Basic Biology Of Cell bbc slide lemak
LEMAK
(2)
EFA = essential Fatty Acid
= Asam Lemak Essensial
DHA = Docosa Hexanoic Acid
Omega
–
3 = Asam Elkosa Pentanoat
Omega
–
6 = Asam Arachidonat
(3)
Omega
–
3 :
Menghambat Penumpukan lemak pada
dinding pembuluh darah
Mencegah penyakit jantung dan
darah tinggi.
(4)
Omega
–
6 :
Membantu terjadinya proses penumpukan
lemak pada dinding pembuluh darah.
Arteriosklerosis
Trombosis
Minyak Goreng Nabati, Sayuran,
(5)
Omega
–
3 dan Omega
–
6 harus
didapat dalam makanan dalam jumlah
seimbang.
LDL
=
Low
–
Density Lipo
–
Protein
(6)
LDL
–
Cholesterol :
Kolesterol Jahat
Normal < 190 mg%
Risiko PJK
(7)
HDL
–
Cholesterol :
Kolesterol Baik
Normal : 41
–
58 mg%
Tri - Gliserida : 30
–
50 mg%
(8)
Lemak bersama karbohidrat, proteina, mineral,
vitamin dan air, merupakan bahan utama yang
sangat diperlukan tubuh.
Lemak, bila dibakar dalam tubuh
kalori dua
kali lebih besar daripada karbohidrat
dan proteina
1 gr karbohidrat
4,1 kalori
1 gr proteina
5,6 kalori
(9)
Lemak dalam tubuh dapat disimpan dalam
jumlah tidak terbatas (terutama dibawah kulit),
sedang karbohidrat dan proteina hanya dapat
disimpan dalam jumlah terbatas.
Beberapa vitamin (A, D, E, K), hanya larut dalam
Iemak.
(penyakit kuning empedu kurang lemak
sukar diserap kurang vitamin A, D, E, K
(10)
Beberapa lemak mengandung asam lemak yang
tidak
jenuh,
yang penting
bagi
organisme
disebut
“asam
lemak
essensial”
Lemak tidak larut dalam air, Iarut dalam pelarut
oraganik
seperti
:
hidrokarbon,
eter,
CS
2,
khloroform, CCI
4
Lemak juga digunakan sebagai bahan obat,
minyak pelumas, cat, sabun dan sebagainya
Karbohidrat total dalam hati
dapat memberi
energi bagi tubuh selama 15 jam sedang lemak
tubuh dapat memberi energi sampai berbulan
-bulan
(11)
BLOOR membagi lemak atas :
1. SIMPLE LIPID
A. Fat ester dari gliserol dan asam lemak B. Wax (malam) ester dari asam lemak
dan alcohol bermartabat tinggi 2. COMPOUND LIPID
A. Phospolipid Phospatide = Fosfahda lemak yang mengandung H3P04 dan
ikatari N (lesitina, sefalina, spingo mielina) B. Cerebrocida = Glikolipid
lemak yang berikatan dengan karbohidrat dan ikatan N (frenosina, kerasina)
C. Steroida
(12)
FAT
Fat cair pada suhu kamar, disebut :
minyak.
