Makalah Biokimia 'Lipid'

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Lemak dan minyak termasuk dalam salah satu golongan lipid, yaitu lipid netral. Lemak dan minyak dapat di komsumsi (edible fat) dan sumbernya dapat berasal dari hewani dan nabati. Lemak dan minyak nabati merupakan lemak dan minyak yang bersal dari tumbuh-tumbuhan sedangkan lemak dan minyak hewani berasal dari hewan.

Lemak dalam tubuh berfungsi sebagai sumber energi dan cadangan makanan. Lemak merupakan bahan makanan yang kaya energi. Lemak yang pada suhu kamar berupa cairan, lazim disebut minyak. Minyak biasanya berasal dari tumbuhan seperti minyak kelapa, minayak jagung dan minyak zaitun.

Wujud lemak berkaitan dengan asam lemak pembentukannya. Lemak yang berbentutk cair (minyak) banyak mengandung asam lemak tak jenuh. Sedangkan lemak yang berbentuk padat lebih banyak mengandung asam lemak jenuh. Asam lemak jenuh mempunyai titik cair yang lebih tinggi dari pada asam lemak tak jenuh. Lemak dan minyak memiliki sifat kelarutan yang sama, yaitu nonpolar. Namun untuk mengetahuinya serta mengetahui beberapa reaksi lainnya, maka harus dilakukan satu percobaan, oleh karena itu mengapa dilakukan percobaan ini.

1.2 Tujuan

Makalah ini bertujuan untuk menjelaskan pengertian Lipid

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Lemak dan minyak terdapat pada hampir semua bahan dengan kandungan yang berbeda-beda. Tetapi lemak dan minyak sering kali ditambahkan dengan sengaja ke bahan makanan dengan berbagi tujuan. Dalam pengolahan tahan pangan, minyaka dan lemak berfungsi sebagai media penghatar panas, sepeti minyak goreng, shortening (mentega putih), lemak (gajih), mentega dan magarin. Disamping itu penambahan lemak juga dimaksudkan untuk menembah kalori serta memperbaiki tekstur dan cita rasa pangan.

Lemak hewani mengandung banyak steral yang disebut kolestrol, sedangkan lemak nabati mengandung fitosterol dan mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh sehingga umumnya berbentuk cair. Lemak nabati yang berbentuk cair dapat dibedakan atas tiga golongan yaitu: (a) drying oil yang akan membentuk lapisan keras bila mengering diudara, misalnya minyak yang digunakan untuk cat dan pernis; (b) semi drying oil seperti minyak jagung, minyak biji kapas, dan minyak bunga matahari ; dan (c) non drying oil, misalnya minyak kelapa dan minyak kacang tanah. Lemak nabati yang berbentuk padat adalah minyak coklat dan bagian ”steanin” dari minyak kelapa sawit.

Pembentukan Lemak secara alami

Hampir semua bahan banyak mengandung lemak dan minyak, terutama bahan yang berasal dari hewan. Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapat dibagi menjadi tiga tahap, yaitu pembentukan gliserol, pembentukan molekul asam lemak, kemudian kondensasi asam lemak dengan gliserol membentuk lemak.

Sintesis Gliserol

Dalam tanaman terjadi serangkaian reaksi biokimia, pada reaksi ini fruktosa difosfat diuraikan oleh enzim aldosa menjadi dihidroksi aseton fosfat, kemudian direduksi menjadi x – gliserolfosfat. Gugus fosfat dihilangkan melalui proses fosfosilasi sehingga akan menjadi atau terebntuk molekul gliserol

Sintesis Asam Lemak

Asam lemak dapat dibentuk dari senyawa-senyawa yang mengandung karbon seperti asam asetat, asetatdehida, dan etanol yang merupakan hasil respirasi tanaman. Sintesis asam lemak dilakukan dalam kondisi anaerob dengan bantuan sejenis bakteri.

