khumairoh: sintesa lemak

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 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 aseteil-CoA saat biosintesis asam lemak.
Sintesis asam lemak bukan beararti kebalikan dari jalur penguraian asam lemak artinya pembentukan asam lemak sebagian besar berlangsung melalui lintas yang berbeda, dikatalisis oleh rangkaian enzim yang berbeda dan terjadi didalam bagian sel yang tidak sama, walaupun ada sebagian kecil asam lemak yang dihasilkan melalui kebalikan dari reaksi penguraian asam lemak dalam mitokondria.
Ciri kedua yang menonjol dari mekanisme biosintesis asam lemak adalah bahwa senyawa antara asil didalm proses ini adalah senyawa tioester, bukan KoA seperti yang terjadi didalam oksidasi lemak, tetapi merupakan protein dengan berat molekul rendah yang disebut protein pembawa asil atau ACP yang mempunyai gugus SH- esensial. Ciri ketiga adalah bahwa 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.

1.2 Tujuan

1. Untuk mengetahui tentang asam lemak

2. Untuk mempelajri sintesis asam lemak

3. Mengetahui tahapan-tahapan dalam asam lemak

4. Megetahui jenis dan reaksi asam lemak

1.3 Manfaat

1. Dapat memahami sintesis asam lemak

2. Dapat memahami konsep biokimia

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Asam Lemak

Para pakar biokimia dalam Kongres Internasional Kimia Murni dan Terapan (International Congress of Pure and Applied Chemistry) bersepakat memberi definisi bahwa yang termasuk ke dalam golongan lipid yaitu memiliki karakteristik fisika sebagai berikut:

Tidak larut dalam air, tapi larut dalam satu atau lebih dari pelarut organik seperti contohnya eter, aseton, benzena, dan atau kloroform.
Terdapat hubungan dengan asam-asam lemak lainnya.
Bisa digunakan atau dimanfaatkan oleh organisme uniseluler.

Molekul lemak mempunyai nama lain yaitu triasilgliserol atau trigliserida, dan pada tubuh manusia, trigliserida ini disimpan pada sel lemak khusus, yaitu adipocytes, yang membentuk jaringan yang disebut dengan jaringan adipose.

Asam lemak adalah asam karboksil yang menjadi sumber bahan bakar penting (selain karbohidrat) untuk hewan, karena ketika dirombak, asam lemak akan menghasilkan banyak energi ATP. Banyak tipe-tipe sel yang bisa menggunakan glukosa atau asam lemak untuk energi.

2.2 Sintesis Asam Lemak

Asam lemak merupakan asam monokondria rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak dalah:

CH3(CH2)Ncooh atau CnH2n+1-COOH

Rentang ukuran asam lemak adalah C12 sampai dengan C24.

Pada hakikatnya sintesis asam lemak berasal dari Asetik KoA. Enzim yang bekerja sebagai katalis adalah kompleks enzim-enzim yang terdapat pada sitoplasma, sedangkan enzim pemecah asam lemak terdapat pada mitokondria. Reaksi awal adalah karboksilasi asetil koenzim A menjadi malonil koenzim A. Reaksi-reaksi ini melibatkan HCO3- dan energi dari ATP. Reaksi pembentukan malonil koenzim A sebenarnya terdapat dua reaksi sebagai berikut:

Biotin terikat pada suatu protein yang disebut dengan protein pengangkut karboksilbiotin. Biotin karboksilase adalah enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi karboksilasi biotin. Reaksi kedua adalah pemindahan gugus karboksilat kepada koenzim A. Katalis dalam reaksi ini adalah transkarboksilat.

Tahap berikutnya dalam sintesis asam lemak adalah memperpanjang rangkaian atom C, yang dimulai dari pembentukan asetil ACP dan malonil ACP, dengan katalis Asetiltransilase dan malonintransasilase.

