ANABOLISME ASAM LEMAK
Pengertian Asam Lemak Asam Asam lemak lemak meru merupa paka kan n senya senyawa wa pote potens nsil il dari dari seju sejuml mlah ah besar besar kelas kelas lipi lipid d di alam.Sementara dalam sistem biologi umumnya asam lemak kebanyakan terdapat menyatu dalamkompleks lipid. Asam lemak yang menyatu terdapat berupa ester, gliserol, sterol dan berbagaisenyawa lainnya. Rantai hidrokarbon dari asam lemak dapat juga berikatan denganphospogliserol melalui ikatan ether dan vinyl vin yl ether. (Weete, (Weete, 19!" Se#ara kimiawi, senyawa lemak serupa dengan senyawa minyak. $eduanya terdiri dari dari asam lemak lemak berant berantai ai panjan panjang g yang yang tereste teresteri%i ri%ikasi kasi oleh oleh gugus gugus karbok karboksil sil tungga tunggalny lnyaa menjadihiroksil dari alkohol tiga karbon gliserol. &engan tiga molekul asam lemak yang teresteri%ikasi maka lemak dan minyak sering disebut trigliserida. Si%at lemak umumnya ditentukan oleh jenis asam lemak yang dikandung'nya. Asam'asam lemak yang membentuk lemak biasanya berbeda, dan kadang dua di antaranya sama.anjang rantai ketiga asam lemak hampir selalu sama dengan jumlah atom karbon genapsebanyak 1) dan 1. *umlah atom karbon asam lemak biasanya paling rendah 1+ dan palingbanyak +!. eberapa asam lemak termasuk asam lemak tidak jenuh karena mengandung ikatanrangkap.-itik leleh lemak dan minyak tergantung pada jumlah ikatan rangkap yang terkandungdalam tiap asam lemak. ada setiap asam lemak minyak terdapat satu sampai tiga ikatan rangkapsehingga minyak dengan titik leleh yang #ukup rendah membuatnya #air pada suhu kamar.Sedangkan lemak dengan titik leleh yang relatip lebih tinggi pada umumnya berbentuk padatpada suhu kamar karena memiliki asam lemak jenuh. (Salisbury dan Ross, 199" Pengertian Anabolisme Anabolisme Asam Lemak Anab Anabol olism ismee asam asam lema lemak k meru merupa paka kan n peng pengub ubah ahan an karb karboh ohid idra ratt menja menjadi di lemak lemak memerlukan produksi asam lemak dan gliserol sebagai rangka sehingga asam teresteri%ikasi. Asam lemak dibentuk oleh kondensasi berganda unit asetat dari asetil /oA. Sebagian besar reaksi sintetis asam lemak terjadi hanya di kloroplas daun serta di proplastid biji dan akar. Asam lemak yangdisintesis di kedua organel ini terutama adalah asam palmitat dan asam oleat.Asetil /oA yang digunakan untuk membentuk lemak di kloroplas sering dihasilkan oleh piruvat dehidrogenase dengan menggunakan piruvat yang dibentuk pada glikolisis di sitosol.Sumber lain asetil /oA pada kloroplas beberapa tumbuhan adalah asetat bebas dari mikotondria. Asetat ini diserap oleh plastid dan diubah menjadi asetil /oA, untuk digunakan membentuk asam lemak dan lipid lainnya. (Salisbury dan Ross, 199". ada ada reaks reaksii sint sintesa esa asam asam lemak, lemak, en0im en0im /oA /oA dan dan prot protei ein n pemb pembaw awaa asil asil (A/ (A/"" mempunyai peranan penting. n0im'en0im ini berperan membentuk rantai asam lemak dengan menggabungkan se#ara bertahap satu gugus asetil turunan dari asetat dalam bentuk asetil /oA dengan sebanyak n gugus malonil turunan dari malonat dalam bentuk malonil /oA, sepertiditunjukkan pada reaksi berikut. (Weete, 19!". Anabolisme asam lemak pada umumnya terdiri dari tiga tahap utama, masing'masing dua tahap awal sebagai mekanisme de novo dan tahap akhir bukan mekanisme de novo. $etiga tahap tersebut diperlihatkan pada reaksi di bawah ini (-oha, (-oha, +!!"2
