Proses biosintesis asam lemak terdiri dari 3 tahap yaitu: 1) biosintesis asam lemak dari asetil-CoA, 2) pemanjangan rantai asam lemak, dan 3) desaturasi. Biosintesis asam lemak memerlukan malonil-CoA sebagai substrat, ATP, dan enzim fatty acid synthase. Hasil akhir biosintesis biasanya adalah asam palmitat.

1. Biosintesis Asam
Lemak
SITI WARNASIH, M.SI

2. Fungsi Lemak dan lipid
Peranan lemak dalam menunjang proses hidup adalah :
◦ Penyediaan energi
◦ Penyusun membran sel,
◦ Hormon,
◦ Melarutkan Vitamin,
◦ Penahan Panas
◦ Regulator Biologis

3. Sintesis Asam Lemak
Tidak sepenuhnya merupakan kebalikan dari degradasi asam lemak
Enzim yang berbeda bekerja dlm reaksi yang berlawanan : degradasi vs
biosintesis

4. Perbedaan jalur sintesis dan degradasi asam
lemak
Perbedaan Sintesis asam lemak Degradasi asam lemak
Lokasi Terjadi di sitosol Terjadi di matriks
mitokondria
Bentuk senyawa antara Terikat secara kovalen
pada karier gugus asil yang
dinamakan ACP (acyl
carier protein)
Terikat secara kovalen
pada Koenzim A (KoA)
Enzim-enzim yang terlibat Berasosiasi dalam sebuah
rantai polipeptida yang
dinamakan fatty acid
synthase
Tidak berasosiasi
Kebutuhan oksidator /
reduktor
Memerlukan senyawa
reduktor NADPH
Memerlukan senyawa
oksidator NAD+ dan FAD

7. Sintesis Asam Lemak
 Sintesis Asam lemak 
 pada eukariotik dan prokariotik : sama
 Biosintesis terdiri dari 3 langkah :
 Biosintesis asam lemak dari asetil CoA (di sitosol)/Sintesis de
novo / LIPOGENESIS
 Pemanjangan rantai asam lemak (di mitokondria & ER)
 Desaturasi (di ER)
 Biosintesis as lemak 
 membutuhkan malonil Co A sebagai substrat
 Diperlukan ATP
 Reaksi biosintesis asam palmitat:
Dari 8 acetyl-CoA diperlukan  7 ATP +14 NADPH
 Enzim untuk sintesis asam lemak : komplek fatty acid synthase

9. 1. Proses transport asetil – KoA dari mitokondria
ke sitosol
2. Proses pembentukan asetil – KoA menjadi
Malonil – KoA
3. Pembentukan rantai asam lemak dengan
menggunakan sistem asam lemak sintase
Tahap – tahap biosintesis asam lemak adalah
sebagai berikut :
Proses transport asetil – KoA dari mitokondria ke
sitosol :
- Asetil – KoA tersebut tidak dapat menembus
membran mitokondria
( Padahal proses biosintesis lipid terjadi di
sitosol ).
- Diperlukan suatu sistem ulang – alik gugus
asetil untuk memindahkan gugus asetil
melintasi membran mitokondria

10. SISTEM ULANG – ALIK GUGUS ASETIL

11. Reaksi pembentukan malonil – KoA dari Asetil – KoA
dikatalisis oleh : asetil – KoA karboksilase, suatu sistem
enzim yang sangat kompleks yang mengandung biotin
sebagai gugus prostetiknya.
Proses pembentukan asetil – KoA menjadi
Malonil – KoA :

12. Pembentukan rantai asam lemak
dengan menggunakan sistem asam lemak sintase
Enzimyang terlibat dalam biosintesis asam lemak diatur dalam
kelompok / sistem, yang Disebut SISTEM ASAM LEMAK
SINTASE
Sistem asam lemak sintase ini terdiri atas
7 tempat aktif, yaitu :
1. ACP (Acyl Carrier Protein / protein pembawa asil)
2. Enzim asetil transferase
3. Enzim malonil transferase
4. Enzim 3 – ketoasil – PPA sintetase
5. Enzim 3 – ketoasil – ACP reduktase
6. Enzim 3 – hidroksiasil – ACP dehidratase
7. Enzim enoil – ACP reduktase
Kompleks enzim ini terletak di sitosol Yang menjadi “pusat
sistem” adalah ACP, yang memiliki tangan pengayun (gugus
prostetik 4’- fosfopantetein ) untuk membawa gugus asil lemak
dari satu tempat aktif enzim menuju tempat berikutnya.

