Biokimia Karbohidrat Protein Lemak [PDF]

Citation preview

RESUME KARBOHIDRAT, PROTEIN, DAN LIPID Dosen Pengampu Fina Ratih Wiraputri Fitriyani, S.Farm,M.Sc,Apt



YAYANG SAVITA (PO.62.20.15.1.145)



KEMENTERIAN KESEHATAN REPUBLIK INDONESIA POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES PALANGKARAYA PRODI DIV KEPERAWATAN REGULER II 2016



KARBOHIDRAT Karbohidrat adalah polihiroksi aldehid atau polihidroksi keton, atau senyawa yang dihidrolisis dari keduanya. Unsur utama penyusun karbohidrat adalah karbon, hidrogen dan oksigen. Monosakarida mempunyai rumus kimia (C𝐻2 𝑂)𝑛 dimana n=3 atau lebih. Fungsi karbohidrat adalah : Sumber energi utama seperti gula dan pati Penyangga di dalam dinding sel bakteri dan tanaman serta pada jaringan pengikat dan dinding sel organisme hewan. Pelumas sendi kerangka, perekat diantara sel. Karbohidrat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis ke bentuk yang lebih sederhana lagi terdiri dari 3 sampai 6 atom karbon C. Bentuk sederhana ini dapat dibagi lebih lanjut menjadi – triosa, tetrosa, pentosa, heksosa, heptosa, atau oktosa menurut jumlah atom karbon yang dimiliki.



Karbohidrat sederhana dibagi menjadi dua kelas yaitu :



1. Aldosa (mengandung gugus fungsi aldehid) 1. Ketosa (mengandung gugus fungsi (keton)



Aldosa Gliserosa Eritrosa Ribolusa Glukosa



Triosa 𝐶3 𝐻6 𝑂3 Tetrosa 𝐶4 𝐻8 𝑂4 Pentosa 𝐶5 𝐻10 𝑂5 Heksosa 𝐶6 𝐻12 𝑂6



(



Ketosa Dihidroksiaseton Eritrulosa Ribolusa Fruktosa



Monosakarida Memiliki Makna Penting secara Fisiologis Zat Gula



Tempat Ditemukan



D-Ribosa



Asam nukleat



D-Ribulosa



Terbentuk dalam berbagai proses metabolisme



Peran penting Kemaknaan Klinis Biokimia Unsur-unsur struktural asama nukleat dan koenzim, misalnya ATP , NAD, NADP, flavoprotein. Fosfat ribosa merupakan intermediat dalam lintasan pentosa fosfat. Fosfat ribulosa merupakan intermediat dalam lintasan pentosa fosfat.



D-Arabinosa



D-Xilosa



D-Liksosa



L-Xilulosa



Gum arabikum, Gum buah prem (plum) dan buah ceri. Gum kayu, proteoglikan, glikosaminoglikan. Otot jantung



Unsur pembangun glikoprotein. Unsur pembangun glikoprotein.



Unsur pembentuk liksoflavin yang diisolasi dari otot jantung manusia. Intermediat dalam lintas asam uronat



Ditemukan dalam urine pada pentosuria esensial.



Berbagai bentuk heksosa yang memiliki fisiologi penting. Gula D-glukosa



Sumber Sari buah, hidrolisis pati, gula tebu, maltosa dan laktosa.



Peran Penting “gula” tubuh. Gula yang dibawa oleh darah, dan bentuk utama yang digunakan oleh jaringan.



D-fruktosa



Sari buah, madu, hidrolisis gula tebu dan inulin



D-galaktosa



Hidrrolisis laktosa



D-Manosa



Hidrolisis manan dan gum tanaman



Dapat diubah menjadi glukosa dalam hati dan dengan demikian digunakan dalam tubuh Dapat diubah menjadi glukosa di dalam hati dan dimetabolisme. Disintesis dalam kelenjar mammae untuk membentuk laktosa susu. Unsur pembentuk glikolipid dan glikoprotein. Unsur pembentuk banyak senyawa glikoprotein.



Makna Klinis Terdapat dalam urine (glikosuria) pada diabetes melitus akibat kenaikan kadar glukosa darah (hiperglikemia). Intoleransi fruktosa herediter menimbulkan akumulasi fruktosa dan hipoglikemia. Kegagalan memetabolisasi menyebabkan galaktosemia dan katarak.



