5. Mekanisme keseluruhan biosintesis asam lemak dan mekanisme
jalur biosintesis asam palminat ! Mekanisme keseluruhan biosintesis
melalui tiga tahap
5. Mekanisme keseluruhan biosintesis asam lemak dan mekanisme
jalur biosintesis asam palminat !
Mekanisme keseluruhan biosintesis melalui tiga tahap, tahap
pertama pembentukan malonil koenzim -A dari asetil koenzim-A.Tahap
kedua, pemanjangan rantai asam lemak sampai terbentuk nya asam
palmitat secara kontiniu dengan tiga kali penambahan malonil
koenzim-A dan pelepasan CO2.Tahap ketiga, pemanjangan rantai asam
palmitat secara bertahap bergantung pada keadaan dan komposisi
faktor penunjang reaksi didalam sel.
Tahap pertama dan kedua adalah mekanisme de novo biosintesis
asam lemak dalam hewan dan tumbuhan sedangkan tahap ketiga bukan
mekanisme de novo karena berlangsungnya reaksi di tentukan oleh
faktor luar, bukan secara keturunan.
6. Jelaskan mekanisme hubungan biosintesis asam lemak dalam
sitoplasma dengan proses perombakan biosintesis menjadi
fosfogliserida ?
Saling hubungan antara proses biosintesis asam palmitat (asam
lemak) dalam sitoplasma dengan proses oksidasi atau perombakan
biosintesis didalam mitokondrion seperti ditunjukan pada gambar
6.29.Hubungan kedua proses ini berlangsung karena adanya dua macam
sistem pengangkutan asam lemak melalui membran mitokondrion, yaitu
sistem sitrat-malat dan sistem karnitin.
*Sistem sitrat-malat digunakan untuk mengangkut gugus asetil
dari mitokondrion ke sitoplasma. Dalam hal ini asetil KoA bereaksi
dengan asam oksalaasetat didalam mitokondrion menghasilkan asam
sitrat dan melepaskan CoA bebas.Sitrat yang terbentuk diikat oleh
suatu molekul pembawa yang khas yang terdapat didalam mitokondrion,
diangkut keluar mitokondrion masuk ke sitoplasma ,Kemudian bereaksi
dengan CoA di sitoplasma menghasilkan asetil-CoA Dan oksalasetat.
Selanjutnya asetil KoA mengalami proses biosintesis asam lemak
menghasilkan asam palmitat, sedangkan oksalasetat diubah menjadi
malat, diangkut dari sitoplasma ke mitokondrion, kemudian diubah
kembali menjadi oksalasetat dan bereaksi dengan asetil CoA yang
terdapat didalam mitokondrion menghasilkan sitrat lagi, begitu
seterusnya.
* sistem karnitin dipakai untuk mengangkut gugus asetil didalam
mitokondrion ke sitoplasma dengan gugus palmitoil dari sitoplasma
ke mitokondrion. Dalam hal ini asetil CoA merupakan hasil oksidasi
asam lemak didalam mitokondrion, memindahkan gugus asetilnya ke
molekul karnitin untuk diangkut ke sitoplasma, bereaksi dengan CoA
bebas membentuk asetil CoA yang merupakan senyawa mula untuk
biosintesis asam palmitat di sitoplasma.
7. Jelaskan mekanisme biosintesis fosfatidil serin, fosfatidil
inositol, dan fosfatidil gliserol, spingomielin, spingolipid,
spingo mielin seramide ?
Fosfatidil Serin
Dalam jaringan hewan, fosfatidil serin terbentuk dari reaksi
antara fosfatidiletanolamin dengan serin :
Fosfatidiletanolamin + serin fosfatidilserin + etanolamin
Dalam sel bakteri seperti bakteri Escherihia coli, pembentukan
fosfatidilserin berlangsung dengan jalur reaksi yang berbeda dengan
dalam jaringan hewan. Jalur reaksi dimulai dengan pengaktifan asam
fofatidat oleh CTP menghasilkan sitidin difosfat diasilgliserol,
dikatalisis oleh enzim fosfatidat sitidil transferase, pada tahap
reaksi berikutnya , CDP diasilgliserol serin O fosfatidil
tranferase menghasilkan fosfatidilserin dan sitidin monofosfat
(CMP).
