Sifat-sifat Asam lemak — fungsi, struktur, jenis, contoh

Asam lemak adalah asam monokarboksilat organik. Asam lemak dapat bebas atau membentuk bagian dari molekul lipid yang dapat disabunkan.

Pengertian Asam Lemak

Asam yang dikombinasikan dengan gliserol dalam lemak alami disebut asam lemak. Asam lemak adalah komponen penting lipid (komponen sel hidup yang larut dalam lemak) pada tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme. Asam-asam ini mengandung bahkan sejumlah atom karbon yang dihubungkan bersama dalam rantai panjang yang pada umumnya tidak bercabang.

Rantai mengandung dari enam hingga sekitar dua puluh atom karbon dalam trigliserida tanaman dan jumlah yang paling sering adalah 16 atau 18. Molekul rantai panjang memiliki gugus karboksil di satu ujung, sedangkan bagian sisanya terdiri dari atom karbon dan hidrogen saja.

Secara umum, asam lemak terdiri dari rantai lurus dari sejumlah atom karbon, dengan atom hidrogen di sepanjang rantai dan di satu ujung rantai dan gugus karboksil (―COOH) di ujung lainnya.

Asam lemak, gugus karboksil yang membuatnya menjadi asam (asam karboksilat). Jika ikatan karbon-ke-karbon semuanya tunggal, asamnya jenuh; jika salah satu ikatannya dua atau tiga, asamnya tidak jenuh dan lebih reaktif. Beberapa asam lemak memiliki rantai bercabang; yang lain berisi struktur cincin (mis., prostaglandin). Asam lemak tidak ditemukan dalam keadaan bebas di alam; umumnya mereka ada dalam kombinasi dengan gliserol (alkohol) dalam bentuk trigliserida.

Asam lemak dihasilkan oleh pemecahan lemak (biasanya trigliserida atau fosfolipid) melalui proses yang disebut hidrolisis. Asam lemak adalah subkelompok lipid. Jenis lipid utama lainnya adalah gliserol, gliserofosfolipid, sphingolipid, sterol lipid, dan prenol lipid. Lipid adalah senyawa organik yang mudah larut dalam pelarut nonpolar (mis. Eter) tetapi tidak dalam pelarut polar (mis. Air).

Klasifikasi asam lemak: jenuh atau tidak jenuh

Asam lemak diklasifikasikan menjadi:

Asam lemak jenuh

Mereka tidak memiliki ikatan rangkap dan biasanya padat pada suhu kamar. Yang paling banyak adalah palmitat, hadir dalam lemak hewani dan cocoa butter, dan stearic. Dalam jumlah yang lebih kecil ada asam lemak jenuh lainnya; misalnya, asam decanoat, yang ditemukan dalam susu mamalia.

Asam lemak tak jenuh

Mereka memiliki satu atau lebih ikatan rangkap dalam rantai karbon mereka; dalam kasus terakhir, mereka disebut lemak tak jenuh ganda.

Asam oleat, asam lemak tak jenuh tunggal yang paling penting

Umumnya, mereka cair pada suhu kamar. Dari tak jenuh tunggal, yang paling penting adalah asam oleat, dengan ikatan rangkap yang terletak di antara karbon 9 dan 10. Ditemukan dalam minyak zaitun, dan merupakan yang paling melimpah di membran plasma sel hewan.

Asam lemak tak jenuh ganda yang paling penting

Di antara Asam lemak tak jenuh ganda, yang paling penting adalah linoleat, Asam alfa linoleat dan Asam arakidonat.

Tak satu pun dari mereka disintesis oleh mamalia, tetapi seperti vitamin, mereka diperlukan untuk pengembangan, sehingga mereka dianggap penting dan disebut vitamin F, meskipun mereka bukan vitamin sejati.

Sayuran memang mensintesisnya dan merupakan sumber alami kita untuk memasukkannya ke dalam makanan biasa.

Sifat fisikokimia asam lemak

Asam lemak bersifat amfipatik

Mereka memiliki dua zona: satu kutub, mengandung gugus karboksil (-COOH), hidrofilik dalam karakter; dan apolar lain, yang merupakan rantai karbon (alifatik) dan hidrofobik. Gugus karboksil membentuk ikatan hidrogen dengan molekul polar lainnya, sementara rantai alifatik berinteraksi melalui gaya Van der Waals dengan rantai asam lemak lain yang berdekatan.