Kondensasi Asam Lemak

Pada tahap pembentukan molekul lemak ini terjadi reaksi esterifikasi gliserol dengan asam lemak yang dikatalisis oleh enzim lipase. Minyak pangan dalam bahan pangan biasanya diekstraksi dalam keadaan tidak murni dan bercampur dengan komonen-komponen lain yang disebut fraksi lipida. Fraksi lipida terdiri minyak / lemak (edible fat / oil), makan (wax), fosfolipida sterol, hidrokarbon dan pigmen. Dengan cara ekstraksi yang menggunakan pelarut lemak seperti petroleum, eter, etil eter, benzena dan klorofrom komponen-komponen fraksi lipida dapat dipisahkan. Lemak kasar (crude fat) tersebut disebut fraksi larut eter. Untuk membedakan komponen-komponen fraksi lipida dipergunakan NaOH. Minayak / lemak makan, malam dan fosfolipida dapat disabunkan dengan NaOH, sedangkan sterol, hidrokarbon dan pigmen adalah fraksi yang tidak tersabunkan.

Pigmen

Adanya pigmen menyebabkan lemak berwarna. Warna lemak tergantung dari macam pigmennya. Adanya karoteroid menyebabkan warna kuning kemerahan. Keroteroid sangat larut dalam minyak dan merupakan hidrokarbon, dengan banyak ikatan tak jenuh. Bila minyak di hidrogensi maka akan terjadi hidrogenasi karoteroid dan warna merah akan berkurang. Selain itu, perlakuan pemanasan juga akan mengurangi warna pigmen, karena karoteroid tidak stabil pada suhu tinggi. Pigmen ini mudah terosidasi sehingga minyak akan mudah tengik. Cara menghilangkan pigmen biasanya dilakukan dengan adsorben seperti arang aktif dan beching earth ( Yasid, 2006 )

BAB III

ISI DAN PEMBAHASAN

Lipid mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofobik. Karena nonpolar, lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar, seperti alkohol, eter atau kloroform. Fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi, sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul.
Lipid adalah senyawa organik yang diperoleh dari proses dehidrogenasi endotermal rangkaian hidrokarbon. Lipid bersifat amfifilik, artinya lipid mampu membentuk struktur seperti vesikel, liposom, atau membran lain dalam lingkungan basah. Lipid biologis seluruhnya atau sebagiannya berasal dari dua jenis subsatuan atau "blok bangunan" biokimia: gugus ketoasil dan gugus isoprena. Dengan menggunakan pendekatan ini, lipid dapat dibagi ke dalam delapan kategori asil lemak, gliserolipid, gliserofosfolipid, sfingolipid, sakarolipid, dan poliketida (diturunkan dari kondensasi subsatuan ketoasil); serta lipid sterol dan lipid prenol (diturunkan dari kondensasi subsatuan isoprena).
Meskipun istilah lipid terkadang digunakan sebagai sinonim dari lemak. Lipid juga meliputi molekul-molekul seperti asam lemak dan turunan-turunannya (termasuk tri-, di-, dan monogliserida dan fosfolipid, juga metabolit yang mengandung sterol, seperti kolesterol. Meskipun manusia dan mamalia memiliki metabolisme untuk memecah dan membentuk lipid, beberapa lipid tidak dapat dihasilkan melalui cara ini dan harus diperoleh melalui makanan.

