Biosintesis Asam lemak

Input untuk biosintesis asam lemak : acetyl-CoA, yg dikarboksilasi menjadi malonyl-CoA. Input energi: ATP. CO2 dilepaskan selama pertumbuhan asam lemak.

Acetyl-CoA Carboxylase mengkatalsis reaksi 2-langkah dimana acetyl-CoA dikarboksilasi membentuk malonyl-CoA. Gugus prostetik enzim: biotin.  Reaksi keseluruhan: spontan,: HCO3- + ATP + acetyl-CoA  ADP + Pi + malonyl-CoA

Biotin diikat ke enzim dg ikatan amida antara ujung karboksil biotin dan gugus e-amino residu lysine. Rantai samping gabungan biotin dan lysine bertindak sbg lengan panjang yg fleksibel

Phosphopantetheine (Pant) terikat kovalen via ester fosfat ke OH serin dalam acyl carrier protein domain sintase asam lemak.  Lengan fleksible yg panjang dari phosphopantetheine membantu thiol nya untuk bergerak dari sisi aktif satu ke yg lain dalam kompleks enzim.

Reaksi kondensasi (langkah ke 3) menyangkut dekarboksilasi malonyl, diikuti dg serangan yg dihasilkan carbanion pada karbon karbonil acetyl (atau acyl).

b-keton direduksi mjd alkohol dg transfer e- transfer dari NADPH. Dehidrasi menghasilkan ikatan rangkap trans Reduksi dg NADPH menghasilkan rantai jenuh.

transfer asam lemak yg sdg tumbuh dari phosphopantetheine ke sulfhidril sistein Condensing enzyme, siklus mulai lagi dg malonyl-CoA yg lain.

Product release: Jika asam lemak telah mencapai 16 atom karbon, Thioesterase mengkatalisis hidrolisis ikatan tioester asam lemak - phosphopantetheine. Asam lemak jenuh 16-C ( palmitate) adalah produk akhir kompleks sintase asam lemak.

Overall Reactions Acetyl-CoA + 7 malonyl-CoA + 14NADPH + 14H+ 7H+ Palmitate + 7CO2 + 14NADP+ + 8 HSCoA + 6H2O 7H+ 7 Acetyl-CoA + 7CO2 + 7ATP 7 malonyl-CoA +7ADP + 7Pi + 7H+ 8 Acetyl-CoA + 14NADPH + 7H+ + 7ATP Palmitate + 14NADP+ + 8 HSCoA + 6H2O + 7ADP + 7Pi

Pemanjangan rantai Sistem pemanjangan di dalam smooth ER R-CH2CH2CH2C~SCoA O Malonyl-CoA* HS-CoA OOC-CH2C~SCoA O CH3C~SCoA O CO2 Acetyl-CoA R-CH2CH2CH2CCH2C~SCoA O NADPH NADH 1 Sistem pemanjangan di dalam smooth ER - H2O 2 NADPH 3 O R-CH2CH2CH2CH2CH2C~SCoA

Modifikasi: Pemanjangan Desaturasi menghasilkan ikatan rangkap

Rule: Desaturase System memerlukan O2 dan terkait dg sistem transport elektron Cyt b5 reductase NADH Cyt b5 O2 2 (FAD) 3 Saturated FA-CoA 2 1 NOTE: 1. Sistem dalam membran ER 2. NADH dan asam lemak menyokong elektron 3. Fatty acyl desaturase memp fungsi oksidase campuran

Sistem Desaturasi Asam Lemak C18-stearoly-CoA + O2 + 2H+ C18 9-oleyl-CoA + 2H2O Desaturase Desaturase 2 cyt b5 Fe2+ 2 cyt b5 Fe2+ Cyt b5 2H+ + cyt b5 reductase FAD cyt b5 reductase FADH2 Cyt b5 reductase NADH + H+ NAD+

Desaturase Elongase Desaturase Desaturase Desaturase Desaturase Palmitat Desaturase 16:0 Elongase Palmitoleat Stearat 16:1(9) 18:0 Batas diijinkan Dalam mamalia Desaturase Oleat 18:1(9) Asam lemak esensial Desaturase Linoleat Desaturase 18:2(9,12) -Linolenat Desaturase -Linolenat 18:3(6,9,12) 18:3(9,12,15) Elongase Eicosatrienoat 20:3(8,11,14) Lipid lain Desaturase Arachidonat 20:4(5,8,11,14)

Biosintesis Asam Lemak Synthesis Beta Oxidation Kloroplas Memerlukan NADPH Acyl carrier protein D-isomer aktivasi dg CO2 Keto  jenuh peroksisom NADH, FADH2 CoA L-isomer CO2 Jenuh  keto

Pemanjangan palmitat dilakukan di endoplasmic reticulum (ER). Substrat : Asam lemak terseterifikasi dg coenzyme A Malonyl-CoA : donor 2 C.

Desaturasi menghasilkan ikatan rangkap pada posisi spesifik rantai asam lemak

Fatty Acid Synthase S-C-CH2-CH2-CH3 O -Ketoacyl -ACP synthase KS -Ketoacyl -ACP synthase Acetyl-CoA- ACP transacylase Acetyl-CoA CoA-SH HS O CH3-CH2-CH2-C-S Initiation or priming -C-CH3 O S NADPH H+ NADP+ Enoyl-ACP reductase KS S-C-CH3 O -SH O CH3-CH=CH-C-S ACP SH -Hydroxyacyl-ACP dehydrase O CH3-CH -CH2-C-S OH H2O S -C-CH2-COO- O C=O CH2 CH3 S CoA-SH Malonyl-CoA Malonyl-CoA- ACP transacylase NADP+ NADPH H+ -Keto-ACP synthase (condensing enzyme) CO2 KS -SH -Ketoacyl -ACP reductase Elongation

Struktur Membran Plasma