Fosfatidil inositol dan fosfatidilgliserol
dalam jaringan hewan, CDP- diasilgliserol (yang terbentuk dari
asam fosfatidat) berperan sebagai sumber senyawa untuk biosintesis
fosfatidilinositol dan fosfatidilgliserol.Fosfatidil inisitol
terbentuk dari reaksi antara CDP-diasilgliserol dan inositol,yang
dikatalisis oleh enzim CDP-diasilgliserol inositol
fosfatidiltransferase. Didalam jaringan otak fosfatidilinositol
dapat difosforilasi oleh ATP menghasilkan
fosfatidilinositol-monofosfat, - difosfat dan seterusnya
menghasilkan senyawa polifosfoinositida, yang peranannya didalam
otak belum jelas.
Sedangkan fosfatidilgliserol terbentuk dari CDP-diasilgliserol
melalui jalur reaksi. Jalur reaksi dimulai dengan pembentukan
3-fosfatidil-1 gliserol - 3 fosfat dari CDP diasilgliserol dan
gliserol 3 fosfat, dikatalisis oleh enzim gliserolpospat
fosfatidiltransferase.
Fosfatidilgliserol yang terbentuk ini merupakan prazat untuk
biosintesis difosfatidil gliserol, yang secara umum disebut
kordiopilin.
Spingomielin dan spingolipida lainnyasfingosin ( sfingosin = 4-
sfingenin ) adalah senyawa amina alifatik berantai panjang yang
merupakan unsur pembentuk senyawa spingolipida.Sfingosin terebentuk
dari pamitoil CoA melalui jalur reaksi, Pada tahap pertamanya
palmitoil CoA bereaksi dengan serin, dikatalisis oleh enzim
sintase, menghasilkan 3- dehidrosfenganin. Pada tahap selanjutnya
3- dehidrosfenganin berturut-turut direduksi oleh enzim reduktase
dengan koenzim NADPH mengahsilkan sfenganin dan kemudian dioksidasi
dengan koenzim FAD mengahsilkan sfingosin.
Pada tahap berikutnya proses biosintesis sfingolipida, gugus
amino dari sfingosin diasilasi oleh gugus rantai asam lemak panjang
mengahsilkan N- asilsfingosin atau seramida.Dikatalisis oleh
sfingosin asiltransferase. Selanjutnya beraksi dengan CDP- kolin,
dikatalisis oleh enzim seramida kolinfosfotransferase menghasilkan
sfingomielin.
Pada tahap pertamanya palmitoil CoA bereaksi dengan serin,
dikatalisis oleh enzim sintase, menghasilkan 3- dehidrosfenganin.
Pada tahap selanjutnya 3- dehidrosfenganin berturut-turut direduksi
oleh enzim reduktase dengan koenzim NADPH mengahsilkan sfenganin
dan kemudian dioksidasi dengan koenzim FAD mengahsilkan
sfingosin.
Pada tahap berikutnya proses biosintesis sfingolipida, gugus
amino dari sfingosin diasilasi oleh gugus rantai asam lemak panjang
mengahsilkan N- asilsfingosin atau seramida.Dikatalisis oleh
sfingosin asiltransferase. Selanjutnya beraksi dengan CDP- kolin,
dikatalisis oleh enzim seramida kolinfosfotransferase menghasilkan
sfingomielin.
8.Jelaskan mekanisme pengaturan metabolisme kolesterol dan
pengaturan hormonKolesterol dapat diartikan sebagai senyawa lemak
yang kompleks. Sebagian besar kolesterol yang terdapat didalam
tubuh manusia berasal dari tubuh itu sendiri, organ hati merupakan
penyumbang kolesterol terbesar sekitar 80 % dan 20 % nya berasal
dari makanan yang kita makan. kolesterol dalam jumlah yang cukup
sangat baik untuk tubuh kita dan akan berubah menjadi masalah
ketila kadar kolesterol dalam darah melebihi batas
normal.Kolesterol diproduksi oleh tubuh untuk membantu pembentukan
sel dan membran di sekitar sel untuk melindunginya.Pada dasarnya
kolesterol bukan lemak, namun lebih kepada senyawa kimia yang
diproduksi hati.