Asam lemak

Asam lemak atau asil lemak ialah istilah umum yang digunakan untuk menjabarkan bermacam-ragam molekul-molekul yang disintesis dari polimerisasi asetil-KoA dengan gugus malonil-KoA atau metilmalonil-KoA di dalam sebuah proses yang disebut sintesis asam lemak. Asam lemak terdiri dari rantai hidrokarbon yang berakhiran dengan gugus asam karboksilat; penyusunan ini memberikan molekul ujung yang polar dan hidrofilik, dan ujung yang nonpolar dan hidrofobik yang tidak larut di dalam air. Struktur asam lemak merupakan salah satu kategori paling mendasar dari biolipid biologis dan dipakai sebagai blok bangunan dari lipid dengan struktur yang lebih kompleks. Rantai karbon, biasanya antara empat sampai 24 panjang karbon, baik yang jenuh ataupun tak jenuh dan dapat dilekatkan ke dalam gugus fungsional yang mengandung oksigen, halogen, nitrogen, dand belerang. Ketika terdapat sebuah ikatan valensi ganda, terdapat kemungkinan isomerisme geometri cis atau trans, yang secara signifikan memengaruhi konfigurasi molekuler molekul tersebut. Ikatan ganda-cis menyebabkan rantai asam lemak menekuk, dan hal ini menjadi lebih mencolok apabila terdapat ikatan ganda yang lebih banyak dalam suatu rantai. Pada gilirannya, ini memainkan peranan penting di dalam struktur dan fungsi membran sel.
Asam lemak yang paling banyak muncul di alam memiliki konfigurasi cis, meskipun bentuk trans wujud di beberapa lemak dan minyak yang dihidrogenasi secara parsial.
Contoh asam lemak yang penting secara biologis adalah eikosanoid, utamanya diturunkan dari asam arakidonat dan asam eikosapentaenoat, yang meliputi prostaglandin, leukotriena, dan tromboksana. Kelas utama lain dalam kategori asam lemak adalah ester lemak dan amida lemak. Ester lemak meliputi zat-zat antara biokimia yang penting seperti ester lilin, turunan-turunan asam lemak tioester koenzim A, turunan-turunan asam lemak tioester ACP, dan asam lemak karnitina. Amida lemak meliputi senyawa N-asiletanolamina, seperti penghantar saraf kanabinoid anandamida.
Asam lemak adalah asam alkanoat dengan rumus bangun hidrokarbon yang panjang. Rantai hidrokarbon tersebut dapat mencapat 10 hingga 30 atom. Rantai alkana yang non polar mempunyai peran yang sangat penting demi mengimbangi kebasaan gugus hidroksil.

Pada senyawa asam dengan sedikit atom karbon, gugus asam akan mendominasi sifat molekul dan memberikan sifat polar kimiawi. Walaupun demikian pada asam lemak, rantai alkanalah yang mendominasi sifat molekul.
Asam lemak terbagi menjadi:

Asam lemak jenuh
Asam lemak tak jenuh
Garam dari asam lemak
Prostaglandin

Gliserolipid

Gliserolipid tersusun atas gliserol bersubstitusi mono-, di-, dan tri-,yang paling terkenal adalah ester asam lemak dari gliserol (triasilgliserol), yang juga dikenal sebagai trigliserida. Di dalam persenyawaan ini, tiga gugus hidroksil gliserol masing-masing teresterifikasi, biasanya oleh asam lemak yang berbeda. Karena ia berfungsi sebagai cadangan makanan, lipid ini terdapat dalam sebagian besar lemak cadangan di dalam jaringan hewan. Hidrolisis ikatan ester dari triasilgliserol dan pelepasan gliserol dan asam lemak dari jaringan adiposa disebut "mobilisasi lemak".
Subkelas gliserolipid lainnya adalah glikosilgliserol, yang dikarakterisasi dengan keberadaan satu atau lebih residu monosakarida yang melekat pada gliserol via ikatan glikosidik. Contoh struktur di dalam kategori ini adalah digalaktosildiasilgliserol yang dijumpai di dalam membran tumbuhandan seminolipid dari sel sperma mamalia.
Gliserida adalah ester dari asam lemak dan sejenis alkohol dengan tiga gugus fungsional yang disebut gliserol (nama IUPAC, 1,2,3-propantriol). Karena gliserol memiliki tiga gugus fungsional alkohol, asam lemak akan bereaksi untuk membuat tiga gugus ester sekaligus. Gliserida dengan tiga gugus ester asam lemak disebut trigliserida. Jenis asam lemak yang terikat pada ketiga gugus tersebut seringkali tidak berasal dari kelas asam lemak yang sama.