Adalah ester gliserol dan asam lemak
Rumus umum:
(13)
O
H
2C
—
O--C-R
1O
H C
–
O
–
C
–
R
2H
2C-O
–
C
–
R
3(14)
Bila R
1= R
2= R
3
Simple gliserida
H
2C
–
O
–
CO
–
C
17H
35H C
–
O
–
CO
–
C
17H
35H
2C-O-CO-- C
17H
35(15)
Bila R
1, R
2, R
3tidak sama
mixed gliserida
H
2C-O-CO- C
15H
31
H C-O-CO- C
17H
33
H
2C-O-CO-- C
17H
35Gliserol
-
Oleo
-
,
Palmito Stearat
=
(16)
H2 C - O - CO - (CH3)3 - CH3 C4H9COOH (Valerat)
H C-O CO- CH2- CH3 C2H5COOH (Propionat)
H2C-O-CO- (CH2)3- CH3
Gliserol - Propiono - , yDivalerat =- Propiono
(17)
H
2COH
H C-O-CO- CH
2-CH
2-CH
2-CH
3H
2COH
(18)
Fat di alam biasanya mixed gliserida
Lemak terdiri dan campuran kompleks
berbagai asam lemak
Lemak yang kita makan sehari-hari
merupakan gliserida dari asam Iemak
mulai dari asam butirat (C
=
4) sampai
asam lignoserat (C = 24)
(19)
Contoh lemak dan mentega adalah gliserida dan asam:
• Asam butirat : C3H7COOH 3%
• Asam kaproat : C5H11COOH 1,4%
• Asam kaprilat : C7H15COOH 1,8%
• Asam kaprat : C9H19COOH 1,8%
• Asam laurat : C11H23COQH 6,9%
• Asam miristat : C13H27C00H 22,6%
• Asam palmitat : C15H31C00H 22,6%
• Asam stearat : C17H35C00H 11,4%
(20)
Simple dan mixed glisenida, sudah ada
yang bisa dibuat sintetis
Beberapa makanan dengan kadar fat
tinggi, misalnya mentega, keju, minyak
biji kapas,minyak kelapa, minyak sawit,
minyak ikan, minyak kastroli, susu dan es
krim
(21)
GLISEROL
CH
2OH
CHOH
CH
2OH
(22)
Merupakan hasil sampingan pembuatan
sabun
Dapat larut dalam air dan alkohol
Bila dipanaskan dengan dehidrator (seperti
KHSQ4)
=~
Akro~ein (bau lemak terbakar)
CH
2OH
CH
2CHOH CH +
2H
2O
CH
2OH
COH
Akrolein
KHSQ
4- 2 H
2O
(23)
ASAM LEMAK
4 Asam lemak adalah asam karboksilat dengan
BM yang besar (C diatas 12)
Yang paling sering didapat dalam Fat adalah
asam stearat, asam palmitat dan asam oleat
Asam lemak essensial, penting bagi tubuh, tetapi
tidak dapat dibuat tubuh sendini
Kekurangan asam lemak essensial
defisiensi
lemak tubuh
(24)
Asam lemak essensial:
1. Asam Linoleat
=
Linoleic = Acid
C
17H
31C00H
2. Asam Linolenat
=
Linolenic Acid
=
C
17H
29COOH
3. Asam Arachidonat
=
Arachidonic Acid
=
C
19H
31C00H
Asam Chaulmogra (dan minyak chaulmogra
pohon di Burma)
sebagai obat Iepra
(25)
CH
HC
CH - CH
2(CH
2)
11- COOH
H
2C - CH2
Asam tuberkulostearat : diisolasi
(26)
Asam lemak tidak jenuh:
1. Satu ikatan rangkap ; C
nH2
n-1COOH
•
Asam oleat
=
C
17H
33C00H (hewan dan
tumbuh-tumbuhan)
Ditulis : AsamOleat(18 : 1 ; 9)
C - nya l8
Ikatan ranigkapnya : I
Pada C ke 9
1CH3 (CH2)7 9CH = 1OCH (CH2)7 COOH
(27)
2.
Dua ikatan rangkap ; C
nH
2n – 3COOH
•
Asam linoleat
=
C
17H
31COOH (minyak biji
kapas)
Ditulis : Asam linoleat
(
18 : 2 : 9,12)
C
–
nya l8
Ikatan rangkapnya : 2
Pada C
9dan C
123. Tiga ikatan rangkap ; C
nH
2n - 5COOH
(28)
4. Empat ikatan rangkap
•
Asarn arachidonat = C
19H
31C00H
(lecitin
,
cefalin)
•
PROSTAGLANDIN
- disintesa dan asam arachidonat
- penting pada biokimia dan farmakologi dari
otot polos, pembuluh darah dan jaringan
lemak
- banyak terdapat pada sperma
- 1
g prostaglandin
kontraksi otot polos
- digunakan pada : pencegahan konsepsi,
indikasi partus, pengobatan gastric uloer,
pencegahan hipertensi, mengurangi gejala
asma dan hidung tumpat.
