BIOSINTESIS TRIGLISERIDA dan FOSFOLIPID

MAKALAH BIOSINTESIS TRIGLISERIDA dan FOSFOLIPID

Disusun Untuk Memenuhi Mata Kuliah Biokimia II Dosen Pengampu: Akyunul Jannah, M.Si

Oleh: M. Iqbal Maghfur 12630017 Fawwaz Muhammad Fauzi 12630004

JURUSAN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG 2016

I. Biosintesis Trigliserol Triasilgliserol (trigliserida) merupakan lipida cadangan yang dapat disintesis secara akrif dalam jaringan sel hewan dan tumbuhan terutama di dalam sel lemak dan sel hati hewan mamalia. Senyawa awal untuk biosintesis trigliserida ini adalah dengan gliserol3fosfat dan senyawa koenzim-A asil asam lemak. Gliserol-3-fosfat pada umumnya

terbentuk

dari

senyawa-antara

proses

glikolisis,

yaitu

dihidroksiaseton fosfat dengan menggunakan katalis enzim gliserol-3-fosfat dehidrogenase yang dibantu oleh sistem NAD+/NADH sebagai koenzimnya diubah menjadi L-gliserol-3-fosfat. Berikut ini adalah proses pembetukan gliserol-3-fosfat: H2C

OH NADH+H

C

O

O

H2C

O

P

OH

+

NAD

H2C

OH

HC

OH

O

O

P

+

gliserol-3-fosfat dehidrogenase

OH

dihidroksi aseton fosfat

H2C

OH

OH

gliserol-3-fosfat

Gambar 1.1 reaksi pembentukan gliserol-3-fosfat

Setelah terbentuknya senyawa gliserol-3-fosfat yang dihasilkan oleh dihidroksi aseton fosfat, kemudian dilanjutkan pembentukan triasilgliserol yang terdiri dari empat tahap reaksi. Pada tahap pertama dan kedua yang terjadi dalam reaksi ini adalah proses asilasi gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat. Tahap reaksi pertama menghasilkan asam lisofosfat, reaksi ini diakatalisis oleh enzim gliserolfosfat asiltransferase. Dalam reaksi ini gugus asil asam lemak pada koenzim-A asil asam lemak dipindahkan ke gugus hidroksil pada gliserol3-fosfat secara bertahap sampai pada tahapan reaksi yang kedua. Reaksi yang kedua ini juga dikatalisis oleh enzim gliserol asiltransferase. Sehingga di tahap reaksi kedua menghasilkan fosfatidat untuk dilanjutkan menuju tahapan reaksi

berikutnya. Berikut adalah tahapan reaksi pertama dan kedua pada proses biosintesis trigliserol:

lisofosfatidat CH2OH R1

O C SCoA

CH2OCO

R1

CoASH CHOH

CHOH

gliserolfosfat asiltransferase

CH2OPO3H2

CH2OPO3H2

O R2 C SCoA

gliserol-3-fosfat gliserolfosfat asiltransferase

CoASH

CH2OCO

fosfatidat

CHOCO

R1 R2

CH2OPO3H2

Gambar 1.2 biosintesis triasilgliserol tahap 1 dan 2

Pada tahap reaksi ketiga biosintesis trigliserol, asam fosfatidat dihidrolisis dengan enzim fosfatidat fosfatase untuk melepas gugus fosfat pada senyawa fosfatidat sehingga dihasilkan senyawa diasilgliserol. Kemudian pada tahap reaksi terakhir, diasilgliserol bereaksi dengan koenzim-A asil asam lemak dan dikatalisis oleh enzim diasilgliserol asiltransferase menghasilkan triasilgliserol. Berikut adalah pembentukan reaksi triasilgrliserol pada tahap ketiga dan keempat.