13. Asam lemak sintase mempunyai dua
gugus sulfihidril ( gugus – SH esensial ) ,
yaitu :
1. Diberikan oleh gugus prostetik
4’ – fosfopantetein ( Pn )
2. Diberikan oleh residu sistein spesifik
( Sis )
Gambar :
E
ACP
SH - Sis
SH - Pn
E = keseluruhan kompleks asam lemak sintase

14. TAHAP – TAHAP BIOSINTESIS ASAM LEMAK
a. Gugus sulfihidril dari asam lemak sintase diberi
muatan dengan gugus asil
Penting untuk diingat :
Gugus malonil hanya mengikat gugus pantetein – SH

15. a. Gugus pantetein dari asam lemak sintase diberi
muatan dengan gugus malonil
Penting untuk diingat :
Gugus malonil hanya mengikat gugus pantetein – SH

16. TAHAP – TAHAP BIOSINTESIS ASAM LEMAK
b. Penambahan unit 2 karbon :
Tahap 1 : KONDENSASI

17. Tahap 2 : REDUKSI

18. Tahap 3 : DEHIDRASI

19. Tahap 4 : PENJENUHAN

20. c. Memulai Putaran Reaksi Selanjutnya
untuk memperpanjang rantai dengan menambah
unit 2 karbon lainnya
Gugus butiril meninggalkan gugus SH – Sis, dan menggantikan CO2
dari gugus malonil pada gugus ACP - SH

21. Gugus pantetein dari asam lemak sintase diberi
muatan dengan gugus malonil yang lain;
dan diikuti lagi dengan tahap kondensasi
Dilanjutkan lagi dengan reduksi, dehidrasi, dan penjenuhan, dst…

23. Setelah melalui 7 siklus seperti tersebut di atas, akan
dihasilkan palmitoil – s – ACP sebagai produk akhir
Proses perpanjangan ini berhenti
pada karbon 16
Selanjutnya asam palmitat bebas dilepaskan dari molekul
ACP
Oleh aktivitas enzim hidrolitik

24. STRUKTUR ASAM LEMAK SINTASE
PADA BEBERAPA ORGANISME

25. PERPANJANGAN RANTAI ASAM LEMAK
• Produk utama sintase asam lemak adalah PALMITAT
• Palmitat disebut sebagai prekursor asam lemak panjang lainnya
karena : bisa diperpanjang untuk membentuk Asam Stearat
( 18 karbon ) ataupun asam lemak yang lebih
panjang lagi.
• Selanjutnya asam palmitat dan asam stearat juga berperan sebagai
prekursor asam lemak tidak jenuh
• Proses perpanjangan rantai asam lemak tersebut terjadi dalam
retikulum endoplasma dalam suatu lintasan yang disebut : ‘sistem
mikrosom’.
• Proses pemanjangan rantai tersebut menggunakan : Malonil-KoA
sebagai donor gugus asetil
• NADPH sebagai reduktor
• Sistem enzim fatty acid elongase sebagai
katalisator

28. PEMBENTUKAN IKATAN RANGKAP
Pembentukan asam lemak tak jenuh tunggal dikatalisis oleh
sistem enzim : Δ9 Desaturase
Prosesnya terjadi di dalam retikulum endoplasma
a. Asam lemak tak jenuh tunggal

