Tag: Asam Lemak

Asam karboksilat adalah kelas senyawa organik yang ditandai dengan adanya gugus karboksil (-COOH) di dalamnya. Rumus umum untuk asam karboksilat adalah R – COOH di mana R merujuk ke seluruh molekul. Keasaman asam karboksilat umumnya lebih tinggi dibandingkan dengan fenol sederhana karena mereka bereaksi dengan basa lemah seperti karbonat dan bikarbonat untuk melepaskan gas karbon dioksida.

Asam karboksilat banyak digunakan dan termasuk asam amino dan asam asetat. Garam dan ester dari asam karboksilat dikenal sebagai karboksilat. Ketika gugus karboksil dideprotonasi, basa konjugatnya membentuk ion karboksilat. Ion karboksilat distabilkan dengan resonansi dan ini meningkatkan stabilitasnya. Ini lebih lanjut membuat mereka lebih asam dibandingkan dengan alkohol. Ada juga berbagai metode yang dapat digunakan untuk persiapan asam karboksilat.

Namun, asam karboksilat dapat diamati sebagai bentuk berkurangnya asam karbon-asam Lewis, dalam kondisi tertentu asam karboksilat dapat didekarbilasi untuk menghasilkan karbon dioksida.

Manfaat asam karboksilat

Asam karboksilat membentuk serangkaian asam lemak yang sangat baik digunakan untuk kesehatan manusia. Omega-6 dan omega-3 adalah asam lemak esensial yang tidak diproduksi oleh tubuh. Mereka membantu dalam mempertahankan membran sel dan mengontrol penggunaan nutrisi bersama dengan metabolisme. Jika kita mengonsumsi makanan dengan lemak tak jenuh, glukosa dan nutrisi lain akan langsung mengalir ke dalam aliran darah tanpa diserap. Sedangkan jika ada asupan lemak jenuh, pencernaan akan melambat dan tubuh akan mendapatkan lebih banyak waktu untuk menyerap energi dan nutrisi dari makanan.

Poin-poin berikut akan menyatakan penggunaan signifikan lain dari asam karboksilat:

  • Pembuatan sabun membutuhkan asam lemak lebih tinggi. Sabun umumnya garam natrium atau kalium dari asam lemak tinggi seperti asam stearat.
  • Industri makanan menggunakan banyak asam organik untuk produksi minuman ringan, produk makanan, dll. Misalnya, asam asetat digunakan dalam pembuatan cuka.
  • Garam natrium asam organik menemukan aplikasi dalam pengawet.
  • Dalam industri farmasi asam organik digunakan dalam banyak obat seperti aspirin, fenacetin, dll.
  • Asam asetat sering digunakan sebagai koagulan dalam pembuatan karet.
  • Asam organik menemukan aplikasi besar dalam membuat bahan pewarna, parfum, dan rayon.


Siklosis (Cyclosis) adalah proses di mana zat bergerak di dalam sel. Juga disebut aliran sel, terjadi pada berbagai jenis sel seperti amuba, jamur, sel tumbuhan dan protozoa. Gerakan ini dapat dipengaruhi oleh suhu, cahaya, bahan kimia atau hormon.

Menanam kloroplas antar-jemput ke daerah-daerah yang paling banyak mendapat sinar matahari, sehingga mereka menanam organel dengan fungsi spesifik fotosintesis, yang membutuhkan cahaya. Amoeba dan jamur lendir menggunakan proses ini sebagai penggerak untuk bergerak dan menangkap makanan untuk bertahan hidup. Aliran sitoplasma juga diperlukan untuk mitosis dan meiosis dalam pembelahan sel untuk mendistribusikan sitoplasma di antara sel anak dari sel induk.

Siklosis terjadi ketika sitoplasma yang bergejolak dan menciptakan aliran bahan melalui sitosol. Itu dapat mendistribusikan nutrisi dan informasi genetik untuk melewatinya dari satu organel ke organel berikutnya. Sebagai contoh, jika satu organel menghasilkan asam lemak atau steroid, ia dapat berpindah melalui siklus ke organel lain yang membutuhkannya untuk kesehatan yang baik dalam sel. Siklosis memiliki fungsi lain untuk memungkinkan sel bergerak. Dalam sel dengan rambut mungil seperti pelengkap di luar sel, pelengkap memungkinkan mereka untuk bergerak. Dalam amuba satu-satunya cara di mana sel dapat bergerak adalah melalui siklosis.


Sel adalah struktur dasar tubuh. Organel berarti organ kecil dan struktur ini di dalam sel melakukan fungsi khusus. Misalnya, nukleus mengandung semua DNA dan mengarahkan sintesis protein dan proses replikasi sel. Organel tertentu berperan dalam memecah senyawa seperti protein atau menghancurkan bakteri, misalnya. Dengan demikian, mereka memiliki fungsi pencernaan.