1. Struktrur Monosakarida Proyeksi Fisher adalah cara penggambaran molekul monosakarida dalam bentuk rantai terbuka dan diposisikan tegak/vertikal. Menurut metode proyeksi ruang Fischer tersebut, maka tangan-tangan atau ikatan-ikatan yang mendatar/horisontal berarti diposisikan mendekati pengamat, sedangkan tangan-tangan atau ikatan-ikatan yang tegak atau vertikal, terutama yang terletak pada ujung-ujung molekul, diposisikan menjauhi pengamat. Jadi sebagai contoh, penggambaran proyeksi ruang dari aldotriosa/C-3, monosakarida tipe aldehida (D-gliseraldehida), dan ketoheksosa/C-6, monosakarida tipe keton (D-fruktosa), dapat dilihat pada gambar berikut:



Memiliki sistem konfigurasi relatif D/L. Dikatakan konfigurasi relatif karena , penentuannya dengan cara membandingkan dengan senyawa pembanding, yaitu D-gliseraldehida (OH pada C*2 berada di sebelah kanan) dan L-gliseraldehida (OH pada C*2 berada disebelah kiri). Untuk senyawa monosakarida lainnya, maka yang dibandingkan adalah posisi dari gugus OH yang terletak pada atom C* yang terjauh dari atom C-1. Jadi, intinya apabila posisi OH dari atom C* terjauh tersebut berada disebelah kanan, berarti berkesuaian dengan D-gliseraldehida, maka konfigurasi relatif dari monosakarida tersebut juga D(Dextrorotatory). Demikian juga konfigurasi relatif L (Leuvorotatory). 2. Struktur lingkaran atau struktur haworth Monosakarida yang digambarkan dengan bentuk cinci/ rantai tertutup ( cincin 5 = furanosa dan cincin 6 = piranosa). Pada struktur haworth, jika posisi –OH pada atom C nomor 1 mengarah ke bawah,disebut bentuk α (alfa). Jika posisi –OH pada atom C nomor 1 mengarah ke atas, disebut bentuk β (beta).



2. Disakarida menghasilkan dua molekul monosakarida yang sama atau berbeda kalau dihidrolisis. Maltosa menghasilkan dua molekul glukosa, sukrosa menghasilakn sa 3. Oligosakarida menhasilkan dua samapai sepuluh monosakarida saat dihidrolisis. Contoh : maltotriosa 4. Polisakarida menghasilkan lebih dari sepuluh monosakarida saat dihidrolisis. Contoh: polisakarida, yang dapat linear atau bercabang, adalah pati dan dekstrin.



Gula Memperlihatkan Berbagai Bentuk Isomerisme Senyawa dengan rumus bangun sama tetapi konfigurasi spasial berbeda disebut stereoisomer. Adanya atom karbon asimetris (atom karbon yang melekat pada 4 atom atau gugus yang berbeda) memungkinkan pembentukan isomer. Jenis isomer yang sering ditemukan pada glukosa adalah : 1. isomer –D dan –L Orientasi gugus –H dan –OH disekeliling atom karbon yang berdekatan dengan atom karbon terminal alkohol primer (misal, atom karbon 5 dalam glukosa) menentukan apakah gula tersebut termasuk dalam seri –D atau –L.. Jika disebelah kanan merupakan anggota D dan sebaliknya. Keberadaan atom karbon asimetris juga memberikan aktivitas optis pada senyawa tersebut. Kalau berkas cahaya yang terpolarisasi bidang dilewatkan pada larutan isomer optis, berkas cahaya tersebut akan berotasi ke kanan, dekstrorotatorik (+), atau ke kiri, levorotatorik (-). Sebuah senyawa dapat disebut D(-), D(+), L(-), L(+) untuk menunjukkan hubungan struktural dengan D atau L gliserosa, tetapi tanpa harus memperlihatkan rotasi optis yang sama. Sebagai contoh, bentuk fruktosa yang terdapat di alam adalah isomer D(-) . Bila isomer D dan L dalam jumlah yang sama, campurannya tidak akan memiliki aktivitas optis karena aktivitas tiap isomer saling meniadakan satu sama lain (disebut campuran rasemik atau campuran DL). Contoh L L-glutamat dehidrogenase.



2. struktur cincin piranosa dan furanosa Struktur cincin yang labil dapat menyerupai cincin piran atau cincin furan. Ketosa juga dapat memperlihatkan formasi cincin, misal D-fruktofuranosa atau D-fruktopiranosa. 3. Anomer α dan β 4. Epimer Isomer yang terjadi akibat variasi pada konfigurasi –OH dan –H pada atom karbon 2,3, serta 4 glukosa disebut epimer. Secara biologis epimer glukosa yang paling penting adalah manosa dan galaktosa, yang masing-masing dibentuk melalui epimerisasi karbon 2 dan 4. 5. Isomer aldosa-ketosa Fruktosa memiliki rumus molekul yang sama seperti glukosa, tetapi dengan rumus bangunan yang berbeda karena terdapat gugud keto potensial pada posisi 2, karbon anomerik fruktosa, sementara pada posisi satu, terdapat gugus aldehid potensial karbon anomerik glukosa.