30. b. Asam lemak tak jenuh ganda
Pada binatang dan manusia, penambahan ikatan
rangkap berlangsung di sepanjang rantai yang terletak di : antara
ikatan rangkap yang sudah ada dengan gugus karboksil dari
molekul asam lemak yang bersangkutan
Dalam sebagian besar tubuh hewan ( dan manusia ),
ikatan rangkap dapat disisipkan pada posisi :
D3 , D4 , D5 , D6 , D9
( yang dihitung dari ujung terminal karboksil )
dan tidak pernah di atas posisi D9.
Pada tanaman, penambahan ikatan rangkap berlangsung di
sepanjang rantai yang terletak di : antara ikatan rangkap yang
sudah ada dengan atom karbon – w dari molekul asam lemak
yang bersangkutan
Tanaman mampu menyisipkan ikatan rangkap pada posisi di
atas D9
Misalnya pada posisi D12 , D15

31. Dari keterangan di atas menjadi jelas mengapa ASAM
LINOLEAT dan ASAM a – LINOLEAT tidak bisa disintesis
sendiri di dalam tubuh manusia dan hewan
Namun karena keduanya tetap diperlukan di dalam tubuh
untuk menjadi ‘prekursor’ pada sintesis produk yang lain,
maka kedua asam lemak tersebut perlu ada di dalam diet /
makanan
Oleh karena itu, keduanya disebut sebagai asam lemak
esensial.

32. FUNGSI ASAM LEMAK ESENSIAL :
Asam lemak esensial akan membentuk asam lemak C20 (
eikosanoat ), dan dari eikosanoat akan dibentuk kelompok
eikosanoid.
Kelompok eikosanoid ( senyawa yang sangat penting dengan
keaktifan fisiologis dan farmakologis ) ini terdiri atas :
-Prostaglandin
-Tromboksan
-Leukotrien
-Lipoksin

33. PENGATURAN BIOSINTESIS ASAM LEMAK :
Kecepatan biosintesis asam lemak terutama ditentukan
oleh kecepatan reaksi perubahan asetil – KoA menjadi
malonil – KoA yang dikatalisis oleh enzim Asetil
Ko – A karboksilase (suatu enzim alosterik)
Asetil – KoA karboksilase akan menjadi aktif bila terdapat
sitrat ( yang merupakan modulator pengaktifnya )
Bila konsentrasi sitrat dalam mitokondria meningkat, maka
sitrat akan keluar dari mitokondria menuju sitosol . Di
sitosol sitrat akan mengaktifkan enzim asetil – KoA
karboksilase
Sitrat yang berada di sitosol merupakan isyarat alosterik
bahwa siklus asam sitrat sudah cukup memperoleh bahan
bakar, sehingga kelebihan asetil – KoA perlu disimpan
sebagai lemak

35. Beberapa jenis lipida utama dalam jaringan golongan hewan
dan manusia
( yang digolongkan berdasarkan struktur kimia ):
1.Triasilgliserol
2.Lilin
3.Fosfogliserida
a.Fosfatidiletanolamin
b.Fosfatidilkolin
c.Fosfatidilserin
d.Fosfatidilinositol
e.Kardiolipin
4.Sfingolipid
a.Sfingomielin
b.Serebrosida
c.Gangliosida
5.Sterol dan ester asam lemaknya
Lehninger, 1982

36. 1. Triasilgliserol
Triasilgliserol adalah ester dari alkohol gliserol dengan 3
molekul asam lemak
Fungsi : Sebagai sumber energi, di dalam tubuh akan
membentuk cadangan energi terbesar, sebagai isolator termal,
dan dapat berperan sebagai bantalan mekanik
2. Fosfogliserida
Struktur :
• Memiliki tulang punggung gliserol, kemudian
terdapat 2 molekul asam lemak yang terikat
pada gugus hidroksil ke-1 dan ke-2 pada
gliserol
• Gugus hidroksil ke – 3 gliserol mengikat asam
fosfat
• Asam fosfat tersebut akan berikatan ester
dengan molekul alkohol yang kedua