Sitoplasma

Menurut “Biologi Molekuler Sel” oleh Bruce Alberts, sel dikelilingi oleh membran, atau lapisan luar, yang melindunginya dan dengan demikian analog dengan kulit. Sel diisi dengan cairan di mana organel dan struktur seluler berada. Cairan ini disebut sitoplasma. Ini mengandung beberapa enzim pencernaan yang bertanggung jawab untuk mengatur lingkungan sel. Namun, sebagian besar enzim pencernaan diasingkan ke organel khusus sehingga mereka tidak merusak sel.

Lisosom

Lisosom, yang merupakan organel yang dikelilingi oleh membrannya sendiri, memiliki interior asam. Mereka mencerna limbah dalam sel dan berperan dalam fagositosis. Fagositosis pada dasarnya adalah cara sel “makan” hal-hal di lingkungannya. Membran sel mengelilingi substansi, seperti bakteri, dan menjebaknya di bagian kecil bola membran dalam sitoplasma yang disebut fagosom. Lisosom kemudian bergabung untuk mencerna bakteri, virus, dan zat lainnya. Di dalam sel, lisosom dapat mencerna organel yang tidak berfungsi, partikel makanan dan sebagainya.

Peroksisom

Peroksisom juga dikelilingi oleh membran. Mereka menghasilkan hidrogen peroksida dan bahan kimia serupa yang menggunakan oksigen untuk memecah bahan kimia. Mereka berperan dalam banyak reaksi, terutama memecah asam lemak untuk energi dalam sel.

Mitokondria

Mitokondria terutama terlibat dalam produksi energi dalam sel. Mereka menggunakan oksigen untuk mensintesis ATP, atau adenosin trifosfat, yang menyimpan energi. Mereka bukan organel pencernaan, tetapi mereka berperan dalam proses apoptosis. Apoptosis adalah kematian sel terprogram, atau bunuh diri sel. Jika sel menjadi terlalu bermutasi atau mengembangkan terlalu banyak masalah, ia dapat memprogram kematiannya sendiri untuk menyelamatkan organisme, misalnya, dalam upaya untuk mencegah kanker. Menurut “Robbins dan Cotran Pathological Basis of Disease” oleh Dr. Vinay Kumar, mitokondria berperan dalam hal ini dengan mengaktifkan enzim yang disebut caspases yang membantu mencerna bahan seluler.


Sambil menjalankan fungsi seperti pertumbuhan, pembelahan dan sintesis, sel menggunakan dan menghasilkan zat yang harus mampu melintasi sel dan membran organel. Membran sel bersifat semipermeabel memungkinkan beberapa molekul melakukan perjalanan melintasi gradien konsentrasi dari sisi konsentrasi tinggi membran ke sisi konsentrasi rendah melalui difusi sederhana.

Difusi terfasilitasi memungkinkan molekul-molekul penting lainnya bersilangan secara selektif karena menggunakan protein yang tertanam dalam membran sel untuk memungkinkan zat-zat tertentu melintas.

Protein membran membantu difusi terfasilitasi baik membentuk bukaan di membran dan mengontrol apa yang bisa lewat, atau mereka secara aktif membawa molekul tertentu melalui membran. Proses ini sangat penting untuk mengendalikan aliran ion karena banyak fungsi sel bergantung pada keberadaan ion tertentu untuk memungkinkan reaksi kimia berlangsung. Selain ion, protein pembawa juga dapat memfasilitasi lewatnya molekul besar seperti glukosa.

Transpor Pasif Menggunakan Gradien Konsentrasi

Zat yang diproduksi sel atau yang dibutuhkannya dapat diangkut melintasi sel dan membran organel dengan beberapa cara. Transpor pasif tidak memerlukan input energi dan menggunakan gradien konsentrasi untuk memberi tenaga pada pergerakan molekul.

Dalam jenis difusi sederhana dari transpor pasif, difusi terjadi melintasi membran semipermeabel dari sisi dengan konsentrasi yang lebih tinggi dari zat yang diangkut ke samping dengan konsentrasi rendah. Zat melewati membran ke bawah gradien konsentrasi, tetapi beberapa molekul tersumbat.

Jika molekul yang tersumbat harus melewati membran karena mereka diperlukan di sisi lain, difusi terfasilitasi dapat mengangkut molekul tertentu. Metode difusi bekerja melalui protein yang tertanam di membran tetapi masih bergantung pada gradien konsentrasi untuk menggerakkan gerakan molekul melintasi membran. Itu tidak membutuhkan energi, tetapi protein bisa secara selektif memilah molekul mana yang mereka angkut.