(29)
Asam lemak dengan monohidroksi
•
Asam serebronat (serebron)
=
C
24H
480
3
Asam lemak tidak jenuh monohidroksi
•
Asam risinoleat (minyak jarak)
=
C
18H
340
3
Asam lemak dengan ikatan aromatis
(30)
Sifat Asam Lemak:
1. Fisis
•
Asam lemak jenuh dengan C <10
cair,
asam lemak jenuh dengan C >10
padat
•
Titik didih C >>
titik didih >>
- asam laurat C
12
titik didih 48
0C
- asam steanat C
18
titik didih 69
0C
•
C >>
daya larut dalam air <<
•
C >>
daya penguapan <<
•
Larut dalam : alcohol, eter, bensena,
khloroform
(31)
Sifat asam lemak:
2. Kimia
a. Garam
•
Garam logam dari asam lemak dengan
C > 6
―sabun‖
•
Sabun larut dalam air, bertindak sebagai
emulsifier
pencuci
•
Sabun yang diproduksi, garam - Na dari
asam palmitat, stearat dan oleat.
•
Sabun dari garam - K, lebih lembut
daripada garam - Na, dan lebih mudah
larut dalam air dan alcohol
(32)
•
Sabun Na & K tidak larut dalam eter, bensen
dan khloroform
•
Detergen
R - COOH
+
2H
2R-CH
2OH
+
H
20
Asam Lemak, Gas, Alkohol Tinggi
―Reduksi‖
Ni
200 atm
32
0C
(33)
Bila kemudian + H2504 Ester dari asam sulfat
R-CH2 O-SO3H R-CH2-0SO3H
Ester
Garam dari ester ini = ―detergen‖ = R - CH2 – O - SO3Na b. Reaksi asam lemak tidak jenuh
• Ada reaksi dari ikatan rangkapnya seperti: b.1. Hidrogenasi = addisi dengan H2
CH3 - (CH2)7 - CH = CH - (GH2)7 – COOH + H2
CH3 - (CH2)7 - CH2 - CH2 - (CH2)7 - COOH Ni
Asam Stearat
(34)
b.2. Halogenasi = addisi dengan Cl2
CH3 - (CH2)7 - CH = CH - (CH2)7 – COOH + Br2 CH3 - (CH2)7 - CH -CH- (CH2)7 - COOH
Br Br
Dibroom - Asam Stearat
- Cl2 dan 12 bersifat = Br2
- Adsorpsi J2 oleh asam lemak tidak jenuh dapat diukur secara kuantitatif “ bilangan jodium‖ yang
menunjukkan tentang jumlah ikatan rangkap dari lemak.
(35)
b.3. Oksidasi
- Sifat oksidasinya tergantung dan oksidatornya dan kondisi (suasana) dari reaksinya
- Misalnya bila asam oleat dioksidasi hati-hati dengan KMnO4:
¤ Pada suhu rendah gugus OH terbentuk pada ikatan rangkap dihidroksi asam stearat
¤ Pada suhu tinggi oksidasi berlanjut terus dua asam dengan 9 atom C
C8H17-CH = CH-C7H14-COOH + H2O+O
Asam Oleat
C8H17 - CHOH + CHOH - C7H14 - COOH +3 O
Dihidroksi Asam Stearat
CH3 - (CH2)7 COOH + HOOC - (CH2)7 - COOH
(36)
¤
Penambahan O3Asam Oleat + O3 H3C - (CH2)7 - C - O - C - (CH2)7 - COOH O O
Ozonida
+H2O H3C-(CH2)7-CH= O + O = HC - (CH2)7 - COOH
Pelargonik Aldehida Azeiaic Aldehida Asam
¤ Oksidasi asam lemak dengan enzim peroksidase (misal dan penicillium glaucum) keton
R-CH2-CH2-COOH+O R-CHOH-CH2-COOH+O
Asam Lemak
R-C-CH2-COOH R-C-CH3+CO2 O O
(37)
C. Reaksi asam hidroksi
•
Asam hidroksi disamping mempunyai sifat
asam karboksilat, juga bersifat seperti
alcohol
•
Yang terpenting adalah terbentuknya ester
R - H - (CH
2) - COOH + (CH
3CO)
2O
R - CH - (CH
2)x - COOH + (CH
3CO)
2O
OH
Asam Hidroksi Anhidrida Asam Asetat
R - CH - (CH
2)x - COOH + CH
3COOH
O
–
CO
–
CH
3Ester Asetat dari Asam Lemak
( Asetil Karboksilat )
(38)
SIFAT FAT :
1. SifatFisis
• C kecil larut dalam air
• C besar tidak larut dalam air
• Semua gliserida larut dalam eter, khloroform, bensen, etil alcohol (panas)
• Berat jenis fat << air
• Titik didih fat tengantung dari asam lemaknya:
asam lemak jenuh, titik didihnya >> asam lemak tidak jenuh (dengan C yang sama)
• Simple gliserida biasanya tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Bila ada simple gliserida berwarna itu disebabkan bahan lain, misalnya warna
kuning mentega berasal dari pigment tumbuh-tumbuhan (karoten dan ksantofil)
(39)
2.