2. Disakarida Terdiri dari dua monosakarida yang digabungkan oleh tautan glikosidik (ikatan glikosida), ikatan kovalen yang terbentuk antar dua monosakarida melalui reaksi dehidrasi. Disakarida yang dikenal diantaranya adalah sukrosa (gula tebu), maltosa (gula gandum), laktosa (gula susu). Ketiga disakarida ini mempunyai rumus molekul C12H22O11 sama tetapi struktur molekul berbeda. Maltosa terbentuk melalui ikatan glikosida α antara atom karbon nomor 1 dari glukosa satu dengan atom karbon nomor 4 dari glukosa yang lain. Sumbernya oleh amilase atau hidrolisis pati, sereal dan malt yang sedang bertunas. Sukrosa terbentuk dari ikatan glikosida antara karbon nomor 1 pada glukosa dengan karbon nomor 2 pada fruktosa. Sukrosa paling banyak ditemukan pada tanaman seperti tebu, sirup. Makna klinisnya sukrase, malaabsorpsi menyebabkan diare dan kembung. Laktosa terbentuk dari ikatan glikosida antara karbon nomor 1 pada galaktosa dan atom nomor 4 pada glukosa. Latosa merupakan hidrat utama dalam air susu hewan. Makna klinisnya, malaabsorpsi menyebabkan diare dan kembung. 3. Oligosakarida 4. Polisakarida Kebanyakan karbohidrat dialam beberbentuk polisakarida. Ada dua golongan polisakarida yaitu homopolisakarida dan heteropolisakarida. Homosakarida menganndung satu jenis monomer yaitu pati, glikogen dan selulosa. Sementara heteropolisakarida mengandung dua jenis atau lebih monomer, contoh kitin,heparin. a. Pati (Zat tepung atau Amilum) dibentuk oleh rantai α-D glikosidat. Senyawa tersebut, yang ada pada hidrolisis hanya menghasilkan glukosa, merupakan homopolimer yang dinamakan glukosan atau glukan. Pati merupakan cadangan karbohidrat bagi tanaman. Sumber utamanya adalah beras,singkong, gandum, jagung, ketela, umbi



dan lain-lain. Dua unsur utama pati adalah amilosa (15-20%) yang mempunyai struktur heliks tanpacabang dan amilopektin (80-85%), yang terdiri atas rantai bercabang dan tersusun atas 24-30 residu glukosa yang disatukan oleh ikatan 1 4 di dalam rantai tersebut serta ikatan 1 6 pada titik percabangan. b. Glikogen merupakan polisakarida cadangan tubuh hewan. Glikogen merupakan struktur yang jauh lebih bercabang dibandingkan amilopektin, dan memiliki sejumlah rantai yang terdiri atas 12-14 residu α-D glukopiranosa (dalam rangkaian α (1 4)-glukosidat) dengan percabangan melalui ikatan α (1 6)glukosidat. Inulin adalah pati yang ditemukan dalam umbi dan akar tanaman dahlia, artichoke serta dandelion. Bentuk ini mudah terhidrolisis menjadi fruktosa, dan dengan demikian merupakan fruktosan. Pati ini, berbeda dengan pati kentang, sangat mudah larut di dalam air hangat dan dipakaian untuk menentukan kecepatan glomerus ginjal. Dekstrin adalah substansi yang terbentuk dalam proses pemecahan hidrolisis pati. c. Selulosa unsur utama kerangka tumbuhan. Selulosa bersifat tak larut dan terdiri atas unit-unit β-D- piranosa yang dihubungkan lewat ikatan β (1 4) untuk membentuk rantai lurus dan panjang yang diperkuat oleh ikatan hidrogen berikat-silang. Seluosa tidak dapat dicerna oleh mamalia, termasuk manusia karena tidak adanya enzim hidrolase yang menyerap ikatan β. Di dalam usus binatang herbivora, terdapat mikroganisme yang dapat menyerang ikatan β sehingga selulosa dapat digunakan sebagai sumber kalori. Proses ini juga dapat terjadi dalam derajat terbatas pada kolon manusia. Kitin Polisakarida struktur penting pada intervertebrata. Bentuk ini ditemukan dalam eksokeleton krustasea dan insekta. Dilihat dari strukturnya, kitin terdiri dari sejumlah unit N-asetil-D-glukosmin yang disatukan oleh ikatan β (1 4)-glikosidat. Glikosaminoglikan (mukopolisakarida) Terdiri dari sejumlah karbohidrat kompleks yang dicirikan oleh kandungan gula amino dan asam-asam uronatnya. Kalau rantai-rantai ini melekat pada molekul protein, senyawa disebut sebagai suatu proteoglikan. Sebagai bahan dasar atau pengikat, glikosaminoglikan bergabung dengan unsur-unsur pembentuk struktut jaringan seperti tulang, elastin dan kolagen. Sifat yang dapat menahan air dalam jumlah besar dan mengisi ruang sehingga menjadi bantalan atau pelumas struktur lain dibantu oleh sejumlah besar gugus –OH dan muatan negatif pada molekul, yang melalui gaya penolakan, mempertahankan agar rantai karbohidrat saling terpisah. Contohnya : asam hialuronat, konroitin slfat dan heparin. Glikoprotein Ditemukan dalam berbagai situasi yang berbeda di dalam cairan dan jaringan, termasuk membran sel. Zat ini merupakan karbohidrat yang mengandung protein dalam jumlah beragam dan melekat sebagai rantai tidak bercabang atau bercabang pendek atau panjang (hingga 15 unit). Rantai seperti ini biasa dinamakan olisakarida (kendati panjang rantai kadang-kadang dapat melebihi 10 unit. Karbohidrat yang menjadi unsur pembentuk protein yaitu :