Transpor Aktif Menggunakan Energi

Kadang-kadang molekul harus diangkut melintasi membran dari sisi dengan konsentrasi rendah ke sisi yang memiliki konsentrasi tinggi. Ini bertentangan dengan gradien konsentrasi dan membutuhkan energi. Sel yang melakukan transpor aktif telah menghasilkan energi dan menyimpannya dalam molekul adenosine trifosfat (ATP).

Transpor aktif didasarkan pada protein yang mirip dengan yang digunakan untuk difusi terfasilitasi, tetapi mereka menggunakan energi dari ATP untuk membawa molekul melintasi membran melawan gradien konsentrasi.

Setelah membentuk ikatan dengan molekul yang akan diangkut, mereka menggunakan gugus fosfat dari ATP untuk mengubah bentuk dan menyimpan molekul di sisi lain membran.

Difusi terfasilitasi Membutuhkan Protein Pembawa Transmembran

Membran sel dapat memungkinkan lewatnya banyak molekul kecil, tetapi ion bermuatan dan molekul yang lebih besar umumnya tersumbat. Difusi terfasilitasi adalah metode dimana zat-zat tersebut dapat masuk dan meninggalkan sel. Protein pembawa yang tertanam dalam membran dapat memfasilitasi lewatnya ion dengan dua cara.

Beberapa protein diatur di sekitar bagian tengah dan membuat lubang di membran plasma sel, membuka jalur melalui asam lemak di bagian dalam membran. Ion spesifik dapat melewati celah tersebut, tetapi protein pembawa dirancang untuk membiarkan hanya satu jenis ion yang lewat.

Protein lain tidak membentuk bukaan tetapi mengangkut molekul besar melalui membran sel. Transfer masih ditenagai oleh gradien konsentrasi, tetapi protein pembawa secara aktif terhubung ke zat yang diangkut.

Bagian dari protein yang berada di luar membran sel dalam ruang ekstraseluler berikatan dengan molekul zat yang akan diangkut dan kemudian melepaskannya ke bagian dalam sel.

transpor difusi terfasilitasi
transpor difusi terfasilitasi

Contoh Difusi terfasilitasi: Pengangkutan Ion Natrium dan Glukosa

Biasanya asam lemak non-polar hidrofobik dari membran menghalangi aliran molekul polar bermuatan seperti ion natrium. Protein pembawa yang menyediakan bukaan untuk ion-ion tersebut menarik ion-ion dan memfasilitasi perjalanannya melalui saluran ion.

Mereka dapat dirancang untuk dan membiarkan hanya lewat ion natrium tetapi tidak yang lain seperti ion kalium. Bukaan protein pembawa juga dapat mengontrol aliran ion, ditutup ketika sel tidak membutuhkan lebih banyak ion.

Untuk transportasi molekul glukosa, yang biasanya terlalu besar untuk melewati membran, protein transporter glukosa memiliki situs di mana mereka dapat mengikat molekul glukosa. Mereka menempel dan memfasilitasi transportasi glukosa melintasi membran sel. Lokasi protein pembawa menjadi celah permeabel di membran yang tidak memungkinkan molekul glukosa untuk menyeberang di tempat lain.

Difusi terfasilitasi dan Pensinyalan Sel

Sel-sel dalam organisme multiseluler harus mengoordinasikan aktivitas mereka, seperti kapan tumbuh dan kapan membelah. Sel-sel mencapai koordinasi ini dengan memberi sinyal aktivitas apa yang mereka lakukan dan apa yang dibutuhkan, melepaskan bahan kimia pensinyalan. Difusi difasilitasi membantu pensinyalan sel.

Sinyal dapat berupa lokal atau jarak jauh, mempengaruhi sel-sel di lingkungan terdekat atau sel-sel di organ dan jaringan lain. Dalam setiap kasus, molekul pensinyalan bergerak di antara sel dan harus masuk ke sel target atau menempel pada membrannya untuk mengirimkan sinyal.

Protein difusi difasilitasi dapat memungkinkan molekul-molekul pensinyalan ini untuk memasuki sel-sel yang diperlukan dan menutup loop komunikasi.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Difusi terfasilitasi

Karena difusi yang difasilitasi adalah mekanisme transportasi pasif, ia diatur oleh faktor-faktor di lingkungan terdekat di mana transportasi berlangsung.

