BAKTERI

PENGERTIAN BAKTERI, CIRI-CIRI, SIKLUS HIDUP DAN PERKEMBANGBAIAKAN BAKTERI

1. Pengertian bakteri (schizophyta) 
Bakteri adalah suatu organisme yang jumlahnya paling banyak dan tersebar luas dibandingkan dengan organisme lainnya di bumi. Bakteri umumnya merupakan organisme uniseluler (bersel tunggal), prokariota/ tidak mengandung klorofil serta berukuran mikroskopik (sangat kecil).
 Bakteri berasal dai bahasa latin yaitu bacterium. Bakteri memiliki jumlah spesies mencapai ratusan ribu atau bahkan lebih. Mereka ada di mana-mana mulai dari tanah, di air, di organisme lain, dan juga berada di lingkungan yang ramah maupun yang ekstrim.
 Dalam tumbuh kembang bakteri baik melalui peningkatan jumlah maupun penambahan jumlah sel sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni seperti pH, suhu temperatur, kandungan garam, sumber nutrisi, zat kimia dan zat sisa metabolisme.
2. Ciri-ciri Umum (schizophyta) :
- Tubuh uniseluler (bersel satu)
- Tidak berklorofil (meskipun begitu ada beberapa jenis bakteri yang memiliki pigmen seperti klorofil sehingga mampu berfotosintesis dan hidupnya autotrof)
- Reproduksi dengan cara membelah diri (dengan pembelahan amitosis)
- Habitat tanah,air,udara,mahkluk,hidup.
- Satuan ukuran bakteri adalah mikron (10-3)
3. Ciri-ciri Umum (schizophyta)
- Umumnya tidak berklorofil
- Hidupnya bebas dan sebagai parasit/patogen
- Bentuknya beraneka ragam
- Memiliki ukuran yang kecul rata-rata 1 s/d 5 mikron
- Tidak mempunyai membran inti sel/prokariot
- Kebanyakan uniseluler (memiliki satu sel)
- Bakteri di lingkungan ekstrim dinding sel tidak mengandung peptidoglikan, sedangkan yang kosmopolit mengandung peptidoglikan.
PERKEMBANG BIAKAN BAKTERI
Bakteri dapat melakukan perkembangbiakan baik secara tidak kawin atau (fegetatif)atau a seksual maupun secara kawin atau (generatif) .
1. Secara tak kawin atau a seksual yaitu dengan cara membelah diri menjadi dua bagian yang mirip (pembelahan biner)
2. Secara kawin atau rekombinasi genetic atau rekombinasi DNA melalui tiga cara yang berbeda yakni :
a. Transpormasi yaitu perpindahan sedikit materi genetik kebakteri lain
b. Transduksi yaitu perpindahan sedikit materi genetik dengan bantuan virus bakteri
c. Konjogasi yaitu perpindahan sedikit materi genetik langsung dengan kontak fisik antar bakteri melalui jembatan antara sel bakteri.
Bentuk-bentuk bakteri :
- Kokus : bentuk bulat, monokokus, diplokokus, streptokokus, stafilokokus, sarkina
- Basil : bentuk batang, dilobasil, streptobasil
- Spiral : bentuk spiran, spirillium (spiri kasar), spirokaet (spiral halus)
- Vibrio : bentuk koma

STRUKTUR TUBUH, ALAT GERAK, DAN TEKNIK PERKEMBANGBIAKAN BAKTERI
Bakteri merupakan organisme yang memiliki morfologi bentuk tubuh dasar yang ada umumnya mirip satu sama lain dengan struktur tambahan yang berbeda-beda. Adapun Susunan dasar bakteri:
1. Dinding Sel
2. Membran Plasma
3. Sitoplasma/Cairan Sel
4. Ribosom
5. Granula (penyimpanan cadangan makanan)
Selain bagian-bagian pokok sel bakteri juga terdapat tambahan seperti :
1. Flagell (alat gerak untuk melakukan gerakan)
2. Klorosom (pada bakteri yang melakukan fotosintesis)
3. Vakuola (Gas pada bakteri yang hidup di air)
4. Plus dan Fimbria (rambut halus pada dinding sel)
5. Lapisan Kapsul/Lendir (lapisan yang melapisi tubuh bakteri)
6. Endospora (bakteri masa dorman yang mati suri yang terdapat bengkit kembali dalam kondisi yang menguntungkan)
Bakteri umumnya dapat bergerak dengan bantuan alat gerak yang ada pada tubuhnya menuju tempat-tempat yang mengungtungkan dan menghidnari tempat-tempat yagn merugikan.
Adapun jenis-jenis bakteri berdasarkan alat gerak yaitu :
1. Atrik (bakteri yang tidak mempunyai alat gerak)
2. Monotrik (Bakteri yang mempunyai satu flagel/ alat gerak pada salah satu ujung tubuhnya)
3. Lofotrik (bakteri yang memiliki sejumlah flagel/alat gerak pada ujung tubuh bakteri)
4. Amfitrik (bakteri yang mempunyai sejumlah flagel/alat gerak pada kedua ujungnya)
5. Peritrik (bakteri yang mempunyai flagel/alat gerak pada seluruh permukaan tubuhnya.