CH2OCO

fosfatidat

CHOCO

R1 R2

CH2OPO3H2 H2O

fosfatidat fosfatase

Pi

CH2OCO CHOCO

R1

CoASH

O R3 C SCoA

CH2OCO CHOCO

R2

R1 R2

gliserolfosfat asiltransferase CH2OCO

R3

triasilgliserol

CH2OH

diasil gliserol

Gambar 1.3 Gambar 1.2 biosintesis triasilgliserol tahap 1 dan 2

Sehingga keseluruhan tahap reaksi pada pembentukan triasilgliserida dapat dituliskan sebagai berikut:

lisofosfatidat CH2OH R1

O C SCoA

CH2OCO

R1

CoASH CHOH

CHOH

gliserolfosfat asiltransferase

CH2OPO3H2

CH2OPO3H2

O R2 C SCoA

gliserol-3-fosfat gliserolfosfat asiltransferase

CoASH

CH2OCO

fosfatidat

CHOCO

R1 R2

CH2OPO3H2 H2O

fosfatidat fosfatase

Pi

CH2OCO CHOCO

R1

CoASH

O R3 C SCoA

CH2OCO CHOCO

R2

R1 R2

gliserolfosfat asiltransferase CH2OCO

R3

triasilgliserol II. Biosintesis Fosfolipid

CH2OH

diasil gliserol

Fosfolipid merupakan asam lemak yang terikat kovalen dengan fosfat. Terdapat berbagai jenis fosfolipid di bakteri, tetapi yang akan dibahas di sini adalah fosfolipid yang umum dijumpai (Gambar 1.5). Struktur fosfolipid dalam membran sel adalah amfibolik, yaitu satu bagian molekul bermuatan (polar/hodrofilik) dan

bagian yang lain tidak bermuatan (nonpolar/hidrofobik). Area hidrofilik yang berisi fosfat dan hidrofobik yang berisi asam lemak disebut kepala dan ekor.

Gambar 2.1 Senyawa fosfolipid pada prokariota, yaitu asam fosfatidil (X=H), fosfatidil serin (X=serin), fosfatidil etanolamin (X=etanolamin), fosfatidil gliserol (X=gliserol), dan kardiolipin (X=fosfatidil gliserol).

Beberapa sifat membran sel yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut. Membran sel hanya dapat dilewati oleh air, gas, dan molekul hidrofob kecil. Membran sel mampu melakukan kerja seluler, jika terdapat perbedaan muatan (proton dan ion natrium) di seberang-menyeberang membran sel. Asam lemak yang mengisi area hidrofob harus dalam kondisi cair (fluid). Kondisi ini untuk mempertahankan fungsi membran sel. Fluiditas asam lemak terjaga, karena adanya asam lemak tidak jenuh (titik beku asam lemak tidak jenuh lebih rendah dibandingkan asam lemak jenuh) dan asam lemak bercabang.

Gambar 2.2 Biosintesis fosfolipid.

Biosintesis fosfolipid dimulai dari reduksi dihidroksi aseton fosfat (senyawa antara glikolisis) menjadi gliseraldehid 3-fosfat (G3P) (Gambar 9.12). Dua molekul asil ACP mentransfer gugus asam lemak ke G3P menghasilkan asam fosfatidat. Reaksi ini dikatalisis gliseraldehid 3-fosfat asil transferase. Asam fosfatidat merupakan fosfolipid pertama yang dihasilkan. Asam fosfatidat diproses lagi menjadi derivat fosfolipid lainnya, misalnya fosfatidil serin, fosfatidiletanolamin, dan kardiolipin. Asam fosfatidat kemudian bereaksi dengan sitidin trifosfat (CTP) menghasilkan citidin difosfat diasil gliserol dan pirofosfat. Reaksi ini dikatalisis citidin difosfat digliseride sintase. Penambahan sistein pada citidin difosfat diasil gliserol akan menghasilkan fosfatidil serin. Reaksi ini dikatalisis fosfatidil

serin

sintase.

Fosfatidil

serin

dekarboksilase

melakukan

dekarboksilasi fosfatidil serin menghasilkan fosfatidil etanolamin. Secara terpisah, citidin difosfat diasil gliserol bereaksi dengan gliserol fosfat menghasilkan fosfatidil gliserol fosfat. Reaksi ini dikatalisis fosfatidil gliserol fosfat sintase. Hidrolisis fosfatidil gliserol fosfat menghasilkan fosfatidil gliserol (dan melepaskan fosfat). Reaksi ini dikatalisis fosfatidil gliserol fosfat fosfatase. Dua molekul fosfatidil fosfat berekasi menghasilkan kardiolipin (difosfatidil gliserol). Reaksi ini dikatalisis kardiolipin sintase.