Biosintesis Asam Lemak

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 CoA
– Pemanjangan rantai asam lemak
– Desaturasi
• Lokasi dari masing2 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-KoA adalah Tahap inisiasi
dan pengendali dalam sintesis Asam Lemak
1. Bikarbonat sebagai sumber CO2
2. Karboksilasi biotin yang melibatkan ATP
3. Transfer karboksil ke asetil-KoA utnuk membentuk malonyl-KoA
Komplek Asam lemak Sintase adalah
Polypeptida yang mengandung 7 aktivitas enzim
Komplek asam lemak yg terdiri dari dua monomer identik
Sintesis Palmitat
1. Asetil KoA berikatan pd gugus -SH sistein dikatalis oleh
asetil transasiase (1a)
2. Malonil-KoA berikatan dng –SH didekatnya pd 4’phosphopantetheine ACP dimonomer yang lain yang
dikatalis oleh malonil transasilase (1b) shingga
membentuk acyl-mallonyl enzyme
3. Gugus asetil menyerang gugus metil di residu
malonil yang dikatalis oleh 3-ketoasil sintase
dan membebaskan CO2, membentuk 3ketoasil 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-KoA
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 :
CH2CO.S.CoA + 7HOOC.CH2CO.S.CoA + 14NADPH
+ 14H+  CH3(CH2)14COOH +7CO2 +
6H2O+8CoA.SH +14NADP+
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-KoA jenuh dan tak jenuh
(dari C10 ke atas) oleh dua karbon dengan
menggunakan malonil-KoA sebagai donor asetil
dan NADPH sebagai reduktan dan dikatalis oleh
sistem enzim fatty acid elongase di mikrosom.
• Pemanjangan stearil-KoA di otak meningkat
dengan cepat sewaktu mielinisasi untuk
menghasilkan asam lemak C22 dan C24 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-KoA
• Sitrat yg meningkat
konsentrasinya 
indikator banyak
Asetil-KoA
• Asetil-KoA
Karboksilase juga
diatur oleh hormon,
seperti glukogan,
epinefrin dan insulin
melalui perubahan
pada status
fosforilasinya.
• Asil-KoA menginhibisi Piruvat dehidrogenase
denga menghambat pertukaran ATP-ADP di
membran dalam mitokondria.
• Inhibisi piruvat dehidrogenase ini mengatur
ketersediaan asetil KoA utk lipogenesis.
• Oksidasi Asil-KoA krn peningkatan asam lemak
bebas dapat meningkatkan rasio [asetilKoA]/[KoA] 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 cAMP intrasel (menghambat lipolisis)
di jar. Adiposa sehingga mengurangi kadar asam lemak
bebas dalam plasma dan asil-KoA 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-KoA
Oksidasi –β Asam
lemak
• Meningkatnya oksidasi asam lemak
merupakan karakteristik kelaparan dan
diabetes melitus yang menyebabkan
pembentukan badan keton oleh hati. Badan
keton bersifat asam dan jika diproduksi secara
berlebihan menyebabkan ketoasidosis dan
menyebabkan kematian.