Manfaat/kegunaan bakteri yang menguntungkan bagi kehidupan :
1. Membantu menyuburkan tanah dengan menghasilkan nitrat
2. Pengurai sisa makhluk hidup dengan pembusukan
3. Fermentasi dalam pembuatan makanan dan minuman
4. Penghasil obat-obatan seperti antibiotik
5. Mengurai sampah untuk menghasilkan energi
6. Membantu dalam pembuatan zat-zat kimia
Dampak buruk bakteri yang merugikan bagi kehidupan manusia :
1. Menyebabkan penyakit bagi makhluk hidup termasuk manusia (bakteri parasit/petogen)
2. Membusukkan makanan yang kita miliki
3. Merusak tanaman dengan serangan penyakit yang merugikan (bakteri parasit/patogen)
4. Menimbulkan bau yang tidak sedap yang merupakan hasil aktivitas pembusukan
5. Membuat tubuh manusia kotor dipenuhi bakteri yang mengakibatkan bau badan

Nutrisi Bakteri
Dengan dasar cara memperoleh makanan, bakteri dapat dibedakan menjadi dua: 
1. Bakteri Heterotrof
Bakteri yang tidak dapat mensintesis makanannya sendiri. Kebutuhan makanan tergantung dari makhluk lain. Bakteri saprofit dan bakteri parasit tergolong bakteri heterotrof. 
2. Bakteri Autotrofi bakteri yang dapat mensintesis makanannya sendiri. Dibedakan menjadi dua :
- Bakteri Foto autotrof
- Bakteri Kemo autotrof
Kebutuhan akan oksigen bebas dengan dasar kebutuhan akan oksigen bebas untuk kegiatan respirasi, bakteri dibagi menjadi dua yaitu :
1. Bakteri Aerob
Bakteri yang memerlukan O2 bebas untuk kegiatan respirasinya
2. Bakteri Anaerob
Bakteri yang tidak memerlukan O2 bebas untuk kegiatan respirasinya
Pertumbuhan Bakteri dipengaruhi oleh beberapa faktor :
• Temperatur, umumnya bakteri tumbuh baik pada suhu antara 25 – 35oC.
• Kelembaban, lingkungan lembab dan tingginya kadar air sangat menguntungkan untuk pertumbuhan bakteri.
• Sinar matahari, sinar ultraviolet yang terkandung dalam sinar matahari dapat mematikan bakteri.
• Zat kimia, antibiotik, logam berat dan senyawa-senyawa kimia tertentu dapat menghambat bahkan mematikan bakteri.

BY : ANONYMOUS

BIOKIMIA

PENDAHULUAN



A. Latar Belakang

Asam lemak merupakan sekelompok senyawa hidrokarbon yang berantai panjang dengan gugus karboksilat pada ujungnya. Asam lemak memiliki empat peranan utama. Pertama, asam lemak merupakan unit penyusun fosfolipid dan glikolipid. Molekul-molekul amfipatik ini merupakan komponen penting bagi membran biologi.Kedua, banyak protein dimodifikasi oleh ikatan kovalen asam lemak, yang menempatkan protein-protein tersebut ke lokasi-lokasinya pada membran . Ketiga, asam lemak merupakan molekul bahan bakar. Asam lemak disimpan dalam bentuk triasilgliserol, yang merupakan ester gliserol yang tidak bermuatan. Triasilgliserol disebut juga lemak netral atau trigliserida. Keempat, derivat asam lemak berperan sebagai hormon dan cakra intrasel.
Nama asam lemak secara sistematis berasal dari nama hidrokarbon induknya dengan mensubsitusikan oat untuk akhiran terakhir. Misalnya, asam lemak jenuh C18 disebut asam oktadekanoat sebab hidrokarbon induknya adalah oktadekana. Suatu asam lemak C18 dengan satu ikatan rangkap disebut asam okta desinoat, dengan dua ikatan rangkap disebut okta dienoat, dengan tiga ikatan rangkap ,okta trinoat. Simbol 18:0 menyatakan suatu asam lemak C18 tanpa ikatan rangkap, sedangkan 18:2 menandakan adanya dua ikatan rangkap. Pada asam lemak dimulai dari ujung karboksil, nomor atom karbonH3C−(CH2)n−CH2−CH2−C.  
. Triasilgliserol merupakan cadangan energi yang sangat besar karena dalam bentuk tereduksi dan bentuk anhidrat. Oksidasi sempurna asam lemak menghasilkan energi sebesar 9 kkal/g dibandingkan karbohidrat dan protein yang menghasilkan energi sebesar 4 kkal/g. Ini disebabkan karena asam lemak jauh lebih tereduksi. Lagi pula triasilgliserol sangat non polar sehingga tersimpan dalam keadaan anhidrat, sedangkan protein dan karbohidrat jauh lebih polar, sehingga bersifat terhidratasi. Satu gram glikogen kering akan mengikat sekitar dua gram air maka satu gram lemak anhidrat menyimpan energi enam kali lebih banyak dari pada energi yang dapat disimpan oleh satu gram glikogen yang terhidratasi . Ini menyebabkan bahwa triasilgliserol dijadikan simapanan energi yang lebih utama disbanding glikogen.Sel adipose dikhususkan untuk sintesis dan penyimpanan triasilgliserol serta untuk mobilisasi triasilgliserol menjadi molekul bahan bakar yang akan dipindahkan ke jaringan lain oleh darah.
Pada tahun 1904, Franz Knoop menerangkan bahwa asam lemak itu dipecah melalui oksidasi pada karbon –β. Kemudian padatahun 1949 Eugene Kennedy dan Lehninger menerangkan bahwa terjadinya oksidasi asam lemak di mitokondria.Di mana asam lemak sebelum memasuki mitokondria mengalami aktivasi . adenosin trifosfat (ATP) memacu pembentukan ikatan tioester antara gugus karboksil asam lemak dengan gugus sulfhidril pada KoA. Reaksi pengaktifan iniberlangsung di luar mitokondria dan dikatalisis oleh enzim asil KoA sintetase ( tiokinase asam lemak ).
Paul Berg membuktikan bahwa aktivasi asam lemak terjadi dalam dua tahap.Pertama, asam lemak bereaksi dengan ATP membentuk asil adenilat. Dalam bentuk anhidra campuran ini, gugus karboksilat asam lemak diikatkan dengan gugus fosforil AMP. Dua gugus fosforil lainnya dari ATP dibebaskan sebagai pirofosfat. Gugus sulfhidril dari KoA kemudian bereaksi dengan asila adenilat yang berikatan kuat dengan enzim membentuk asil KoA dan AMP.