1. -ahap pembentukan malonil $oA dan asetil'S $oA 3alonil'$oA adalah prekursor langsung gugus dua karbon rantai asam lemak. 3olanil'$oA pertama kali dibentuk dari asetil'$oA di dalam sitosol. Asetil $oA sitosol yang digunakan dalam metabolisme hampir semuanya dibentuk di dalam mitokondria (berasal dari asetil'$oA intra mitokondria" dari oksidasi piruvat, dari oksidasi asam lemak , dan dari degradasi kerangka karbon asam aminol. 4ugus asetil dari Asetil'$oA ini mampu melintasi membran mitokodrion melalui suatu system ulang'alik gugus asetil. Sistem ulang'alik gugus asetil tersebut, digunakan untuk mentrans%er gugus asetil dari mitokondria ke sitosol untuk sintesis lemak. Sistem tersebut menyebabkan asetil $oA pertama'tama bereaksi dengan oksaloasetat untuk membentuk sitrat dengan katalis sitrat sintase. Asetil'$oA 5 oksaloasetat 5 6+7 8 sitrat 5 $oA 5 65 Sistem ulang-alik gugus asetil Sitrat yang terbentuk keluar dari matrik mitokondrion menuju sitosol dengan #ara menembus membran dalam mitokondrion melalui transport tri karboksilat yang spesi%ik. Sitrat bereaksi dengan $oA sitosol dan A- untuk menghasilkan asetil $oA sitosol reaksi ini dikalisis oleh sitrat liase. Sitrat 5 A- 5 $oA 8 Asetil'$oA 5 A& 5 i 5 7ksaloasetat 7ksaloasetat agar dapat kembali ke matriks mitokondrion melalui sistem transport dekarboksilat. 7ksaloasetat direduksi menjadi malat oleh malat sitosolik dehrogenase, kemudian dioksidasi menjadi oksaloasetat untuk menyempurnakan proses ulang'alik. Asetil'$oA yang terbentuk di dalam sitosol kemudian mengalami karboksilasi menghasilkan malonil'$oA yang menjadi prekursor 1 atom karbon dari ke 1) atom karbon asam palmitat. Reaksi ini dikatalisis oleh asetil'$oA karboksilase yaitu sejenis en0im yang mengandung biotin sebagai gugus prostetiknya, yang terikat se#ara kovalen oleh ikatan amida pada gugus amino residu lisin pada satu diantara empat subunit molekul en0im. 4ugus biotinil ini ber%ungsi sebagai gugus pembawa /7+ pada asetil $oA. A- 5 asetil'$oA 5 /7+ 5 6+7 8 malonil'$oA 5 A& 5 i 5 65
+. -ahap pemanjangan rantai se#ara berkesinambungan
:. -ahap pemanjangan rantai yang terjadi tahap demi tahapiosintesis asam lemak ini atau disebut juga lipogenesis terjadi didalam sitoplasma yangmemiliki en0im kompleks asam lemak sintetase. iosintesis diatas merupakan #ontoh biosintesis asam lemak palminat. emilihan ini didasarkan pada banyaknya proses metabolisme asam lemak palminat yang diketahui. Selain ituasam lemak palminat merupakan senyawa sumber untuk biosintesis asam lemak jenuh dan tak jenuh dan berantai lebih panjang (-oha, +!!". Asam palmitat merupakan produk normal system asam lemak sintase di dalam sel hewan adalah pre#ursor asam lemak berantai panjang. 3olekul ini dapat diperpanjang untuk membentuk asam stearat (1 karbon" atau bahkan asam lemak jenuh yang lebih panjang dengan penambahan gugus asetil berikutnya, melalui kerja system perpanjangan asam lemak , yang terjadi di dalam reti#ulum endoplasmi# dan mitokondrion. System perpanjangan reti#ulum endoplasmi# yang lebih akti%, menambahkan unit +' karbon yang diberikan dalam bentuk malonil $oA menjadi palmitoil S'A/ menjadi bentuk steroil'A/ di dalam lintas yang sama seperti sintesis palmitat. Asam palmitat dan stearat selanjutnya berperan sebagai pre#ursor dua asam lemak tidak jenuh (dengan satu ikatan rangkap" yaitu asam palmitoleat dan asam oleat. 3asing'masing mengandung satu ikatan rangkap sisi pada posisi ∆9. ;katan rangkap dimasukkan ke dalam rantai asam lemak melalui reaksi oksidati% yang dikatalisis oleh asil lemak-KoA oksigenase. almitoil'$oA 5
oleil'$oA 5
5
5 +6+7
$eterangan gambar 2 *alur sintesis asam lemak lainnya. Asam palmitat adalah pre#ursor asam stearat dan asam lemak jenuh dengan rantai karbon lebih panjang, sebagai asam oleat dan palmitoleat yang mengandung satu ikatan rangkap. Asam lemak tak jenuh dilambangkan dengan menunjukkan jumlah karbon dan jumlah letak ikatan rangkap. *adi asam linoleat 12+( ∆9,1+" memiliki 1 karbon dan dua ikatan ganda. Setelah masuk ke dalam tubuh mamlia, asam linoleat diubah menjadi asam lemak tak jenuh lainnya yaitu asam ϒ'linolenat dan arakidonat. Pengaturan Biosintesis Asam Lemak
