenuh rantai panjang dari asetil KoA,

malonil KoA, dan NADPH disebut sintase asam lemak. Komponen-komponeti enzim sintase

asam lemak pada bakteri akan terurai apabila sel dirusak. Tersedianya enzim-enzim yang

telah diisolasi ini mempermudah penjelasan langkah-langkah sintesis asam lemak. Nyatanya,

Gugus Asil lemak dengan enzim terikat

Gugus malonil dengan enzim

terikat 

Rantai lebih panjang dengan

enzim terikat 

reaksi-reaksi sintesis asam lemak pada organisme yang lebih tinggi banyak kesamaannya

dengan reaksi-reaksi pada bakteri, :

Pada reaksi kondensasi, satu unit empat-karbon terbentuk dari satu unit dua-karbon

dan satu unit tiga-karbon, dan CO2 dibebaskan. Mengapa unit empat-karbon tidak terbentuk

dari dua unit dua-karbon? Dengan lain perkataan, mengapa yang bereaksi asetil-ACP dan

malonil-ACP dan bukan dua molekul asetil-ACP? Jawabannya adalah bahwa keseimbangan

untuk sintesis asetoasetil-ACP dari dua molekul asetil-ACP tidaklah menguntungkan.

Sebetulnya reaksi kondensasi dibantu oleh ATP, meskipun ATP tidak berperan langsung

pada reaksi kondensasi. ATP digunakan untuk karboksilasi asetil KoA menjadi malonil KoA.

Energi bebas yang tersimpan di dalam malonil KoA dibebaskan pada saat dekarboksilasi

bersamaan dengan terbentuknya asetoasetil-ACP. Meskipun HCO ‘ diperlukan untuk sintesis

asam lemak, atom karbon dari bikarbonat tersebut tidak terdapat di dalam produk. Agaknya,

semua atom karbon pada asam lemak dengan jumlah atom karbon genap berasal dari asetil

KoA.

Tiga tahap berikutnya pada sintesis asam lemak ialah reduksi gugus keto pada C-3

menjadi gugus metilen. Pertama, asetoasetil-ACP direduksi menjadi D-3-hidroksibutiril-

ACP. Reaksi ini berbeda dengan reaksi yang sesuai pada pemecahan asam lemak dalam dua

hal: (1) yang terbentuk di sini adalah epimer D bukan L dan (2) NADPH merupakan

reduktor, sedangkan NAD* adalah oksidator pada oksidasi-/3. Perbedaan ini menggambarkan

prinsip-prinsip umum bahwa NADPH digunakan pada reaksi-reaksi biosintesis, sedangkan

NADH iihasilkan pada reaksi-reaksi yang menghasilkan energi. Selanjutnya, D-3-

hidroksibutiril-ACP mengalami dehidrasi membentuk krotonil-ACP, yang merupakan suatu

mz«.s-A2-enoil-ACP. Langkah akhir daur adalah reduksi krotonil-ACP menjadi butiril-ACP.

NADPH lagi-lagi berlaku sebagai reduktor sedangkan oksidator pada reaksi yang sesuai

dalam oksidasi-/3 adalah FAD. Ketiga reaksi terakhir ini—reduksi, dehidrasi, dan reduksi

keduanya—mengubah asetoasetil-ACP menjadi butiril -ACP, yang menyempurnakan daur

perpanjangan pertama.

4.      Asam Lemak Disintesis Pada Sel Eukariot Oleh Kompleks Enzim Multifungsi

Sintase asam lemak pada eukariot, tidak seperti pada E. coli merupakan komplek

muhienzim. Pada ragi kompleks multienzim tersebut mempunyai massa 2400 kd dan dalam

mikrograf elektron tampak sebagai elipsoid dengan panjang 25 nm dan diameter melintang

21 nm. Kompleks multienzim ini terdiri dari dua jenis rantai polipeptida dengan susunan

subunit b. Rantai a mengandung protein pembawa asil, enzim penggabung, dan/3-ketoasiI

reduktase, sedangkan rantai bmengandung asetil transasilase, malonil transasilase,/3-

hidroksiasii dehidratase, dan enoil reduktase.