Sifat Kimia• Terutama berasal dari asam lemaknya • Karena fat suatu ester reaksi ester (+)
• Bila asam lemak punya ikatani rangkap sifat ikatan rangkap (+)
a. Hidrolisa
Dilaksanakan dengan + air panas, pada suhu dan tekanan tinggi + katalisator (misalnya asam)
(40)
H2C - O - CO - R HO H H2 C - OH
H C - O - CO - R HO H H C - OH + 3R - COOH
H2C - O - CO - R HO H H2 C - OH
Lemak Gliserol Asam Lemak
• Reaksi juga dipencepat oleh enzim - steapsin (pancreas)
(41)
b. Saponifikasi = penyabunan
• Gliserida asam lemak dapat dipecah gliserol + garam asam lemak (sabun) bila dipanaskan dengan basa (KOH - NaOH) • Proses dipercepat dengan + alcohol
H2C - O - CO - C17H35 KO H H2 C - OH
H2C - O - CO - C17H35 KO H H2 C - OH + 3 C17H35COOK
H2C - O - CO - C17H35 KO H H2 C - OH
Lemak Gliserol Sabun
• Saponifikasi penting pada pembuatan sabun secara komersial, disamping juga untuk reaksi-reaksi kimia fat yaitu : ―bilangan penyabunan‖
• Pemanasan sabun dengan asam mineral asam lemak kembali bebas R-CO-ONa+HCl R-COOH+NaCl
Sabun Asam Lemak
(42)
Reaksi fat tidak jenuh c.1. Hidrogenasi
• Reaksi dengan H2 (katalis Ni)
H2 C - O – Oleat H2 H2 C - O - Stearat H2 C - O - Oleat + H2 H2 C - O - Stearat H2 C - O - Oleat H2 H2 C - O - Stearat
Tri – Olein Tri – Stealin
• Hidrogenasi minyak biji kapas untuk membuat minyak makan dan margarine penting dalam industri
(43)
c.2. Halogenasi
• Cl2, Br2, J2 dapat diaddisi oleh ikatan rangkap dan fat tidak jenuh
Br2 H2 C - O - CO - (CH2)7 - CH - CH - (CH2)7 - CH3 Br Br
Br2 H2 C - O - CO - (CH2)7 - CH - CH - (CH2)7 - CH3 Br Br
Br2 H2 C - O - CO - (CH2)7 - CH - CH - (CH2)7 - CH3 Br Br
• Tri-olein dengan I ikatan rangkap 6 atom H
• Tri-linolein dengan 2 ikatan rangkap 12 atom H • Tri linolenin dengan 3 ikatan rangkap 18 atom H
• Jumlah halogen yang diaddisi oleh gliserida merupakan ukuran ketidakjenuhan dari fat = ― bilangan Jodium‖
(44)
c.3. Asetilasi
• Gliserida dengan asam lemak hidroksi dapat bereaksi dengan anhidrida asam asetat ester
C3H5 (O-CO-(CH3)2-CH2O-R)3+(CH3CO)2O Anhidrida Asam Asetat
C3H5 (COOH - (CH2)x-CH - R)3+3CH3COOH CH3 - CO - O
Ester
• ―Bilangan asetil‖ adalah jumlah KOH (mg) yang dapat bereaksi dengan asam asetat yang dibebaskan dari saponifikasi 1 gr lemak yang sudah diasetilisasi
c.4. Oksidasi
(45)
ANALISA KUALITATIF DAN KUANTITATIF
DARI LEMAK
1. Bilangan Asam
• Jumlah KOH (mg) untuk menetralisir asam lemak bebas dari 1 gr lemak
• Ukuran tentang hidrolisa atau randiciti dari lemak
2. Bilangan Penyabunan
• Jumlah KOH (mg) yang dapat menyabun 1 gr lemak
• Mengukur berat molekul lemak 3. Bilangan Reichert — Meissle
• Jumlah 0,1 KOH yang dapat menetralisir asam yang dapat larut dalam air yang dilepaskan pada hidrolisa 5 gr lemak
• Ukuran jumlah asam yang dapat larut dalam air yang terdapat dalam lemak
(46)
4.