Mereka bereaksi dengan alkohol, membentuk ester dan melepaskan air

Mereka terhidrolisis di hadapan alkali (saponifikasi), membentuk garam natrium dan kalium (sabun).

Derajat ketidakjenuhan dan panjang rantai alifatik menentukan titik lebur

Ini meningkat dengan panjang rantai, karena interaksi Van der Waals dengan rantai serupa lainnya meningkat. Namun, adanya ikatan rangkap menyebabkan siku pada molekul yang, selain memperpendeknya, mendukung penurunan titik lebur dengan mengurangi jumlah interaksi dengan rantai lainnya.

Struktur asam lemak

Struktur asam lemak
Struktur asam lemak

Asam lemak dapat diwakili oleh R-COOH, di mana R adalah singkatan dari bagian alifatik dan COOH sebagai gugus karboksilat (membuat molekul menjadi asam). Rumus kimia asam lemak adalah CnH2n + 1COOH. Hampir semua asam lemak alami memiliki jumlah karbon yang merata. Ini karena asam lemak disintesis dengan menambahkan dua karbon setiap kali ke malonyl-CoA.

Jenis asam lemak

Jenis asam lemak
Jenis asam lemak

Asam lemak dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok besar tergantung pada sifat ikatan kovalen: (1) asam lemak tak jenuh dan (2) asam lemak jenuh. Asam lemak tak jenuh yang mengandung satu atau lebih ikatan rangkap dan karenanya dapat menyerap atom hidrogen tambahan. Mereka selanjutnya dapat dikategorikan menjadi lemak tak jenuh tunggal dan tak jenuh ganda. Contoh dari lemak tak jenuh adalah asam lemak tak jenuh tunggal, lemak tak jenuh ganda, asam lemak omega, dll. Asam lemak jenuh adalah asam lemak yang tidak memiliki hubungan tak jenuh antara atom karbon. Contohnya termasuk asam laurat, asam palmitat, dll.

Cara lain untuk mengklasifikasikan asam lemak didasarkan pada panjang rantai. Asam lemak dengan ekor alifatik dari lima atau lebih sedikit karbon disebut asam lemak rantai pendek. Asam lemak rantai-sedang adalah asam alifatik yang memiliki 6 hingga 12 karbon. Asam lemak rantai panjang adalah asam alifatik yang memiliki ekor 13 hingga 21 karbon. Asam lemak dengan ekor alifatik dari 22 atau lebih karbon disebut asam lemak rantai yang sangat panjang.

Asam lemak esensial adalah jenis asam lemak khusus. Mereka disebut demikian karena kita menurunkannya dari diet karena kita tidak dapat memproduksinya sendiri. Contoh asam lemak esensial adalah asam linoleat dan asam alfa-linolenat (ALA), yang terdapat dalam minyak nabati.

Biosintesis asam lemak

Di dalam sel, asam lemak disintesis dalam sitosol. Pada hewan, biosintesis asam lemak terjadi di hati dan jaringan adiposa. Ini juga terjadi pada kelenjar susu selama laktasi. Prosesnya dimulai dari konversi karbohidrat menjadi piruvat (melalui glikolisis) dalam sitosol. Piruvat memasuki mitokondria untuk dikonversi menjadi asetil KoA. Asetil KoA diaktifkan untuk memasuki siklus asam sitrat di mana ia diubah menjadi sitrat dengan bereaksi dengan oksaloasetat, yang menggantikan koenzim A.

Dalam mensintesis asam lemak, sitrat meninggalkan siklus asam sitrat dan mitokondria. Setelah di sitosol, itu dibelah menjadi asetil-KoA dan oksaloasetat oleh enzim ATP sitrat lyase. (Oxaloacetate kembali ke mitokondria untuk siklus asam sitrat). Asetil KoA dalam sitosol diubah menjadi malonil-KoA dengan karboksilasi melalui enzim acteyl CoA karboksilase. Langkah ini dianggap sebagai langkah komitmen dalam biosintesis asam lemak. Rantai asam lemak tumbuh dua karbon sekaligus.

Sintesis asam lemak hampir selalu berujung pada penambahan tiga asam lemak ke satu molekul gliserol, menghasilkan trigliserida (lemak). Trigliserida dapat dipecah oleh lipolisis untuk membebaskan asam lemak (disebut “asam lemak bebas”). Asam lemak dalam aliran darah dicabut oleh albumin plasma yang tersedia. Mereka diambil oleh sel untuk dimetabolisme dalam siklus asam sitrat di dalam mitokondria.