Maloniltransasilase bersifat sangat khas, sedangkan esetiltransasilase dapat meindahkan gugus asli selain asetil, walaupun lambat. Asam lemak dengan atom C ganjil disentesil berawal dari propionil astoasetil ACP dengan enzim asil-malonil ACP kondensase sebagai katalis.

Pada reaksi kondeksase ini, senyawa 4 atom C dibentuk dari senyawa 2 atom C dengan 3 atom C dan CO2 dibebaskan. Tahap selanjutnya adalah reduksi gugus keto dengan ketoasil ACP reduktase sebagai katalis. Kemudian 3-hindroksi butiril ACP diubah menjadi krotonil ACP dengan pengeluaran molekul air (dehidrase).

Enzim yang bekerja pada reaksi ini ialah 3-hidroksi asil ACP dehidratase. Reaksi terakhir dari putaran pertama sintesis asam lemak ialah pembentukan butiril ACP dari krotonil ACP dengan katalis enoil ACP reduktase. Jadi putaran pertama proses perpanjangan rantai C ini telah mengubah asetil koenzim A menjadi butiril ACP.

Putaran kedua dalam proses perpanjangan rantai C dimulai dari reaksi butiril ACP dengan malonil ACP dan setrusnya dengan reaksi-reaksi pada puataran pertama. Demikianlah setelah beberapa putaran maka asam lemak terbentuk pada reaksi terakhir yaitu hidrolisis hasil ACP menjadi asam lemak dan ACP.

Proses pemindahan satu molekul asetil koenzim A dari mitokondria ke dalam sitoplasma dapat menghasilkan satu molekul NADPH. Pembentukan asam palmiat membutuhkan 8 molekul 8 asetil koenzim A, oleh karenanya terbentuk pula 8 molekul NADPH.
Makanan bukan satu-satunya sumber lemak kita. Semua organisme dapat men-sintesis asam lemak sebagai cadangan energi jangka panjang dan sebagai penyusun struktur membran. Pada manusia, kelebihan asetil KoA dikonversi menjadi ester asam lemak. Sintesis asam lemak sesuai dengan degradasinya (oksidasi beta).
Sintesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. ACP (acyl carrier protein) digunakan selama sintesis sebagai titik pengikatan. Semua sintesis terjadi di dalam kompleks multi enzim-fatty acid synthase. NAPDH digunakan untuk sintesis.

2.3 Tahapan-tahapan sintesis asam lemak

Jalan yang tampak untuk mensintesis asam lemak berbeda sekali dari Jalan oksidasinya. Senyawa yang digunakan untuk menambah panjang rantai asam lemak adalah malonil-KoA, yang disiintesis dari asetil-KoA. Pada hewan tingkat tinggi sintesis asam lemak terutama terjadi dalam hati, jaringan adipose dan dalam kelenjar susu. Di tingkat sel pembentukan asam lemak berlangsung dalam sitosol, sebaliknya pada oksidasi asam lemak terjadi pada mitochondria.
      Asam sitrat dan karbondioksida merupakan senyawa yang penting pada biosintesis asam lemak, kemungkinan besar kedua senyawa di atas bertindak sebagai katalisator. Setelah berakhirnya reaksi, CO2 yang mula-mula terlibat di dalamnya, tidak terdapat dalam asam lemak yang dibentuk. Enzim yang mengkatalisis biosintesis asam lemak merupakan enzim kompleks yang terdiri dari tujuh protein. Tahapan reaksi biosintesis asam lemak diteliti dalam laboraturium F.Lynen,S. wakil dan P.R. Vagelos yang kemudian disusun ke dalam sebuah siklus.
      Berikut ini adalah tahapan dari sintesis asam lemak :
1.   Pengangkutan asetil-KoA ke dalam sitoplasma: Asetil-KoAyang terdapat dalm mitochondria berasal dari tiga sumber yaitu:

1) dekarboksilasi asam piruvat,

2) degradasi asam amino dan

3) β-oksidasi asam lemak.