B. Tujuan
 Untuk mengetahui tahap – tahap reaksi reduksi asetoasetil S-ACP














TINJAUAN PUSTAKA

Pengangkutan asam lemak rantai panjang ke dalam matriks mitokondria.
Asam lemak diaktifkan di luar membran mitokondria, proses oksidasi terjadi di dalam matriks mitokondria. Molekul asil KoA rantai panjang tidak dapat melintasi membran mitokondria, sehingga diperlukan suatu mekanisme transport khusus.Asam lemak rantai panjang aktif melintasi membran dalam mitokondria dengan cara mengkonjugasinya dengan karnitin, suatu senyawa yang terbentuk dari lisin.Gugus asil dipindahkan dari atom sulfur pada KoA ke gugus hidroksil pada karnitin dan membentuk asil karnitin. Reaksi ini dikatalisis oleh karnitin transferase I, yang terikat pada membran di luar mitokondria.
↔ Asil KoA Karnitin Asil Karnitin
R – C – S – KoA + H3C – N – CH2 – C – CH2 – C HS – KoA + H3C – N – C− H2–CH2 – C.
Asetil KoA, NADH dan FADH2 terbentuk pada setiap satu kali oksidasi.
Asil KoA jenuh dipecah melalui urutan empat reaksi yang berulang yaitu : oksidasi oleh flavin adenin dinukleotida ( FAD ), hidrasi oleh NAD dan tiolisis oleh KoA. Rantai asil diperpendek dengan dua atom karbon sebagai hasil dari keepat reaksi tadi dan terjadi pembentukan FADH2, NADH dan asetil KoA.Reaksi pertama pada tiap daur pemecahan adalah oksidasi asil KoA oleh asil KoA dehidrogenase yang menghasilkan satu enoil KoA denganikatan rangkap trans antara C – 2 dan C – 3.
 Asil KoA + E – FAD → trans - ∆² - Enoil KoA + E – FADH2
Langkah selanjutnya adalah hidrasi ikatan ganda antara C- 2 dan C – 3 oleh enoil KoA hidratase.Trans - ∆² - Enoil KoA + H2O ↔ L- 3 – hydroksiasil KoA.
Asetil KoA yang terbentuk pada oksidasi asam lemak akan memasuki daur asam sitrat hanya jika pemecahan lemak dan karbohidrat terjadi secara berimbang. Karena masuknya asetil KoA ke dalam daur asam sitrat tergantung pada tersedianya oksaloasetat untuk pembentukan sitrat. Tetapi konsentrasi oksaloasetat akan menurun jika karbohidrat tidak tersedia atau penggunaannya tidak sebagaimana mestinya. 
  Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis.
Oksaloasetat dalam keadaan normal dibentuk dari piruvat.
Pada puasa atau diabetes, oksaloasetat dipakai untuk membentuk glukosa pada jalur glukoneogenesis dan demikian tidak tersedia untuk kondensasi dengan asetil KoA. Pada keadaan ini asetil KoA dialihkan kepembentukan asetoasetat dan D-3- hidroksibutirat. Asetoasetat, D-3- hidroksibutirat dan Aseton disebut dengan zat keton.
 ↔ Asetoasetat aseton
C – S - KoA C – S - KoA ׀ ׀
CH2 Asetil KoA + CH2 Asetil H+ +
KoA ׀ H2O KoA ׀ KoA NADH NAD+
2 Asetil KoA C = O HO – C – CH3 O = C – CH3
1 ׀ 2 ׀ 3 ׀ 4
CH3 CH2 CH2
׀ ׀
COO־ COO־
H
׀
HO – C – CH3
׀
CH2
׀
COOֿ 
H+ CO2
Asetoasetat dibentuk dari asetil KoA dalam tiga tahap.Dua molekul asetil KoA berkondensasi membentuk asetoasetil KoA. Reaksi yang dikatalisis oleh tiolase ini merupakan kebalikan dari tahap tiolisis pada oksidasi asam lemak. 
Selanjutnya astoasetil KoA bereaksi dengan asetil KoA dan air untuk menghasilkan 3 - hidroksi – 3 – metilglutaril KoA ( HMG – KoA ) dan KoA . Kondensasi ini mirip dengan kondensasi yang dikatalisis oleh sitrat sintase.Keseimbangan yang tidak menguntungkan bagi pembentukan asetoasetil KoA diimbangi oleh reaksi ini, yang keseimbangannya menguntungkan karena hidrolisis iaktan tioester . 3 – Hidroksi – 3 – metilglutaril KoA kemudian terpecah menjadi asetil KoA dan asetoasetat. 
Hasil dari keseluruhan reaksi adalah 2 Asetil KoA + H2O Asetoasetat +2 KoA H+3 – Hidroksibutirat terbentuk melalui reduksi asetoasetat di matriks mitokondria. Rasio hidroksibutirat terhadap astoasetat tergantung pada rasio NADH / NAD+ di dalam mitokondria . Karena merupakan asam keto – β, asetasetat secara lambat mengalami dekarboksilasi spontan menjadi aseton . bau aseton dapat dideteksi dalam udara pernafasan seseorang yang kadar asetoasetat dalam darahnyatinggi.
  Sebagian dari asetil-KoA akan berubah menjadi asetoasetat, selanjutnya asetoasetat berubah menjadi hidroksi butirat dan aseton. Aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton dikenal sebagai badan-badan keton. Proses perubahan asetil-KoA menjadi benda-benda keton dinamakan ketogenesis. 
 