37. Fosfogliserida adalah fosfolipida utama yang ditemukan dalam
membran sel.
Fungsi utamanya adalah sebagai unsur struktural membran.
Ada beberapa jenis fosfogliserida, dan dinamakan menurut jenis alkohol kedua
yang diikat oleh gugus fosfat.
Asam fosfatidat : tidak memiliki alkohol kedua, tetapi merupakan senyawa antara pada biosintesis fosfogliserida
Struktur
Fosfatidilkolin ( lesitin ) adalah senyawa Fosfogliserol yang mengandung kolin.
-Kolin penting dalam proses transmisi saraf
-Dipalmitoilfosfatidilkolin : Zat aktif permukaan yang sangat efektif, dan merupakan unsur utama pembentuk surfaktan (
defisiensi zat ini bisa menyebabkan Respiratory distress syndrome )
Struktur :

38. Fosfatidiletanolamin ( sefalin
Struktur
Fosfatidilinositol : merupakan prekursor second messenger
Struktur
Fosfatidilserin
Struktur
Kardiolipin/ difosfatidilgliserol : merupakan fosfogliserida “ganda”, dan ditemukan secara khas pada
membran mitokondria sebelah dalam

39. Merupakan kelas kedua terbesar dari lipida membran.
Sfingolipida tidak mengandung gliserol, tetapi mempunyai
tulang punggung berupa sfingosin ( suatu molekul alkohol
amino berantai panjang )
3. Sfingolipid
Pada sfingolipid, asam lemak digabungkan oleh suatu ikatan
amida terhadap gugus amino; dan gugus polar kepalanya
terikat pada gugus hidroksil sfingosin
Kombinasi sfingosin dengan asam lemak dikenal sebagai :
Seramida

40. Terdapat 3 subkelas sfingolipid, yaitu :
1. SFINGOMIELIN
2. SEREBROSIDA
3. GANGLIOSIDA
Sfingomielin
Mengandung fosfat, jadi sering digolongkan juga dalam
fosfolipida
Terdapat dalam hampir semua membran sel
Selubung mielin yang mengelilingi sel – sel syaraf tertentu
amat kaya dengan kandungan sfingomielin
Struktur Sfingomielin

41. Serebrosida
Tidak mengandung fosfat
Karena gugus pada bagian kepala molekul ini secara
khas terdiri dari satu atau lebih unit gula, maka
serebrosida sering disebut sebagai glikosfingolipid
Glikosfingolipid digolongkan juga sebagai glikolipida,
karena merupakan lipida yang memiliki gugus gula
Contoh dari serebrosida adalah galaktoserebrosida
(yang secara khas ditemukan pada membran sel otak)

42. Gangliosida
Merupakan sfingolipid yang paling kompleks, karena
mengandung bagian ‘kepala’ yang amat besar dan bersifat
polar, terbuat dari beberapa unit gula
Satu atau lebih unit gula terminalnya adalah asam N –
asetilneuraminat yang khas ( asam sialat )
Menyusun ± 6% lipida membran pada bagian abu – abu dari
otak
Merupakan komponen penting dari sisi reseptor spesifik
pada permukaan membran sel

43. Gangliosida

44. BIOSINTESIS TRIASILGLISEROL
Prekursor sintesis triasilgliserol adalah :
- asil lemak – KoA
- gliserol 3 – fosfat
Molekul gliserol 3 – fosfat dapat diperoleh dari 2 jalan yaitu
:
Dibentuk dari dihidroksiaseton fosfat yang dihasilkan
selama glikolisis, oleh aktivitas enzim gliserol fosfat
dehidrogenase
Atau bisa juga dibentuk dari gliserol oleh kerja enzim
gliserol kinase

50. BIOSINTESIS SPHINGOMYELIN dan CEREBROSIDA

51. BIOSINTESIS SFINGOSIN
Yang merupakan “ TULANG PUNGGUNG “ sfingolipid adalah :
SFINGOSIN.
Pembentukan SFINGOSIN ;
Palmitoil – KoA + serin
H+
CO2
Dehidrosfinganin
NADPH
NAD+
Dehidrosfingosin
FAD
FADH2
SFINGOSIN

52. SFINGOSIN
Asil-KoA
KoA
SERAMID
Fosfatidil kolin UDP - Gula
DAG UDP
SFINGOMYELIN SEREBROSID
gula
teraktivasi
GANGLIOSIDA