Pendistribusian lemak dan kolesterol dalam darah dilakukan
melalui 2 jalur yakni jalur eksogen dan jalur endogen. Mari kita
simak masing-masing.Jalur Eksogen
Setelah makanan tersebut diurai oleh tubuh, uraian yang
dihasilkan berupa trigliserida dan kolesterol dikemas lagi dalam
usus dalam bentuk partikel besar lipoprotein, yang disebut
Kilomikron. Kilomikron ini akan membawanya ke dalam aliran darah.
Kemudian trigliserida dalam kilomikron tadi akan mengalami
penguraian lebih lanjut oleh enzim lipoprotein lipase, sehingga
terbentuk asam lemak bebas dan kilomikron remnan. Asam lemak bebas
yang dihasilkan akan menembus jaringan lemak di bawah kulit dan sel
otot untuk diubah menjadi trigliserida kembali sebagai cadangan
energi. Sedangkan kilomikron remnan akan dimetabolisme dalam hati
sehingga menghasilkan kolesterol bebas. Sebagian kolesterol yang
mencapai organ hati akan diubah menjadi asam empedu, yang akan
dikeluarkan ke dalam usus, berfungsi seperti pembersih dan membantu
proses penyerapan lemak dari makanan. Sebagian lagi dari kolesterol
yang dikeluarkan melalui saluran empedu tanpa dimetabolisme lagi
kemudian menjadi asam empedu yang oleh organ hati akan
didistribusikan ke jaringan tubuh lainnya melalui jalur
endogen.
Jalur EndogenMakanan yang masuk ke dalam tubuh dengan kandungan
karbohidrat yang banyak akan diolah oleh hati menjadi asam lemak
yang akhirnya akan terbentuk trigliserida. Trigliserida tersebut
akan ditransportasikan di dalam tubuh dalam bentuk lipoprotein yang
bernama VLDL (very low density lipoprotein). VLDL ini akan
dimetabolisme kembali oleh tubuh menjadi IDL (intermeida density
lipoprotein) yang akan diproses kembali oleh tubuh menjadi LDL (low
density lipoprotein) yang kaya akan kolesterol. LDL tersebut akan
mendistribusikan kolesterol yang dimilikinya ke seluruh jaringan
tubuh melalui sistem peredaran darah untuk digunakan tubuh dan
sebagian lagi akan dilepaskan di dalam darah. Kolesterol yang
dilepaskan tersebut kemudian akan berikatan dengan HDL (High
Density Lipoprotein) yang akan membawa kelebihan kolesterol
tersebut dalam darah menuju hati untuk diproses kembali.
9.Jelaskan mekanisme masuknya sintesis asam lemak kedalam siklus
krebs10.Jelaskan aplikasi yang berhubungan dengan metabolisme asam
lemak (penyebab penyakit yang ditimbulkan dari kelebihan asam
lemak, kolesterol).Penyakit Gaucherterjadi akibat penumpukan
glukoserebrosidase (produk metabolisme lemak) didalam jaringan
karena tidak terdapatnya enzim glukoserebrosidase yang diperlukan
dalam proses katabolisme glukoserebrosida untuk pemecahan ikatan
glikosida (1 4) . Penyakit ini menyebabkan pembesaran hati dan
limpa, serta timbulnya pigmentasi coklat dikulit.Penyakit
Tay-Sachsmenyebabkan penumpukan gangliosida yang telalu tinggi
didalam otak. Hal ini disebabkan oleh tertimbunnya gangliosida yan
mengalami penghambatan dalam proses katabolisme karena tidak
terdapatnya enzim heksosaminidase A yang diperlukan utk memecahkan
ikatan glikosida (1 3) pada molekul GM2. akibatnya, terjafi gejala
penghambatan pertumbuhan, kelumpuhan, kebutaan, dan gangguan otak.
Penyakit ini sering terjadi pada orang-orang Yahudi Eropa Timur
asli.Penyakit Niemann-Pickdisebabkan oleh penumpukan kolesterol
atau sfingomyelin, yang erupakan produk metabolisme lemak, didalam
jaringan dan menyebabkan berbagai gangguan neurologis.Penyakit
Fabrydisebabkan oleh penumpukan glikolipid, yang merupakan produk
metabolisme, didalam jaringan.