Asetoasetat adalah merupakan salah satu bahan bakar yang utama dalam jaringan.
Situs utama produksi asetasetat dan 3 – hidroksibutirat adalah hati. Senyawa- snyawa ini berdifusi dari mitokondria hati ke dalam darah dan diangkut ke jaringan perifer. Asetoasetat dan 3- hidroksibutirat merupakan bahan bakar normal pada metabolisme energi dan secara kwantitatif penting sebagai sumber energi. Bentuk dari asetil KoA dalam tiga tahap.Dua molekul asetil KoA berkondensasi membentuk asetoasetil KoA. Reaksi yang dikatalisis oleh tiolase ini merupakan kebalikan dari tahap tiolisis pada oksidasi asam lemak. Selanjutnya astoasetil KoA bereaksi dengan asetil KoA dan air untuk menghasilkan 3 - hidroksi – 3 – metilglutaril KoA ( HMG – KoA ) dan KoA . Kondensasi ini mirip dengan kondensasi yang dikatalisis oleh sitrat sintase.Keseimbangan yang tidak menguntungkan bagi pembentukan asetoasetil KoA diimbangi oleh reaksi ini, yang keseimbangannya menguntungkan karena hidrolisis ikatan tioester . 3 – Hidroksi – 3 – metilglutaril KoA kemudian terpecah menjadi asetil KoA dan asetoasetat. Hasil dari keseluruhan reaksi adalah 2 asetil KoA+H2O asetoasetat H + 3 − Hidroksibutirat, terbentuk melalui reduksi asetoasetat di matriks mitokondria. 
Rasio hidroksibutirat terhadap astoasetat tergantung pada rasio NADH / NAD+ di dalam mitokondria . Karena merupakan asam keto – β, asetasetat secara lambat mengalami dekarboksilasi spontan menjadi aseton . bau aseton dapat dideteksi dalam udara pernafasan seseorang yang kadar asetoasetat dalam darahnya inggi.
  Otot jantung dan korteks ginjal menggunakan asetoasetat sebagai sumber energi disbanding glukosa.. glukosa merupakan bahan bakar utama bagi otak dan sel darah merah pada orang yang mempunyai gizi baik dengan diet seimbang. Tapi otak dapat beradaptasi dan menggunakan asetoasetat dalam keadaan kelaparan dan diabetes. Pada kelaparan berkepanjangan, 75% bahan bakar yang diperlukan oleh otak didapat dari asetoasetat. Asetoasetat dapat diaktifkan melalui pemindahan KoA dari suksinil KoA dalam suatu reaksi yang dikatalisis oleh suatu koA transferase spesifik. Kemudian, asetoasetil KoA dipecah oleh tiolase menjadi dua molekul asetil KoA, yang selanjutnya memasuki daur asam sitrat. Hati dapat membekali organ-organ lain dengan asetoasetat karena hati tidak memiliki KoA transferase spesifik ini.Asam lemak dilepaskan oleh jaringan adiposa dan diubah menjadi unit- unit astil oleh hati, yang kemudian mengeluarkannya sebagai asetoasetat .Kadar asetoasetat yang tinggi dalam darah menandakan berlimpahnya unit asetil yang menyebabkan berkurangnya laju lipolisis di jaringanadiposa. 
  Asam-asam lemak akan disimpan jika tidak diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi. Tempat penyimpanan utama asam lemak adalah jaringan adiposa. Adapun tahap-tahap penyimpanan tersebut adalah:
- Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks VLDL.





























- Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa untuk disimpan.
- Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa.
Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh.
Sintesis asam lemak bukan merupakan kebalikan dari jalur pemecahannya. Sintesis asam lemak lebih merupakan seperangkat reaksi, yang menunjukkan prinsip bahwa jalur sintesis dan jalur pemecahan dalam system biologis biasanya berbeda. Beberapa cirri penting jalur biosintesis asam lemak adalah :
1. Sintesis berlangsung di luar mitokondria, oksidasi terjadi di dalam matriks mitokondria.
2. Zat antara pada sintesis asam lemak berikatan kovalen dengan gugus sulfhidril pada protein – pembawa asil ( ACP ), sedangkan zat antara pada pemecahan asam lemak berikatan dengan koenzim A.
3. Enzim – enzim pada sintesis asam lemak pada organisme yang lebih tinggi tergabung dalam suatu rantai polipeptida tunggal, yang disebut sintase asam lemak . Sebaliknya, enzim – enzim pemecahan tampaknya tidak saling berikatan.
4. Rantai asam lemak yang sedang tumbuh, diperpanjang dengan cara penambahan berturut –turut unit dua karbon yang berasal dari asetil KoA. Donor aktif unit dua karbon pada tahap perpanjangan adalah malonil – ACP. Reaksi perpanjangan dipacu oleh pelepasan CO2.
5. Reduktor pada sintesis asam lemak adalah NADPH, sedangkan oksidator pada pemecahan asam lemak adalah NAD dan FAD.
6. Perpanjangan rantai oleh kompleks sontase asam lemak terhenti setelah terbentuknya palmitat ( C16 ). 
Reaksi pertama pada biosintesis asam lemak adalah pemindahan gugus asetil 
dan gugus malonil dari CoA ke ACP dengan katalis asetil-CoA; ACP transilase dan malonil-CoA;ACP transilase. Reaksi berikutnya adalah pengkondensasian gugus malonil membentuk asetoasetil-ACP dengan melepaskan CO2. 
Setelah penkondensasian asetil dengan malonil, tahapan selanjutnya terdiri 
dari urutan reaksi reduksi dengan katalis 3-ketoasil ACP reduktase, reaksi dehidrasi dengan katalis 3- Hidroksi ACPdehidrase, dan reaksi reduksi katalis enoil ACP reduktase.

  



















   


 





















Urutan reaksi-reaksi ini merupakan siklus lintasan pembentukan dan penambahan panjang rantai asam lemak. Hasil sintesa dari urutan reaksi ini adalah 
molekul asam lemak yang terikat dengan ACP. 
Hasil sintesa awal adalah asam lemak rendah dengan jumlah atom karbon sebanyak 4. Hasil sintesis ini selanjutnya kembali memasuki siklus 'kondensasi reduksi-dehidrase-reduksi' untuk menambah panjang rantai asam lemak dengan 2 atom karbon. Bila panjang rantai molekul asam lemak hasil sintesis belum cukup, sintesis lanjut berlangsung kembali melalui siklus yang sama. 
Hasil sintesis asam lemak terdapat terikat dengan ACP dan CoA. Kemudian CoA akan terhidrolisis dan keluar bila asam lemak bergabung dengan gliserol selama pembentukan lemak atau lipid membran sebagai berikut . 

O 

H 2COH + CoA-OC(CH2)nCH3 ‰
  O
HCOH + CoA-OC(CH2)nCH3 ‰
O 

H 2COH + CoA-OC(CH2)nCH3 ‰ 

Gliserol Asil Co

   
O

H 2C-O-C-(CH2)nCH3 
O 
HC-O-C-(CH2)nCH3 
O 

H 2C-O-C-(CH2)nCH3 

molekul lemak 


Pada reaksi pembentukan asam lemak dibutuhkan banyak energi, di mana 
dua pasang elektron (2NADPH) dan satu ATP diperlukan untuk tiap gugus asetil. 
Kebutuhan energi ini di daun dapat tersedia dari fotosintesis yang menyediakan sebagian besar NADPH dan ATP sehingga pembentukan asam lemak pada keadaan terang dapat berlangsung lebih cepat daripada pembentukan pada keadaan gelap. Pada tempat gelap di proplastid biji dan akar, NADPH dapat tersedia dari lintasan respirasi pentosa fosfat, dan ATP dari glikolisis piruvat yang merupakan senyawa asal dari asetil CoA. Lintasan pembentukan asam lemak dari piruvat melalui tahapan pembentukan asetil CoA dan malonil CoA pada plastid.

Sebagian besar asam lemak terbentuk di ER walaupun asam oleat dan asam 
palmitat dibentuk di plastid. Asam lemak yang disintesis di proplastid biji dan akar terutama adalah asam palmitat dan asam oleat. Pada biji, asam lemak yang diproduksi dapat langsung diesterifikasi dengan gliserol membentuk oleosom. Kemungkinan lainnya ialah asam lemak diangkut balik ke proplastid untuk membentuk oleosom. Asam lemak dapat diubah menjadi fosfolipid di ER semua sel sebagai bahan untuk pertumbuhan membran ER dan membran sel lainnya. Di ER 
pada daun, asam linoleat dan asam linolenat yang disintesis kemudian diangkut dari ER ke kloroplas dan ditimbun sebagai lipid di membran tilakoid. 
Pada berbagai tumbuhan, timbunan lemak terdapat beragam sesuai dengan lingkungannya, terutama dengan suhu sebagai faktor pengendali utama. Pada suhu rendah, asam lemak cenderung lebih tidak jenuh dibandingkan pada suhu tinggi sehingga membran lebih cair dan membentuk oleosom. Kecenderungan ini dapat dijelaskan dengan peningkatan kelarutan oksigen di air sejalan dengan turunnya suhu. Hal ini akan menyediakan O2 sebagai penerima esensial atom hidrogen bagi proses ketidakjenuhan di ER sehingga menyebabkan lebih banyak asam lemak tidak jenuh. 

Lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini. 
  
Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air,maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut
kilomikron. Selanjutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adipose.


 

Dinamika lipid di dalam sel adiposa. Perhatikan tahap-tahap sintesis dan degradasi trigliserida


Jika kebutuhan energi tidak dapat tercukupi oleh karbohidrat, maka simpanan trigliserida ini dapat digunakan kembali. Trigliserida akan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak. Gliserol dapat menjadi sumber energi (lihat metabolisme gliserol). Sedangkan asam lemak pun akan dioksidasi untuk memenuhi kebutuhan energi pula.
  Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Proses pembentukan trigliserida ini dinamakan esterifikasi. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lipid, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA). 

Pengubahan karbohidrat menjadi lemak memerlukan produksi asam lemak dan gliserol sebagai rangka sehingga asam teresterifikasi. Asam lemak dibentuk oleh kondensasi berganda unit asetat dari asetil CoA. Sebagian besar reaksi sintetis asam lemak terjadi hanya di kloroplas daun serta di proplastid biji dan akar. Asam lemak yang disintesis di kedua organel ini terutama adalah asam palmitat dan asam oleat. Asetil CoA yang digunakan untuk membentuk lemak di kloroplas sering dihasilkan oleh piruvat dehidrogenase dengan menggunakan piruvat yang dibentuk pada glikolisis di sitosol. 

Sumber lain asetil CoA pada kloroplas beberapa tumbuhan adalah asetat bebas dari mikotondria. Asetat ini diserap oleh plastid dan diubah menjadi asetil CoA, untuk digunakan membentuk asam lemak dan lipid lainnya. 
Rangkuman reaksi sintetis asam lemak dengan contoh asam palmitat dapat 
diberikan sebagai berikut. 
8 asetil CoA+7ATP3+14 NADPH+14 H ‰ palmitil CoA + 7 CoA 
+ 7 ADP2 + 7 H2PO4 + 14 NADP + 7 H2O 
Pada reaksi sintesa asam lemak, enzim CoA dan protein pembawa asil (ACP) 
mempunyai peranan penting. Enzim-enzim ini berperan membentuk rantai asam 
lemak dengan menggabungkan secara bertahap satu gugus asetil turunan dari 
asetat dalam bentuk asetil CoA dengan sebanyak n gugus malonil turunan dari 
malonat dalam bentuk malonil CoA, seperti ditunjukkan pada reaksi berikut. 
+ 
Acetil CoA + n Malonil CoA + 2n ADPH + 2n H ‰ CH3(CH2-CH2)n CO CoA 
  +
+ n CO2 + n CoASH + 2n NADP + (n-1) H2O 



















KESIMPULAN

1. Asam lemak merupakan sekelompok senyawa hidrokarbon yang berantai panjang debgan gugus karboksil pada ujungnya.
2. Proses oksidasi asam lemak merupakan proses yang terjadi di mitokondria di mana terjadi pada atom karbon beta sehingga disebut beta oksidasi.Setiap kali oksidasi menghasilkan asetil KoA, NADH dan FADH2.
3. Proses ketogenesis merupakan proses pembentukan badan-badan keton di man proses ini terjadi akibat pemechan lemak dan karbohidrat tidak seimbang.Proses ketogenesis sering terjadi pada keadaan kelaparan dan DM yang tak terkontrol.
4. Asetoasetat merupakan salah satu bahan bakar dalam jaringan.
5. Proses sintesis asam lemak terjadi di luar mitokondria, dimana proses ini terjadi memerlukan suatu NADPH sebagai reduktor






























DAFTAR PUSTAKA



http://nwumgl08.blogspot.com/2008/12/metabolisme-asam-lemak.html

www.mustafaaltinisik.org.uk/89-1-18.pdf

http://library.usu.ac.id/download/fp/bdp-rosita.pdf

METABOLISME

I. PENDAHULUAN

Asam lemak merupakan sekelompok senyawa hidrokarbon yang berantai panjang dengan gugus karboksilat pada ujungnya. Asam lemak memiliki empat peranan utama. Pertama, asam lemak merupakan unit penyusun fosfolipid dan glikolipid. Molekul-molekul amfipatik ini merupakan komponen penting bagi membran biologi.Kedua, banyak protein dimodifikasi oleh ikatan kovalen asam lemak, yang menempatkan protein-protein tersebut ke lokasi-lokasinya pada membran . 
 Ketiga, asam lemak merupakan molekul bahan bakar. Asam lemak disimpan dalam bentuk triasilgliserol, yang merupakan ester gliserol yang tidak bermuatan. Triasilgliserol disebut juga lemak netral atau trigliserida. Keempat, derivat asam lemak berperan sebagai hormon dan cakra intrasel. 
Di dalam jaringan hati berbagai hewan mamalia terdapat kemungkinan untuk mengubah kelebihan asetil koenzim-A yang merupakan hasil perombakan asam lemak , menjadi asetoasetat dan β-hidroksibutirat. Kedua asam ini yang disebut senyawa keton diangkut melalui aliran darah ke jaringan tepi, yang kemudian dioksidasi melalui mekanisme daur Krebs menjadi CO2 + H2O.