Fosfolipid

Fosfatidiletanolamina

(Glisero)fosfolipid (bahasa Inggris: phospholipid, phosphoglycerides, glycerophospholipid) sangat mirip dengan trigliserida dengan beberapa perkecualian. Fosfolipid terbentuk dari gliserol (nama IUPAC, 1,2,3-propantriol) dengan dua gugus alkohol yang membentuk gugus ester dengan asam lemak (bisa jadi dari kelas yang berbeda), dan satu gugus alkohol membentuk gugus ester dengan asam fosforat.
Gliserofosfolipid, juga dirujuk sebagai fosfolipid, terdapat cukup banyak di alam dan merupakan komponen kunci sel lipd dwilapis, serta terlibat di dalam metabolisme dan sinyal komunikasi antar sel. Jaringan saraf termasuk otak, mengandung cukup banyak gliserofosfolipid. Perubahan komposisi zat ini dapat mengakibatkan berbagai kelainan saraf.
Contoh gliserofosfolipid yang ditemukan di dalam membran biologis adalah fosfatidilkolina (juga dikenal sebagai PC, GPCho, atau lesitin), fosfatidiletanolamina (PE atau GPEtn), dan fosfatidilserina (PS atau GPSer). Selain berperan sebagai komponen primer membran sel dan tempat perikatan bagi protein intra- dan antarseluler, beberapa gliserofosfolipid di dalam sel-sel eukariotik, seperti fosfatidilinositol dan asam fosfatidat adalah prekursor, ataupun sendirinya adalah kurir kedua yang diturunkan dari membran. Biasanya, satu atau kedua gugus hidroksil ini terasilasi dengan asam lemak berantai panjang, meskit terdapat gliserofosfolipid yang terikat dengan alkil dan 1Z-alkenil (plasmalogen). Terdapat juga varian dialkileter pada arkaebakteria.
Gliserofosfolipid dapat dibagi menurut sifat kelompok-kepala polar pada posisi sn-3 dari tulang belakang gliserol pada eukariota dan eubakteria, atau posisi sn-1 dalam kasus archaea.
Karena pada gugus ester asam fosforat masih mempunyai satu ikatan valensi yang bebas, biasanya juga membentuk gugus ester dengan alkohol yang lain, misalnya alkohol amino seperti kolina, etanolamina dan serina. Fosfolipid merupakan komponen yang utama pada membran sel lapisan lemak. Fosfolipid yang umum dijumpai adalah:

Lecitin yang mengandung alkohol amino jenis kolina
Kepalin yang mengandung alkohol amino jenis serina atau etanolamina.

Sifat fosfolipid bergantung dari karakter asam lemak dan alkohol amino yang diikatnya.

Sfingolipid

Sfingomielin

Sfingolipid adalah keluarga kompleks dari senyawa-senyawa yang berbagi fitur struktural yang sama, yaitu kerangka dasar basa sfingoid yang disintesis secara de novo dari asam amino serina dan asil lemak KoA berantai panjang, yang kemudian diubah menjadi seramida, fosfosfingolipid, glisosfingolipid, dan senyawa-senyawa lainnya.
Nama sfingolipid diambil dari mitologi Yunani, Spinx, setengah wanita dan setengah singa yang membinasakan siapa saja yang tidak dapat menjawab teka-tekinya. Sfingolipid ditemukan oleh Johann Thudichum pada tahun 1874 sebagai teka-teki yang sangat rumit dari jaringan otak.
Sfingolipid adalah jenis lemak kedua yang ditemukan di dalam membran sel, khususnya pada sel saraf dan jaringan otak. Lemak ini tidak mengandung gliserol, tetapi dapat menahan dua gugus alkohol pada bagian tengah kerangka amina.
Fosfosfingolipid utama pada mamalia adalah sfingomielin (seramida fosfokolina), sementara pada serangga terutama mengandung seramida fosfoetanolamina dan pada fungi memiliki fitoseramida fosfoinositol dan gugus kepala yang mengandung manosa.
Basa sfingoid utama mamalia biasa dirujuk sebagai sfingosina. Seramida (Basa N-asil-sfingoid) adalah subkelas utama turunan basa sfingoid dengan asam lemak yang terikat pada amida. Asam lemaknya biasanya jenuh ataupun mono-takjenuh dengan panjang rantai dari 16 atom karbon sampai dengan 26 atom karbon.
Glikosfingolipid adalah sekelompok molekul beraneka ragam yang tersusun dari satu residu gula atau lebih yang terhubung ke basa sfingoid melalui ikatan glikosidik.

