Biosintesis Asam Lemak dr Syazili Mustofa Departemen Biokimia

Biosintesis Asam Lemak dr. Syazili Mustofa Departemen Biokimia dan Biologi Molekuler FK Universitas Lampung

• Sintesis Asam lemak baik pada eukariotik dan prokariotik sama pada umumnya • Biosintesis terdiri dari 3 langkah terpisah : – Biosintesis asam lemak dari asetil Co. A – Pemanjangan rantai asam lemak – Desaturasi • Lokasi dari masing 2 langkah : Biosintesis FA di sitosol, elongasi di mitokondria dan ER, desaturasi di ER • Biosintesis as lemak membutuhkan malonil Co A sebagai substrat • Palmitat bebas adalah produk akhirnya

Pembentukan Malonil-Ko. A adalah Tahap inisiasi dan pengendali dalam sintesis Asam Lemak 1. Bikarbonat sebagai sumber CO 2 2. Karboksilasi biotin yang melibatkan ATP 3. Transfer karboksil ke asetil-Ko. A utnuk membentuk malonyl-Ko. A

Komplek Asam lemak Sintase adalah Polypeptida yang mengandung 7 aktivitas enzim Komplek asam lemak yg terdiri dari dua monomer identik

Sintesis Palmitat 1. Asetil Ko. A berikatan pd gugus -SH sistein dikatalis oleh asetil transasiase (1 a) 2. Malonil-Ko. A berikatan dng –SH didekatnya pd 4’phosphopantetheine ACP dimonomer yang lain yang dikatalis oleh malonil transasilase (1 b) shingga membentuk acyl-mallonyl enzyme

3. Gugus asetil menyerang gugus metil di residu malonil yang dikatalis oleh 3 -ketoasil sintase dan membebaskan CO 2, membentuk 3 ketoasil enzim (reaksi 2), membebaskan gugus –SH sistein.

4. Gugus 3 -ketoasil akan tereduksi, terdehidrasi dan kembali tereduksi (reaksi 3, 4, 5) untuk membentuk enzim asil-S-jenuh.

• Rangkaian reaksi diulang enam kali lagi sampai terbentuk radikal asil 16 -karbon (palmitil) yang jenuh. • Palmitat dilepaskan oleh aktivitas enzim ketujuh dikompleks yaitu tioesterase (deasilase). • Palmitat bebas harus diaktifkan menjadi asil-Ko. A sebelum diproses lebih lanjut melalui jalur metabolik lain. • Biasanya mengalami esterifikasi menjadi asilgliserol, pemanjangan rantai atau desaturasi, atau esterifikasi menjadi ester kolesteril

• Persamaan utk sintesis : CH 2 CO. S. Co. A + 7 HOOC. CH 2 CO. S. Co. A + 14 NADPH + 14 H+ CH 3(CH 2)14 COOH +7 CO 2 + 6 H 2 O+8 Co. A. SH +14 NADP+

Sumber NADPH Lipogenesis • Jalur Pentosa fosfat • Reaksi yang mengubah malat menjadi piruvat yang dikatalis oleh “enzim malat” (NADP malat dehidrogenase) dan reaksi isositrat dehidrogenase yang terjadi diluar mitokondria.

Pemanjangan Rantai asam lemak • Terjadi di Retikulum Endoplasma • Memperpanjang asil-Ko. A jenuh dan tak jenuh (dari C 10 ke atas) oleh dua karbon dengan menggunakan malonil-Ko. A sebagai donor asetil dan NADPH sebagai reduktan dikatalis oleh sistem enzim fatty acid elongase di mikrosom. • Pemanjangan stearil-Ko. A di otak meningkat dengan cepat sewaktu mielinisasi untuk menghasilkan asam lemak C 22 dan C 24 untuk sfingolipid

Nutrisi mengatur Lipogenesis • Lipogenesis tinggi krn ada asupan karbohidrat tinggi • Lipogensis berkurang krn asupan kalori yang terbatas, diet tinggi lemak, atau defisiensi insulin. • Lipogenesis dihati dan kadar asam lemak bebas serum meningkat jika makanan yang masuk berupa sukrosa dan bukan glukosa

Regulasi Asetil-Ko. A • Sitrat yg meningkat konsentrasinya indikator banyak Asetil-Ko. A • Asetil-Ko. A Karboksilase juga diatur oleh hormon, seperti glukogan, epinefrin dan insulin melalui perubahan pada status fosforilasinya.

• Asil-Ko. A menginhibisi Piruvat dehidrogenase denga menghambat pertukaran ATP-ADP di membran dalam mitokondria. • Inhibisi piruvat dehidrogenase ini mengatur ketersediaan asetil Ko. A utk lipogenesis. • Oksidasi Asil-Ko. A krn peningkatan asam lemak bebas dapat meningkatkan rasio [asetil. Ko. A]/[Ko. A] dan [NADH]/[NAD+] di mitokondria sehg piruvat dehidrogenase terhambat.

Insulin mengatur lipogensesis melalui mekanisme lain • Meningkatkan transpor glukosa ke dalam sel (jar. Adiposa) • Meningkatkan piruvat utk sintesis asam lemak maupun gliserol 3 -fosfat untuk esterifikasi asam lemak yang bary terbentuk • Mengubah bentuk inaktif piruvat dehidrogenase menjadi bentuk aktif di jar. Adiposa ttp tdk di hati. • Menekan kadar c. AMP intrasel (menghambat lipolisis) di jar. Adiposa sehingga mengurangi kadar asam lemak bebas dalam plasma dan asil-Ko. A rantai panjang, yakni suatu inhibitor lipogenesis berkurang

Oksidasi Asam lemak terjadi di mitokondria • Asam lemak bebas (FFA) tidak teresterifikasi • Di plasma, FFA rantai panjang berikatan dengan albumin • Di sel, melekat pada protein pengikat asam lemak • Asam lemak rantai pendek lebih larut air dan terdapat dalam bentuk asam tak terionisasi.

1. 1. Asam lemak diaktifkan sebelum dikatabolisme 2. Asam lemak menembus membran dalam mitokondria sebagai turunan karnitin 3. Oksidasi –β asam lemak melibatkan serangkaian Reaksi pemutusan disertai pembebasan asetil-Ko. A

Oksidasi –β Asam lemak

• Meningkatnya oksidasi asam lemak merupakan karakteristik kelaparan diabetes melitus yang menyebabkan pembentukan badan keton oleh hati. Badan keton bersifat asam dan jika diproduksi secara berlebihan menyebabkan ketoasidosis dan menyebabkan kematian.