Senyawa beratom C dua buah diatas tidak dapat keluar menembus dinding mitochondria untuk menuju ke Sitosol tempat berlangsungnya sintesis asam lemak . asetil-KoA itu dapat keluar mitochondria dengan Jalan mengubah senyawa tersebut menjadi asam sitrar atau diangkut oleh karnitin. Baik asil-kamitin maupun asam sitrat dapat menembus dinding mitokondria dan kemudian teurai lagi.
2.   Pengubahan asetil-KoA menjadi malonil-KoA: Satuan yang memperpanjang rantai pada biosentesis asam lemak adalah malonil-KoA. Pembentukan senyawa ini dikatalisis oleh enzim asetil-KoA karboksilase yang membutuhkan biotin, CO2 dan ATP.
3.   Transfer gugus asil ke kompeks enzim Senyawa yang bertindak sebagai pemula rantai asam lemak adalah asetil-KoA. Senyawa aktif yang beratom C sebanyak dua buah ini di kait oleh ACP yang selanjutnya di tempelkan ke enzim β-ketoasil-ACP ssintas.
4.   Gugus malonil terikat pada ACP: Malonil-KoA, yang dibentuk melalui reaksi karbok, selanjutnya dikait oleh ACP.silasi asetil-KoA
Malonil-S-KoA +HS-ACP malonil-S-ACP+KoA-SH dengan bantuan ACP-malonil transferase.

5. Reaksi kondensasi: Setelah kedua gugus yang akan bereaksi yaitu asetil dan malonil berada pada kompleks enzim maka terjadilah reaksi kondensasi.

6. Reaksi reduksi pertama: Asetoasetil yang masih terikat erat pada kait 4’-fosfopantetein direduksi menjadi β-hidroksibutiril –S-ACP oleh enzim β-ketoasil reduktsae.

7. Dehidrasi: Senyawa yang terbentuk pada reaksi reduksi di atas didehidrasi pada tahap ini. Senyawa yang terbentuk tidak jenuh pada atom C α dan β, ikatan gandanya adalah trans dan dinamakan asil-S-ACP tak jenuh.

8. Reaksi reduksi kedua: Enzim enoil-ACP reduktase (NADPH) mereduksi krotonil-S-ACP menjadi butiril-S-ACP. Senyawa yang masih tetap terkait pada kompleks melalui kait 4’ fosfopantenin kemudian dipindahkan ke enzim sintase. Oleh karena itu maka ACP menjadi bebas dan dapat mengkait malonil-KoA berikutnya. Senyawa ini kemudian direaksikan dengan butiril-S-sintase dan berlangsunglah siklus sintesis yang kedua melalui urutan dan mekanisme reaksi yang sama, terjadilah siklus-siklus biosintesis berikut, sehingga tercapai panjang asam lemak tertentu.

Pada biosintesis asam palmitat maka siklus yang dilalui ada sebanyak 7 kali. Hasil sintesis yang terakhir adalah palmitoil-S-ACP yang dibebaskan dari ACPnya melalui reaksi hidrolisis dengan bantuan enzim tioesterase. Gugus palmitoil yang terikat pada ACP bias langsung dipindahkan pada HS-KoA menjadi palmitoil –KoA dan apabila bereaksi dengan asam fosfatidat akan membentuk fosfolipida. Pada umumnya jasad hidup mensitesis asam lemak hanya sampai C16 saja.
Sintesis asam lemak sebagian berlangsung melalui jalur metabolik lain, walaupun ada sebagian keci asam lemak yang dihasilkan melalui kebalikan dari reaksi penguraian asam lemak dan mitokondria.

2.4 Jenis Asam Lemak

1. Panjang Rantai Asam Lemak Bebas

Rantai asam lemak berbeda panjangnya, seringkali dikategorikan sebagai pendek hingga sangat panjang.

