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

Biosintesis terdiri dari 3 langkah terpisah : 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 Bikarbonat sebagai sumber CO2 Karboksilasi biotin yang melibatkan ATP 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 Asetil KoA berikatan pd gugus -SH sistein dikatalis oleh asetil transasiase (1a) 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 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-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 [asetil-KoA]/[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.

Asam lemak diaktifkan sebelum dikatabolisme Asam lemak menembus membran dalam mitokondria sebagai turunan karnitin 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.