Sintase asam lemak mamalia merupakan suatu dimer identik dengan subunit masing-

masing bermassa 260-kd yang identik. Tiap rantai melipat menjadi tiga bagian yang

digabungkan oleh daerah yang lentur. Bagian 1, yaitu tempat masuk substrat dan unit

kondensasi, mengandung asetil transferase, malonil transferase, dan b-ketoasil sintase (enzim

penggabung). Bagian 2, yaitu unit reduksi, mengandung protein pembawa asil. b-ketoasil

reduktase, dehidratase, dan enoil reduktase. Bagian 3, yaitu unit pembebas palmitat

mengandung tioesterase Jadi, terdapat tujuh situs katalitik yang berlainan pada satu rantai

polipeptida.

Perlu diketahui bahwa banyak di antara kompleks multienzim eukariotik adalah

protein multifungsi dengan sejumlah enzim berikatan secara kovalen. Keuntungan susunan

seperti ini ialah bahwa sintesis enzim-enzim tersebut terkoordinasi. Selain itu, suatu

kompleks multienzim yang terdiri atas enzim-enzim yang terikat secara kovalen lebih stabil

daripada enzim-enzim dengan ikatan nonkovalen. Lagi pula, zat-zat antara dapat disalurkan

dari satu situs aktif ke situs aktif lainnya tanpa meninggalkan kompleks enzim. Waktu difusi

sangat berkurang dan reaksi sampingan dapat ditekan sesedikit mungkin. Rupanya enzim

multifungsi seperti sintase asam lemak timbul padaevolusi eukariot melalui pengacakan

ekson.

5.      Unit Fosfopanteteinil Acp Yang Lentur Membawa Substrat Dari Satu Situs Aktif

Ke Situs Aktif Lainnya

Sintesis asam lemak pada dimulai dengan pengikatan gugus asetil pada asetil KoA ke

atom oksigen pada rantai samping serin di situs aktif pada asetil transferase. Gugus malonil

pada malonil KoA juga berikatan O pada situs aktif malonil transferase. Reaksi dengan ini

berlangsung di bagian 1 sintase.

 Selanjutnya unit asetil dipindahkan ke sulfur sistein di situs aktif enzim penggabung

dan unit malonil dipindahkan ke atom belerang gugus fosfopanteteinil pada protein pembawa

asil (ACP) yang terdapat pada rantai lain dari dimer. Bagian 1 tiap rantai pada dimer ini

berinteraksi dengan bagian 2 dan 3 rantai yang lain. Jadi, setiap dua unit fungsional pada

sintase terdiri dari bagian-bagian yang dibentuk oleh rantai yang berbeda. Memang, daerah

kegiatan katalitik terdapat pada permukaan antardaerah bagian pada rantai yang

berseberangan.

Pemanjangan dimulai dengan penggabungan unit asetil pada enzim penggabung

dengan bagian dua-karbon dari unit malonil pada ACP. C02 dibebaskan dan unit asetoasetil-

S-fosfopanteteinil terbentuk pada ACP. Situs aktif sulftiidril pada enzim penggabung bebas

kembali. Gugus asetoasetil selanjutnya dibawa ke tiga situs aktif di bagian 2 pada rantai yang

berseberangan untuk mereduksinya menjadi unit butiril. Unit C4 jenuh ini kemudian pindah

dari sulfur fosfopanteteinil pada ACP ke atom sulfur sistein pada enzim penggabung. Sintase

kini siap untuk daur pemanjangan berikutnya. Unit butiril pada enzim penggabung

selanjutnya menjadi terikat kepada bagian dua-karbon dari unit malonil pada ACP untuk

membentuk unit C& pada ACP yang selanjutnya mengalami reduksi. Lima lagi daur

kondensasi dan reduksi diperlukan untuk menghasilkan rantai palmitoil (C ) pada CE yang

dihidrolisis menjadi palmitat oleh tioesterase pada bagian 3 rantai yang berseberangan.

Perpindahan rantai asil lemak yang sedang memanjang bolak-balik antara ACP dan enzim

penggabung pada tiap daur pemanjangan penting untuk diperhatikan. Translokasi yang

analog terjadi pada perpanjangan rantai peptida pada sintesis protein.

Subunit enzim tidak memerlukan penataan ulang struktural yang besar untuk

berinteraksi dengan substrat. Substrat terdapat pada lengan yang panjang dan lentur, dan

dapat mencapai tiap-tiap situs aktif yang banyak jumlahnya. Ingat bahwa biotin dan

lipoamida juga terdapat pada lengan yang panjang dan lentur di dalam kompleks

multienzimnya. Susunan sintase asam lemak pada ragi danorganisme yang lebih tinggi

meningkatkan efisiensi keseluruhan proses karena zat-zat antara dapat langsung dipindahkan

dari satu situs aktif ke situs aktif berikutnya.