Bilangan Polenski• Jumlah 0,1 KOH (ml) yang dapat menetralisir asam yang tidak dapat larut dalam air yang dilepaskan
oleh hidrolisa 5 gr lemak (dapat dipisahkan dengan penyulingan uap)
• Ukuran jumlah asam yang tidak larut dalam air yang terdapat dalam lemak
5. Bilangan Jodium
• Jumlah Jodium (dalam gr) yang harus ditambahkan pada 100 gr lemak
(47)
SOAL
1
.
Berapakah bilangan asam suatu lemak bila 26,9 ml0,01 KOH dapat menetralisir suatu suspensi 0,24 gr fat dalam air
2. Berapa gram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan 250 mg lemak yang mempunyai bilangan asam = 36
3. Berapakah bilangan penyabunan suatu Iemak bila 31,6 ml dari 0,497 KOH dalam etanol diperlukan untuk
menghidrolisa 1,8 gr lemak?
4. Berapakah bilangan Jodium dari - Palmito Di - linolem? 5. Berapakah bilangan Reichert Meissle dan gliserol
(48)
PENGGUNAAN LEMAK
Bagi tubuh :1. Sebagai makanan : • Energi
• Melarutkan vitamin A, D, E, K • Asam lemak essensial
2. Sebagai isolator:
• Lemak bawah kulit penahan panas dan dingin
3. Sebagai pelindung :
• Sebagai ―shock-absorber‖, karena pukulan atau luka
(49)
Teknik :
1. Pembuatan sabun
2. Pembuatan gliserol (hasil tambahan sabun) 3. Obat-obatan
(50)
PENGRUSAKAN LEMAK
1. Auto Oksidasi
• Oksidasi lemak tidak jenuh oleh O2 (udara)
• Katalisator : H2O dan cahaya, logam Cu dan Fe, suhu tinggi
• Terjadi : aldehida, keton dan asam lemak dengan BM
rendah bau tidak enak
• Misal : asam oleat asam heptanoat dan asam nonanoat
bau tidak enak dan tengik
• Anti oksidan : yang dapat mencegah oksidasi lemak
misalnya : vitamin E, hidrokarbon yang larut dalam Iemak dan vitamin C
2. Hidrolisa
• Kerusakan mentega asam butirat 3. Kegiatan Bakteri
• Bakteri menghasilkan lipase, yang menghidrolisa lemak asam lemak dengan C atom yang panjang -oksidasi
(51)
WAX = MALAM
Ester asam lemak + alcohol bermartabat tinggi (BKN Gliserol)
Yang penting:
1. Minyak sperma ikan = sperm - oil 2. Carnauba wax
3. Wool wax 4. Beeswax
5. Spermaceti wax = sperma ikan paus Penggunaan :
• Pelumas sperm oil
• Semir carnauba wax
• Salep lanolin dari wool wax • Lilin spermaceti
Dalam tubuh wax terikat sebagai ester dari kolesterol
Alcohol lain dalam wax, seperti: Cetyl Alcohol (C16H33OH),
(52)
PHOSPHOLIPIDS
Selalu ada dalam tumbuh-tumbuhan
dan hewan
Terdapat di otak, jantung, ginjal, telur,
biji kacang kedelai dan lain-lain
(53)
1. Lecitin
• Terdiri dari : Asam Lemak - Gliserol - Asam fosfat - Basa dari Cholin
• Asam lemaknya : asam stearat, oleat, palmitat
• Terdapat dalam sel, penting pada metabolisme fat • Banyak dalam otak, kuning telur
• Larut dalam eter, alcohol, bensen, CCl4,CS2 dan khloroform
• Tidak larut dalam seton dan metil asetat
• Enzim yang menghidnolisa Iecitin “lecitinase”
• Dalam industri dibuat dari kacang kedelai dan digunakan sebagai emulsifiers
(54)
2. Cefalin