1) Asam lemak rantai pendek (short-chain fatty acid,SCFA), adalah asam lemak dengan ekor alifatik yang memiliki jumlah karbon lima atau kurang (misalnya, asam butirat)

2) Asam lemak rantai sedang (medium-chain fatty acid, MCFA), adalah asam lemak dengan ekor alifatik yang memiliki jumlah karbon 6 sampai 12, yang dapat membentuk trigliserida rantai sedang.

3) Asam lemak rantai panjang (long-chain fatty acid, LCFA),adalah asam lemak dengan ekor alifatik 13 sampai 20 karbon.

4) Asam lemak rantai sangat panjang (very long chain fatty acid, VLCFA), adalah asam lemak dengan ekor alifatik sama dengan 22 karbon atau lebih.

2. Asam Lemak Esensial

Asam lemak yang dibutuhkan oleh tubuh manusia tetapi tidak dapat dibuat dalam jumlah yang mencukupi dari subtrat lain, dan oleh karenanya harus diperoleh dari luar, disebut asam lemak esensial. Terdapat dua kelompok asam lemak esensial petama, yang memiliki ikatatan rangkap berjarak tiga atom karbon dari ujung metil, dan kedua, yang memiliki ikatan rangkap berjarak enam atom karbon dari ujung metil. Manusia tidak memiliki kemampuan untuk mengintroduksi ikatan rangkap pada asam lemak di luar 9 dan 10, dihitung dari sisi asam karboksilat. Duan asam lemak esensial adalah asam linoleat dan asam alfa-linolenat mereka banyak terdapat dalam minyak tumbuhan. Tubuh manusia memiliki keterbatasan kemampuan dalam mengubah ALA menjadi asam lemak omega-3 yang lebih panjang – asam eikosapentaenoat dan asam dokosaheksaenoat, yang dapat pula diperoleh dari ikan.

3. Asam Lemak Jenuh

Adalah ketika hanya ada satu ikatan antara rantai hidro karbon. Pada asam lemak jenuh, banyak atom hidrogen yang menempel pada rangka karbon. Asam lemak jenuh mempunyai ‘ekor’ yang lurus, jadi molekul lemak dengan ekor yang jenuh bisa membungkus erat antara satu sama lain. Hal ini menghasilkan lemak yang berbentuk padat pada suhu ruangan. Contoh dari asam lemak jenuh yang umum adalah asam butirat, asam stearat, asam palmitat, dan asam kaproat.

4. Asam Lemak Tak Jenuh

Adalah ketika rantai hidrokarbon memiliki ikatan ganda. Pada asam lemak tidak jenuh, atom hidrogen yang menempel pada karbon lebih sedikit. Jika hanya mempunyai satu ikatan ganda pada asam lemak, disebut monounsaturated, sedangkan jika ada banyak ikatan ganda, disebut polyunsaturated. Asam lemak tidak jenuh cenderung berbentuk cair pada suhu ruangan. kita mungkin familiar menyebuat asam lemak tidak jenuh ini sebagai minyak. Contoh dari asam lemak tidak jenuh ini adalah asam linoleat, asam linolenat, dan asam oleat.

2.5 Reaksi Asam Lemak

1. Keasaman

Asam lemak tidak menunjukkan varasi yang besar dalam hal keasamannya, seperti ditunjukkan dalam masing-masing pK_anya. Asam nanonoat, misalnya, memiliki pk_an4,96, sedikit lebih lemah dari pada asam asetat (4,76). Semakin panjang rantainya, kelarutan asam lemak dalam air menurun tajam, sehingga asam lemak rantai panjang hanya memiliki dampak minimal terhadap Ph larutan berair. Meski asam lemak tidak larut dalam air, ia larut dalam etanol hangat, dan dapat dititrasi dengan larutan nantrium hidroksida menggunakan indikator fenolftalein. Analisis ini digunakan untuk menentukan kandungan asam lemak bebas dalam lemak, yaitu proporsi trigleserida yang telah dihidrolisis.