II. METABOLISME

Sel merupakan unit kehidupan yang terkecil, oleh karena itu sel dapat menjalankan aktivitas hidup, di antaranya metabolisme.Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu: 

1. Anabolisme 
 Anabolisme yaitu proses pembentukan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi tinggi.
Contoh : fotosintesis (asimilasi C)
 energi cahaya
6 CO2 + 6 H2O ———————————> C6H1206 + 6 02
klorofil glukosa
(energi kimia)
 Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energi kinetik berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senyawa organik pada glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, proses tersebut berlangsung cepat dan efisien. Bila dalam suatu reaksi memerlukan energi dalam bentuk panas reaksinya disebut reaksi endoterm. 

2. Katabolisme 
 Katabolisme yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik tersebut.
Contoh:
 enzim
C6H12O6 + 6 O2 ———————————> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.
energi kimia

Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energi sehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut reaksi eksoterm.

Molekul Yang Terlibat Dalam Metabolisme 
1. ENZIM 
2. Enzim merupakan biokatalisator / katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Struktur enzim terdiri dari:
• Apoenzim, yaitu bagian enzim yang tersusun dari protein, yang akan
 rusak bila suhu terlampau panas.
• Gugus Prostetik (Kofaktor), yaitu bagian enzim yang tidak tersusun
 dari protein, tetapi dari ion-ion logam atau molekul-molekul organik
 yang disebut KOENZIM. Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas , ion-ion logam yang menjadi kofaktor berperan sebagai stabilisator agar enzim tetap aktif. Koenzim yang terkenal pada rantai pengangkutan elektron (respirasi sel), yaitu: NAD (NikotinamidAdenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), 
Sifat-sifat enzim 
1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.
2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena
enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.
3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat
padaenzim.
4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya
sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.
5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel
(ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase.
6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada
juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, meng-
katalisis pembentukan dan penguraian lemak. 

 lipase
Lemak + H2O ———————————> Asam lemak + Gliserol
7. Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif
(permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan
permukaan substrat tertentu.
8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non
protein tambahan yang disebut kofaktor. 

2. ATP (Adenosin Tri Phosphat) 
 Molekul ATP adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekulfosfat dengan senyawa Adenosin. Ikatan kimianya labil, mudah melepaskan gugus fosfatnya meskipun digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi. 

Sintesis Lemak 
 Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat tersebut bertemu di dalam daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan seterusnya. 

1. Sintesis Lemak dari Karbohidrat  
Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.
Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.
Gliserol + asam lemak ———> lemak.

2. Sintesis Lemak dari Protein 
Protein————————>Asam Amino
 protease
 Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dahulu, setelah itu memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———> Asetil Ko-A.
 Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat, selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan asam lemak akan mengalami esterifikasi membentuk lemak. Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan 

Sintesis Protein 
 Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
 Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA.

Metabolisme Zat Gizi pangan
 Makanan yang dikonsumsi pertama-tama berfungsi sebagai sumber energi yang diperlukan tubuh untuk mempertahankan kehidupan dan melaksanakan aktivitas lainnya. Hanya tiga macam zat gizi yang berfungsi sebagai sumber energi bagi tubuh, yaitu karbohidrat (pati, gula), protein, dan lemak. Di dalam tubuh, karbohidrat (pati, gula), protein (asam-asam amino) dan lemak (asam-asam lemak), akan dioksidasi di dalam sel dengan bantuan enzim, ko-enzim (misalnya vitamin) dan hormon. Prosesnya memerlukan oksigen dan hasil yang diperoleh berupa karbon dioksida, air, dan energi (ATP dan panas).
 Energi yang terkandung dalam suatu makanan tergantung dari jumlah karbohidrat, protein, dan lemak yang terdapat; dan dapat ditentukan dengan menggunakan alat yang disebut sebagai Bomb Calorimeter.. Nilai energi yang dihitung dengan menggunakan Bomb Calorimeter harus dikoreksi dengan dua faktor, yaitu: daya cerna, dan kehilangan dalam metabolisme. Energi metabolisme seorang subjek yang diukur pada kondisi istirahat, baik fisik maupun mental dan mempunyai suhu tubuh yang normal disebut sebagai metabolisme basal.
 Metabolisme basal dipengaruhi oleh banyak faktor, antara lain: ukuran tubuh, umur, jenis kelamin, komposisi tubuh, iklim, SDA makanan, gizi buruk dan kelaparan, tidur, demam, aktivitas fisik, ketakutan dan gugup. Pengaruh stimulasi karbohidrat, lemak, dan protein yang dikonsumsi terhadap energi metabolisme tersebut sebagai specific dynamic action (SDA) makanan. Protein mempunyai SDA yang tertinggi (sekitar 30%), sedangkan karbohidrat dan lemak masing-masing mempunyai SDA sekitar 6 dan 4%. Sedangkan makanan yang mengandung campuran karbohidrat, lemak, dan protein mempunyai SDA sekitar 8%.
 Menurut Krebs, dua faktor utama bertanggung jawab terhadap tingginya SDA protein, yaitu: Energi yang diperlukan untuk reaksi deaminasi asam-asam amino diperoleh dari hasil oksidasi metabolit lain, dan Energi yang diperlukan untuk sintesis urea (produk metabolisme protein) juga diperoleh dari hasil oksidasi metabolit yang terdapat dalam jaringan. 