Ada empat faktor tersebut:

  • Konsentrasi: Difusi difasilitasi bergantung pada energi potensial yang diwakili oleh gradien konsentrasi. Perbedaan yang lebih besar antara sisi konsentrasi tinggi dan rendah berarti gradien yang lebih tinggi dan difusi lebih cepat.
  • Kapasitas protein pembawa: Tingkat pengikatan antara zat yang akan ditransfer dan protein bersama dengan kecepatan transfer mempengaruhi laju difusi.
  • Jumlah situs protein pembawa: Lebih banyak situs berarti kapasitas difusi lebih tinggi dan difusi lebih cepat.
  • Suhu: Reaksi kimia tergantung pada suhu, dan suhu yang lebih tinggi berarti kemajuan reaksi lebih cepat dan difusi lebih cepat.

Sementara sel dapat mengontrol jumlah situs protein pembawa, kapasitas protein pembawa tetap, dan sel memiliki kemampuan terbatas untuk mengontrol suhu proses dan konsentrasi zat di luar sel. Kemampuan untuk menutup aktivitas situs pembawa protein menjadi penting untuk mengendalikan proses sel.


Difusi terfasilitasi penting untuk memungkinkan zat dengan molekul polar atau besar untuk masuk dan keluar sel secara terkontrol. Glukosa dan asam amino, misalnya, adalah molekul besar yang memainkan peran kunci dalam fungsi sel. Glukosa adalah nutrisi penting, dan asam amino digunakan untuk banyak proses sel, termasuk pembelahan sel. Agar proses ini dapat dilanjutkan, difusi difasilitasi memungkinkan molekul melewati membran sel dan membran organel seperti nukleus.

Difusi sederhana menangani kebutuhan sel dalam hal molekul kecil non-polar, tetapi zat penting lainnya tidak dapat dengan mudah melintasi membran. Molekul polar dan molekul yang lebih besar tidak dapat berdifusi melintasi membran plasma sel dan organel semipermeabel karena lapisan bagian dalam lipid dan asam lemak menghalangi mereka.

Bahkan molekul yang lebih kecil seperti oksigen dapat mengambil manfaat dari difusi terfasilitasi. Meskipun oksigen dapat berdifusi melintasi membran, difusi yang difasilitasi melalui protein pembawa meningkatkan laju transfer dan membantu fungsi sel-sel darah dan otot. Secara keseluruhan, protein yang tertanam dalam membran ini memainkan peran penting dalam berbagai proses sel.


Seperti disebutkan sebelumnya, mitokondria berisi dua membran utama. Membran mitokondria luar sepenuhnya mengelilingi membran dalam, dengan ruang antarmembran kecil di antara. Membran luar memiliki banyak pori-pori berbasis protein yang cukup besar untuk memungkinkan lewatnya ion dan molekul besar seperti protein kecil. Sebaliknya, membran dalam jauh lebih permeabilitas terbatas, seperti membran plasma sel.

Membran dalam juga sarat dengan protein yang terlibat dalam transpor elektron dan sintesis ATP. Membran ini mengelilingi matriks mitokondria, di mana siklus asam sitrat menghasilkan elektron yang melakukan perjalanan dari satu kompleks protein ke depan dalam membran dalam. Pada akhir rantai transpor elektron ini, akseptor elektron terakhir adalah oksigen, dan ini akhirnya membentuk air (H20). Pada saat yang sama, rantai transpor elektron menghasilkan ATP. (Ini adalah mengapa proses ini disebut fosforilasi oksidatif.)

Membran luar juga mengandung enzim yang terlibat dalam beragam aktivitas seperti pemanjangan asam lemak, oksidasi epinefrin, dan degradasi triptofan. Enzim ini termasuk monoamine oksidase, NADH-sitokrom c-reduktase yang tidak sensitif terhadap rotenone, kynurenine hidroksilase dan asam lemak Co-A ligase. Gangguan pada membran luar memungkinkan protein dalam ruang intermembran untuk bocor ke dalam cytosol, yang menyebabkan kematian sel tertentu. [44] Membran luar mitokondria dapat berhubungan dengan membran retikulum endoplasma (ER), dalam suatu struktur yang disebut MAM (membran ER terkait mitokondria). Ini penting dalam pensinyalan kalsium ER-mitokondria dan terlibat dalam transfer lipid antara ER dan mitokondria. [45] Di luar membran luar ada partikel kecil (diameter: 60Å) bernama sub-unit Parson.

Ruang intermembran mitokondria adalah ruang antara membran luar dan membran dalam. Ia juga dikenal sebagai ruang perimitochondrial. Karena membran luar mudah ditembus oleh molekul kecil, konsentrasi molekul kecil, seperti ion dan gula, di ruang antarmembran sama dengan di sitosol. Namun, protein besar harus memiliki urutan pensinyalan spesifik untuk diangkut melintasi membran luar, sehingga komposisi protein ruang ini berbeda dari komposisi protein sitosol. Salah satu protein yang terlokalisasi ke ruang intermembran dengan cara ini adalah sitokrom c.