2. Hidrogenasi dan Pengerasan

Hidrogenasi asam lemak tak jenuh banyak dilakukan, kondisi yang banyak diguakan adalah 2,0-3,0 Mpa, tekanan 150⁰C (302⁰F), dan nikel berpenunjang silika. Perlakuan ini menghasilkan asam lemak jenuh, seperti tercermin dari bilangan iodinya. Asam lemak terhidrogenasi kurang rentang terhadap ketengikan. Oleh karena titik lebur asam lemak jenuh lebih tinggi dari pada prekursor tak jenuhnya, proses ini disebut pengerasan. Teknologi terkait digunakan untuk mengubah minyak sayur menjadi margarin. Hidrogenasi trigliseridaa memilki kelebihan karena asam karboksilat mendegradasi katalis nikel, segingga diperoleh sabun nikel. Selama prose hidrogenasi, asam lemak tak jenuh dapat berisomerisasi dari konfigurasi cis menjadi trans.

3. Auto Oksidasi dan Ketengikan

Asam lemak tak jenuh memilki perubahan kimia yang dikenal sebagi auto oksidasi. Proses ini memerlukan oksigen (udara) dan dipercepat dengan adanya logam renik. Minyak sayur tanah terhadap proses karena mereka mengandung anriosidan, seperti tokoferol. Lemak dan minyak serring diberi perlakuan dengan zat pengkhelat seperti asam sitrat, untuk menghilangkan katalis logam.

4. Ozonilis

Asam lemak tak jenuh rentan terhadap degradasi oleh ozon. Reaksi ini dipraktekkan pada produksi asam azelaat ((CH₂)₇(CO₂H₂)₂) dari asam oleat.

5. Analisis

Dalam analisis kimia, asam lemak dipisahkan menggunakan kromatografi gas metil ester, selain itu, pemisahan isomer tak jenuh dimungkinkan melalui kromatografi lapisan tipis argentasi.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Asam lemak adalah rantai hidrokarbon alifatik panjang yang memiliki gugus asam karboksilat. Panjang rantai hidrokarbon asam lemak bervariasi dari 10 sampai 30 karbon. senyawa antara asil di dalam proses ini adalah senyawa tioester, bukan KoA seperti yang terjadi didalam oksidasi lemak, tetapi merupakan protein dengan berat molekul rendah yang disebut protein pembawa asil atau ACP yang mempunyai gugus SH-esensial.Proses biosintesis asam lemak ada 3, yaitu: Pemindahan gugus, Karboksilasi asetil KoA menjadi Malonil KoA, Tahap perpanjangan rangkaian atom C, karboksilat kepada asetil KoA
Pengaturan biosintesis asam lemak ada 2, yaitu: Kecepatan reaksi asetil Konsentrasi gliserolfosfat, KoA karboksilase, yang membentuk malonil KoA, dapat mengontrol sintesis asam lemak.

3.2 Saran

Dengan terselesaikannya makalah ini diharapkan mahasiswa Program Studi DIII Kerawatan Universitas Bondowoso dapat memahami sintesi asam lemak dengan baik serta hubungannya dengan ilmu keperawatan yang tengah ditekuni. Hal tersebut ditujukan agar mahasiswa Program Studi DIII Kerawatan Universitas Bondowoso dapat memiliki pengetahuan tatang sintesa asam lemak. Serta mampu menjalankan peranan keperawatan baik untuk sasaran perorangan atauupun komunitas.

DAFTAR PUSTAKA

Ramadan, surya. 2014. Sintesis asam lemak

https://suryaramadan.wordpress.com/2014/11/05/sintesis-asam-lemak/

Fauzannablog, nada. 2014. Sintesis asam lemak

https://nadafauzannablog.wordpress.com/2014/03/18/sintesis-asam-lemak/

http://bit.ly/gadgets_cheap