Lipid sterol

Lipid sterol, seperti kolesterol dan turunannya, adalah komponen lipid membran yang penting, bersamaan dengan gliserofosfolipid dan sfingomielin. Steroid, semuanya diturunkan dari struktur inti empat-cincin lebur yang sama, memiliki peran biologis yang bervariasi seperti hormon dan molekul pensinyalan. Steroid 18-karbon (C18) meliputi keluarga estrogen, sementara steroid C19 terdiri dari androgen seperti testosteron dan androsteron. Subkelas C21 meliputi progestagen, juga glukokortikoid dan mineralokortikoid. Sekosteroid, terdiri dari bermacam ragam bentuk vitamin D, dikarakterisasi oleh perpecahan cincin B dari struktur inti. Contoh lain dari lemak sterol adalah asam empedu dan konjugat-konjugatnya, yang pada mamalia merupakan turunan kolesterol yang dioksidasi dan disintesis di dalam hati. Pada tumbuhan, senyawa yang setara adalah fitosterol, seperti beta-Sitosterol, stigmasterol, dan brasikasterol; senyawa terakhir ini juga digunakan sebagai bagi pertumbuhan alga. Sterol dominan di dalam membran sel fungi adalah ergosterol.

Lipid prenol

Lipid prenol disintesis dari prekursor berkarbon 5 isopentenil pirofosfat dan dimetilalil pirofosfat yang sebagian besar dihasilkan melalui lintasan asam mevalonat (MVA). Isoprenoid sederhana (alkohol linear, difosfat, dan lain-lain) terbentuk dari adisi unit C5 yang terus menerus, dan diklasifikasi menurut banyaknya satuan terpena ini. Struktur yang mengandung lebih dari 40 karbon dikenal sebagai politerpena. Karotenoid adalah isoprenoid sederhana yang penting yang berfungsi sebagai antioksidan dan sebagai prekursor vitamin A. Contoh kelas molekul yang penting secara biologis lainnya adalah kuinon dan hidrokuinon yang mengandung ekor isoprenoid yang melekat pada inti kuinonoid yang tidak berasal dari isoprenoid. Vitamin E dan vitamin K, juga ubikuinon, adalah contoh kelas ini. Prokariota mensintesis poliprenol (disebut baktoprenol) yang satuan isoprenoid terminalnya yang melekat pada oksigen tetap tak jenuh, sedangkan pada poliprenol hewan (dolikol) isoprenoid terminalnya telah direduksi.

Sakarolipid

Struktur sakarolipid Kdo₂-Lipid A. Residu glukosamina berwarna biru, residu Kdo berwarna merah, rantai asil berwarna hitam, dan gugus fosfat berwarna hijau.