$e#epatan biosintesis asam lemak ditentukan oleh ke#epatan reaksi asetil'$oA karboksilase, yang membentuk malonil'$oA. Asetil $oA karboksilase adalah suatu en0im alosterik. engakti%nya adalaah sitrat. ila konsentrasi sitrat pada mitokondrion meningkat, molekul ini
terlepas menuju sitosol melalui system ulang alik. &i dalam sitosol, sitrat menjadi pemberi isyarat alosterik dan kelebihan asetil $oA disimpan sebagai lemak. $etika sitrat terikat pada tempat alosterik asetil $oA karboksilasr, menyebabkan peningkatan yang tinggi pada ke#epatan pengubahan asetil $oA menjadi malonil $oA $etika terdapat kelebihan produksi palmitoil $oA (produk sintesis asam lemak dan pre#ursor langsung triasilgliserol. 3olekul ini berperan sebagai suatu isyarat alosterik yang menghambat asetil $oA karboksilase. Biosintesis Triasilgliserol dan Gliserol Fosfatida Dimulai dengan rekurusor !ang sama
Triasilgliserol dan %os%olipid utama fosfatidiletanolamin dan gosfatidilkolin dibentuk dari dua pre#ursor yang sama dan beberapa tahap en0imatik yang sama pada jaringan hewan. re#ursor yang sama ini adalah asil lemak-KoAs dan gliserol 3-fosfat . 4liserol %os%at dapat dibentuk melalui dua jalan. 3olekul ini dibentuk dari dihidroksiaseton %os%at yang dihasilkan selama glikolisis oleh aktivitas gliserol fosfat dehidrogenase sitosol yang berikatan dengan
3olekul ini juga dapat dibentuk dari gliserol oleh kerja en0im gliserol kinase. A- 5 gliserol gliserol :'%os%at 5 A& re#ursor lainnya dari triasilgliserol adalah asam lemak $oAs yang dibentuk dari asam lemak oleh asil lemak'$oA sintetase. Asam lemak 5 A- 5 $oA'S6
Asil lemak'S'$oA 5 A3 5 i
=angkah pertama dalam biosintesis triasilgliserol adalah asilasi dua gugus hidroksil bebas pada gliserol %os%at oleh dua molekul asil lemak $oA untuk menghasilkan diasilgliserol 3 fosfat.
Asil lemak S'$oA 5 gliserol
monoasilgliserol
:'%os%at 5 $oA'S6
3onoasilgliserol :'%os%at 5 Asil lemak S'$oA diasilgliserol :'%os%at 5 $oA'S6 &iasilgliserol :'%os%at disebut juga asam %os%atidat. ada jalur menuju triasilgliserol, %os%atidat dihidrolisis oleh fosfatidat fosfatase untuk membentuk senyawa 1!-diasilgliserol. "osfatidat # 6+7 1,+'diasilgliserol 5 i &iasilgliserol lalu diubah menjadi triasilgliserol oleh reaksi dengan molekul ketiga asil lemak $oA. Asil lemak'S'$oA 5 1,+'diasilgliserol triasilgliserol 5 $oA'S6
sintesis diasilgliserol.
Biosintesis Triasilgliserol Diatur Ole" #ormon
$e#epatan bisintesis triasil gliserol diubah se#ara drasti# oleh aktivitas beberapa hormone. /ontohnya insulin melangsungkan pengubahan karbohidrat menjadi triasilgliserol. ada penderita diabetes mellitus, karena kurangnya (terhambatnya" sekresi atau kerja insulin, si penderita tidah hanya tidak mampu menggunakan glukosa se#ara normal, tetapi juga tidak dapat melakukan sintesis asam lemak dan triasilgliserol dari karbohidrat atau asam amino.
Triasilgliserol$ Sum%er Energi Pada Be%eraa "e&an di daera" Dingin 'Mengalami #i%ernasi(
/ontohnya adalah beruang meman%aatkan kemak tubuhnya sebagai bahan bakar satu'satunya selama masa hibernasi. 7ksidasi lemak menghasilkan #ukup energy untuk mempertahankan suhu tubuh. 7ksidasi lemak juga membebaskan sejumlah besar air yang menggantikan kehilangan air pada perna%asannya. Selain itu, degradasi triasilgliserol menghasilkan gliserol berubah menjadi glukosa darah. Setelah itu %os%orilasi en0imatiknya menjadi gliserol %os%at dan oksidasinya menjadi dehidroksiaseton %os%at. >rea yang dibentuk selama degradasi asam amino diserap dan didaurkan kembali oleh beruang tersebut. &an gugus aminonya diman%aatkan tubuh untuk membuat asam amino baru untuk mempertahankan protein tubuh.