Zat Gizi Makromolekul 
 Fungsi utama karbohidrat (pati, gula) adalah sebagai sumber energi. Fungsi ini tidak unik hanya untuk karbohidrat karena protein dan lemak dapat juga digunakan sebagai sumber energi, tetapi karbohidrat merupakan sumber energi yang paling murah. Meskipun karbohidrat sebagai sumber energi dapat digantikan oleh protein atau lemak, suatu gejala yang tidak diinginkan akan timbul apabila karbohidrat tidak terdapat dalam makanan yang dikonsumsi. Terdapat kehilangan sejumlah besar natrium dan air dari tubuh, yang biasanya diikuti oleh kehilangan kalium dari sel-sel.
 Pada saat yang sama, tubuh tidak mampu lagi menahan pemecahan protein tubuh. Hal yang lebih gawat adalah bahwa penggunaan lemak sebagai sumber energi terblokir pada pertengahan proses sehingga menyebabkan terakumulasinya produk antara (intermediate) metabolisme lemak yang dikenal sebagai “senyawa keton”. Orang-orang yang menderita hal ini disebut menderita “ketosis”, yang biasanya mempunyai gejala kelelahan, dehidrasi, dan kehilangan energi.
Peranan lemak dalam makanan, yang pertama adalah sebagai sumber energi. Lemak yang dari tanaman maupun hewan, baik di dalam bentuk cair maupun padat, memberikan lebih dari dua kali lebih banyak energi dibandingkan dengan karbohidrat dan protein. Lemak dalam makanan berperan sebagai pelarut dan pembawa (carrier) vitamin-vitamin larut lemak (A, D, E dan K). Lemak sebanyak paling sedikit 10% dari total energi yang dikonsumsi tampaknya diperlukan untuk penyerapan provitamin A, misalnya dari wortel, pepaya, dan lain-lain. Semua hal yang mempengaruhi penyerapan atau penggunaan lemak, misalnya kerusakan saluran empedu atau ketengikan pada lemak, akan mengurangi availabilitas vitamin-vitamin tersebut.
 Lemak dalam makanan juga berfungsi untuk meningkatkan palatabilitas (rasa enak, lezat). Sebagian besar senyawa atau zat yang bertanggung jawab terhadap flavor makanan bersifat larut dalam lemak. Peranan lemak di dalam tubuh adalah sebagai persediaan energi, yang disimpan dalam jaringan adiposa. Deposit lemak di bawah kulit (lemak subkutan) berfungsi sebagai insulasi bagi tubuh, terhadap perubahan suhu lingkungan. 
 Suatu lapisan tertentu lemak diperlukan untuk mencegah hilangnya panas dari tubuh, tetapi apabila terlalu tebal akan menyebabkan sulitnya pengeluaran panas dari tubuh pada waktu cuaca panas sehingga mengakibatkan keadaan yang kurang menyenangkan. Selain itu, lapisan lemak subkutan yang terlalu tebal akan nampak kurang baik. 
 Lemak yang terdapat di sekeliling alat-alat tubuh yang vital, seperti ginjal dan jantung, berfungsi menahan organ tersebut dan menjaganya dari shock fisik. Lemak di bagian ini akan paling akhir digunakan bila terjadi kekurangan konsumsi energi
 
III. OKSIDASI ASAM LEMAK

Pembentukan asil koenzim A
 Asam lemak bebas yang terdapat dalam sel berasal dari penyerapan asam lemak yang terdapat dalam cairan ekstra seluler (dalam usus halus), atau hidrolisis Trigliserida yang ada dalam sel (bagian sitosol sel).

 Asam lemak yang biasa dipakai sebagai sumber energi adalah asam lemak berantai panjang dengan jumlah atom Karbon (C) 16 atau 18. Perubahan asam lemak menjadi asil koA di dalam sitosol sel hepar, terjadi pada 3 tempat yaitu :membrane peroksisom, reticulum endoplasma, dan membrane luar mitokondria. Peroksisom mengubah gugus asil sebagai bahan bakar untuk pembentukan hidrogen peroksida (H2O2). Dalam retikulum endoplasma, asil KoA akan dibentuk menjadi komponen struktural berupa trigliserida yang akan disimpan. Sedangkan dalam mitokondria, gugus asil akan digunakan untuk bahan bakar dalam fosforilasi oksidatif. Gugus asil KoA sebenarnya tidak dapat berpindah dari bagian sitosol sel memasuki bagian matriks mitokondria. Oleh karenanya harus ada cara lain untuk melintasi membran mitokondria

Hepar Darah Jaringan ekstrahepatik

















Gambar: Pembentukan, penggunaan, dan ekskresi badan keton dari asam lemak bebas
 
IV. METABOLISME GLISEROL

Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal, gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu produk antara dalam jalur glikolisis. 

 
Reaksi-reaksi kimia dalam metabolisme gliserol

Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut:
 Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim tiokinase.
 Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin. Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna mitokondria.
 Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar. 
 Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.
 Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses oksidasi beta.
 Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam lemak dioksidasi menjadi keton.
 
Oksidasi karbon β menjadi keton
















DAFTAR PUSTAKA

http://massofa.wordpress.com/2008/09/24/metabolisme-zat-gizi/
www.mustafaaltinisik.org.uk/89-1-18.pdf 
Wirahadikusumah, M. 1985. Biokimia Metabolisme Energi, Karbohidrat, dan lipid . ITB, Bandung.