Degradasi asam lemak

Asam lemak terdegradasi ketika diambil oleh sel untuk beta-oksidasi dan kemudian untuk pembakaran melalui siklus asam sitrat. Proses tersebut mengarah pada pembentukan CO2 dan air.

Fungsi asam lemak

Asam lemak merupakan unsur penting trigliserida (lemak). Trigliserida adalah salah satu biomolekul yang menyimpan energi kimia yang dapat memicu proses metabolisme seperti kontraksi otot. Mereka juga merupakan komponen struktural vital dari membran biologis sel dan organel.

Sifat fisis asam lemak

  • Lemak dan asam lemak larut dalam pelarut organik, seperti petroleum eter, benzena dan kloroform. Mereka tidak larut dalam air.
  • Asam lemak jenuh padat pada suhu kamar, sedangkan asam lemak tak jenuh adalah cair.
  • Asam lemak tak jenuh menunjukkan isomerisme cis-trans karena adanya ikatan rangkap.
  • Mereka adalah konduktor panas yang buruk.
  • Gliserida jenuh yang mengandung lemak membutuhkan suhu tinggi untuk meleleh, sedangkan gliserida tak jenuh yang mengandung lemak membutuhkan suhu yang relatif lebih rendah untuk peleburannya.

Sifat kimia asam lemak

1. Hidrolisis:

Lemak menjalani hidrolisis ketika diperlakukan dengan asam mineral, alkali atau enzim lipase atau hidrolase pemecah lemak untuk menghasilkan gliserol dan asam lemak penyusunnya.

Hidrolisis oleh alkali, seperti NaOH atau KOH mengarah pada pembentukan natrium atau garam kalium dari asam lemak. Garam dikenal sebagai sabun dan proses pembentukannya adalah saponifikasi.

2. Hidrogenasi:

Minyak yang mengandung asam lemak tak jenuh dapat dihidrogenasi dengan adanya suhu tinggi, tekanan dan nikel yang terbagi halus. Dengan proses ini minyak diubah menjadi lemak padat (gliserida asam lemak jenuh). Reaksi ini membentuk dasar dari produksi industri minyak terhidrogenasi (ghee sayuran).

3. Hidrogenolisis:

Minyak dan lemak diubah menjadi gliserol dan alkohol alifatik rantai panjang ketika kelebihan hidrogen dilewatkan di bawah tekanan dan di hadapan katalis tembaga-kromium. Pemisahan lemak oleh hidrogen ini disebut hidrogenolisis.

4. Halogenasi:

Ketika asam lemak tak jenuh diperlakukan dengan halogen, seperti yodium dan klor, mereka mengambil yodium atau halogen lain di situs ikatan rangkap mereka. Proses pengambilan yodium disebut halogenasi yang merupakan indikasi tidak jenuh. Angka yodium adalah persentase yodium yang diserap oleh lemak.

5. Ketengikan:

Minyak dan lemak pada penyimpanan lama yang bersentuhan dengan panas, cahaya, udara dan kelembaban, menimbulkan bau yang tidak sedap. Minyak dan lemak semacam itu dikenal sebagai minyak dan lemak tengik.

Ketengikan berkembang karena perubahan kimia tertentu yang terjadi pada lemak.

Perubahan ini termasuk:

(i) Hidrolisis enzimatik,

(ii) Oksidasi udara dari asam lemak tak jenuh, dan

(iii) β- oksidasi asam lemak jenuh.

Dalam semua perubahan yang disebutkan di atas, hidrolisis lemak disebabkan oleh enzim lipase yang dihasilkan oleh mikroorganisme yang ada di dalamnya. Untuk memeriksa ketengikan, penting untuk melindungi minyak dan lemak dari udara, cahaya, dan kelembaban selama penyimpanan.

6. Emulsifikasi:

Proses pemecahan molekul lemak berukuran besar menjadi yang lebih kecil disebut emulsifikasi. Pada hewan, proses ini disebabkan oleh jus empedu yang dibebaskan dari hati. Zat pengemulsi lainnya adalah air, sabun, protein, dan gusi.

Tahapan Metamorfosis semut, kupu kupu dan katak
Contoh Ekologi: Tujuan, jenis, peranan, cabang
10 Ciri-ciri Nematoda yang penting berikut ini
Siklus hidup Bakteriofag: Pengertian, struktur, terapi