• Beda dengan L dalam ikatan N - nya • Dalam cefalin N — nya adalah
HO – CH2-CH2-NH2 -Amino-Etil-Alkohol (=Colamin)
• Penting pada proses pembekuan darah
3. Sfingomielin
• Pada hidrolisa asam lemak, asam fosfat, cholin, suatu ikatan N — lain : sfingosin
• Dalam ―S‖ tidak ada gliserol
(55)
CEREBROSIDA = GLIKOLIPID
Berbeda dengan phosphatida, cerebrosida tidak
mempunyai asam fosfat
Terdiri dari : asam lemak, sfingosin dan galaktosa
Yang dikenal : cerebron = frenosin, keraasin, nervon dan oksi nervon
Frenosin : berisi asam cerebronat
Kerasmn: berisi asam lignoserat Nervon : berisi asam nervonat
(56)
STEROIDA
Klasifikasi steroida:
1. Sterol: kolesterol, ergosterol, dll
2. Asam Empedu : asam cholat, asam Iithocholat, dll 3. Glikosida Jantung
4. Saponin
5. Hormon kelamin : testosteron, oestradiol 6. Corticosteroida : cortison
7. Vitamin D
Steroida banyak terdapat dalam jaringan
tumbuh-tumbuhan dan hewan, dalam bentuk bebas atau dalam bentuk ester dengan asam lemak.
(1)
WAX = MALAM
Ester asam lemak + alcohol bermartabat tinggi (BKN Gliserol)
Yang penting:
1. Minyak sperma ikan = sperm - oil 2. Carnauba wax
3. Wool wax 4. Beeswax
5. Spermaceti wax = sperma ikan paus Penggunaan :
• Pelumas sperm oil
• Semir carnauba wax
• Salep lanolin dari wool wax
• Lilin spermaceti
Dalam tubuh wax terikat sebagai ester dari kolesterol
Alcohol lain dalam wax, seperti: Cetyl Alcohol (C16H33OH),
(2)
PHOSPHOLIPIDS
Selalu ada dalam tumbuh-tumbuhan
dan hewan
Terdapat di otak, jantung, ginjal, telur,
biji kacang kedelai dan lain-lain
(3)
1. Lecitin
• Terdiri dari : Asam Lemak - Gliserol - Asam fosfat - Basa dari Cholin
• Asam lemaknya : asam stearat, oleat, palmitat
• Terdapat dalam sel, penting pada metabolisme fat
• Banyak dalam otak, kuning telur
• Larut dalam eter, alcohol, bensen, CCl4,CS2 dan khloroform
• Tidak larut dalam seton dan metil asetat
• Enzim yang menghidnolisa Iecitin “lecitinase”
• Dalam industri dibuat dari kacang kedelai dan digunakan sebagai emulsifiers
(4)
2. Cefalin
• Beda dengan L dalam ikatan N - nya
• Dalam cefalin N — nya adalah
HO – CH2-CH2-NH2 -Amino-Etil-Alkohol (=Colamin)
• Penting pada proses pembekuan darah 3. Sfingomielin
• Pada hidrolisa asam lemak, asam fosfat, cholin, suatu ikatan N — lain : sfingosin
• Dalam ―S‖ tidak ada gliserol
(5)
CEREBROSIDA = GLIKOLIPID
Berbeda dengan phosphatida, cerebrosida tidak
mempunyai asam fosfat
Terdiri dari : asam lemak, sfingosin dan galaktosa
Yang dikenal : cerebron
=
frenosin, keraasin, nervon
dan oksi nervon
Frenosin : berisi asam cerebronat
Kerasmn: berisi asam lignoserat
Nervon : berisi asam nervonat
(6)
STEROIDA
Klasifikasi steroida:
1. Sterol: kolesterol, ergosterol, dll
2. Asam Empedu : asam cholat, asam Iithocholat, dll
3. Glikosida Jantung
4. Saponin
5. Hormon kelamin : testosteron, oestradiol
6. Corticosteroida : cortison
7.
Vitamin D