Reaktan-reaktan tidak diencerkan dalam sitosol dan tidak perlu berdifusi secara acak

untuk dapat bereaksi. Keuntungan lain kompieks multienzim ialah bahwa zat antara yang

terikat secara kovalen akan dipisahkan dan dilindungi terhadap reaksi-reaksi kompetitif.

6.      Sitrat Membawa Gugus Asetil Dari Dalam Mitokondria Ke Sitosol Untuk Sintesis

Asam Lemak

Sintesis palmitat memerlukan 8 molekul asetil KoA, 14 NADPH, dan 7 ATP. Asam

lemak disintesis di sitosol, sedangkan asetil KoA terbentuk dari piruvatdi mitokondria.

Dengan demikian, asetil KoA harus dipindahkan dari mitokondria ke sitosol. Akan tetapi,

mitokondria tidak permeabel bagi asetil KoA. Ingat bahwa karnitin hanya membawa asam

lemak rantai panjang. Rintangan bagi asetil KoA dapat diatasi oleh sitrat, yang mengangkut

gugus-gugus asetil melintasi membnn bagian dalam mitokondria. Sitrat terbentuk di dalam

matriks mitokondria dari kondensasi asetil KoA dengan oksaioasetat. Apabila kadarnya

tinggi, sitrat diangkut ke sitosol, tempat ia akan dipecah oleh ATP-sitrat liase. Jadi, asetil

KoA dan oksaloasetat dipindahkan dari dalam mitokondria ke sitosol dengan menggunakan

ATP.

7.      Sumber NADPH Untuk Sintesis Asam Lemak

Oksaloasetat yang terbentuk pada perpindahan gugus asetil ke sitosol kini harus

dikembalikan ke mitokondria. Membran bagian dalam mitokondria tidak permeabel bagi

oksaioasetat. Dengan demikian, diperlukan serangkaian reaksi pintas. Yang terpenting,

reaksi-reaksi ini banyak menghasilkan NADPH, yang diperlukan untuk sintesis asam lemak.

Pertama, oksaioasetat direduksi menjadi malat oleh NADH. Reaksi ini dikatalisis oleh malat

dehidrogenase di sitosol.

Sintesis Lemak

Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme,

ketiga zat tersebut bertemu di dalam daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung

melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga

macam senyawa tadi 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.

Tahap pembentukan asil-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 karbohidrat dimulai saat karbohidrat berupa glukosa diuraikan

menjadi asam piruvat. Asam piruvat akan diubah menjadi gliserol (merupakan suatu senyawa

yang mempunyai 3 atom C adalah hasil pemecahan lemak kemudian diubah menjadi

gliseraldehid 3-fosfat), selain diubah menjadi asam piruvat, sebagian glukosa diubah menjadi

gula fosfat yang selanjutnya akan menjadi asetil koenzim A. asetil koenzim A akan menjadi

asam lemak. Gliserol dan asam lemak akan menjadi lemak.

sintesis Lemak dari Karbohidrat :

Glukosa diurai menjadi piruvat ———>

gliserol.

Glukosa diubah ———> gula fosfat ———>

asetilKo-A ———> asam lemak.

Gliserol + asam lemak ———> lemak.

Sintesis lemak dari protein dimulai pada

saat protein diuraikan menjadi asam amino

oleh enzim protease. Asam amino yang

terbentuk akan mengalami deaminasi.

Selanjutnya masuk kedalam siklus krebs

menjadi asam piruvat yang akhirnya menjadi

asetil koenzim A. asetil koenzim A akan diubah menjadi asam lemak.beberapa jenis asam

amino seperti serin, alanin, dan leusin dapat terurai menjadi asam piruvat. Asam piruvat akan

diubah menjadi gliserol, gliserol dan asam lemak akan membentuk lemak.

Sintesis Lemak dari Protein:Protein ————————> Asam Amino

protease.

Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi

daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat

hanya menghasilkan 4,1 kalori saja

MAKALAH BIOLOGI

Sintesis Asam Amino dan Sintesis Lemak

Disusun Oleh:

Ketua : Fitriani Tanra Anggota :-Siti Dewi Rahayu

-Trisatya M. Bakara

Universitas Gadjah Mada Jogjakarta 2011