Sakarolipid (bahasa Inggris: saccharolipid, glucolipid) adalah asam lemak yang terikat langsung dengan molekul glukosa dan membentuk struktur yang sesuai dengan membran dwilapis. Pada sakarolipid, monosakarida mengganti ikatan gliserol dengan asam lemak, seperti yang terjadi pada gliserolipid dan gliserofosfolipid.
Sakarolipid yang paling dikenal adalah prekursor glukosamina terasilasi dari komponen lipid A lipopolisakarida pada bakteri gram-negatif. Molekul Lipid-A yang umum adalah disakarida dari glukosamina, yang diturunkan sebanyak tujuh rantai asil-lemak. Lipopolisakarida minimal yang diperlukan untuk pertumbuhan E. coli adalah Kdo₂-Lipid A, yakni disakarida berheksa-asil dari glukosamina yang diglikosilasikan dengan dua residu asam 3-deoksi-D-mano-oktulosonat (Kdo).
Proses hidrolisis sakarolipid akan menghasilkan amino gula.

Poliketida

Poliketida adalah metabolit sekunder yang terbentuk melalui proses polimerisasi dari asetil dan propionil oleh enzim klasik maupun enzim iteratif dan multimodular yang berbagi fitur mekanistik yang sama dengan asam lemak sintasi. Enzim yang sering digunakan adalah poliketida sintase, melalui proses kondensasi Claisen.
Poliketida merupakan metabolit sekunder yang dihasilkan secara alami oleh bakteri, fungi, tumbuhan, hewan, sumber daya laut dan organisme yang memiliki keanekaragaman struktural yang tinggi.
Banyak poliketida berupa molekul siklik yang kerangkanya seringkali dimodifikasi lebih jauh melalui glikosilasi, metilasi, hidroksilasi, oksidasi, dan/atau proses lainnya untuk menimba manfaat dari sifat antibiotikyang dimiliki. Beberapa jenis poliketida bahkan bersifat anti kanker, dapat menurunkan kolesterol serta menunjukkan efek imuno-supresif.
Sejumlah senyawa antimikroba, antiparasit, dan antikanker merupakan poliketida atau turunannya, seperti eritromisin, antibiotik tetrasiklin, avermektin, dan antitumor epotilon.

Garam lemak

Sabun adalah campuran dari natrium hidroksida berbagai asam lemak yang terdapat di alam bebas.
Sabun terbuat melalui proses saponifikasi asam lemak. Biasanya digunakan natrium karbonat atau natrium hidroksida untuk proses tersebut.
Secara umum, reaksi hidrolisis yang terjadi dapat dirumuskan:
asam lemak + NaOH ---> air + garam asam lemak
Jenis sabun yang dihasilkan bergantung pada jenis asam lemak dan panjang rantai karbonny. Natrium stearat dengan 18 karbon adalah sabun yang sangat keras dan tidak larut. Seng stearat digunakan pada bedak talkum karena bersifat hidrofobik. Asam laurat dengan 12 karbon yang telah menjadi natrium laurat sangat mudah terlarut, sedangkan asam lemak dengan kurang dari 10 atom karbon tidak digunakan menjadi sabun karena dapat menimbulkan iritasi pada kulit dan berbau kurang sedap.

Parafin

Parafin (bahasa Inggris: wax) adalah lemak yang terbentuk dari esterisasi alkohol yang mempunyai rumus bangun yang panjang, dengan asam lemak. Alkohol dapat mengandung 12 hingga 23 atom karbon. Parafin dapat ditemukan di alam sebagai pelindung daun dan sel batang untuk mencegah agar tanaman tidak kehilangan air terlalu banyak. Karnuba ditemukan pada dedaunan pohon palem Brasil dan digunakan sebagai pelumas untuk lantai maupun mobil. Lanolin adalah parafin pada bulu domba. Beeswax adalah cairan parafin yang disekresi lebah untuk membangun sel tempat untuk madu dan telur lebah.
Parafin yang digunakan pada pembuatan lilin bukan melalui esterisasi, melainkan merupakan campuran dari alkana dengan berat molekul yang besar. Pelumas untuk telinga dibuat dari campuran fosfolipid dan ester dari kolesterol.