Heksosa



Menosa (Man) Galaktosa (Gal)



Asetil heksosamin



N-Asetilglukosamin (GicNAc) N-Asetilgalaktosamin (GalNAc)



Pentosa



Arabinosa (Ara) Xilosa (Xy)



Metil pentosa



L-Fruktosa



Asam sialat



Derivat N-asli dari asam neuraminat, misal, asam N-asetilneuraminat



Glukosa tidak ditemukan pada glikoprotein matur di luar kolagen, dan berbeda dengan glikosaminoglikan serta proteoglikan, tidak memiliki asam uronat. Asam sialat merupakan derivat N- atau O-asli dari dari asam neuraminat. Asam neuraminat adalah gula sembilan karbon yang berasal dari manosamin (epimer glukosamin) dan piruvat. Asam sialat merupakan unsur pembentuk glikoprotein dan gangliosida. Gangliosida juga merupakan glikolipid.



PROTEIN Protein berasal dari kata Yunani proteios, yang berarti “tempat pertama”. Protein merupakan polimer dari asam amino (polipeptida) yang memiliki gugus karboksil dan gugus amino. Ditengah asam amino terdapat atom karbon asimetrik disebut karbon alfa. Molekul-molekul asam amino ini dapat disusun dalam jumlah rangkaian yang tidak terbatas, untuk membuat berbagai peptida atau protein dalam jumlah yang hampir tidak terbatas. Peptida adalah jenis ikatan kovalen yang menghubungkan suatu karboksil satu asam amino dengan gugus amino lainnya sehingga terbentuk suatu polimer asam amino. Asam amino yang berikatan ada yang memiliki ujung N dengan amino nomor 1 dan asam amino lain mempunyai ujung C dengan gugus karboksil bebas sebagai asam amino nomor terakhir.



Bila peptida tersusun dari 2 asam amino disebut dipeptida. Bila jumlah asam amino penyusunnya adalah 3,4,5 dan seterusnya, maka polimer asam amino tersebut dinamakan tripeptida, tetrapeptida, pentapeptida, dan seterusnya. Golongan peptida dengan monomer asam amino kurang dari 10 diklasifikasikan oligopeptida, jika lebih digolongkan polipeptida. Protein mempunyai bermacammacam fungsi, antara lain : 1. sebagai katalisator reaksi-reaksi biokimia dalam sel Peran ini diperankan oleh protein khusus yaitu enzim. Reaksi-reaksi yang dikatalis oleh enzim berkisar dari reaksi-reaksi sederhana, misalnya hidrasi karbon dioksida, sampai reaksi kompleks, misalnya replikasi kromosom. Reaksi yang dikatalis enzim akan berlangsung lebih cepat daripada tanpa enzim. 2. sebagai pengangkut molekul-molekul kecil dan ion. Molekul-molekul yang berukuran kecil, misalnya oksigen, diangkut dalam jaringan tubuh jasad multiseluler oleh protein hemoglobin atau oleh myoglobin. Sistem pengangkutan nutrien ke dalam sel jasad renik juga melibatkan protein pengangkut tertentu yang dikenal sebagai enzim permease, baik melalui mekanisme difusi berbantuan atau transpor aktif. Contoh : molekul karbon laktosa diangkut ke dalam sel bakteri E.coli menggunakan protein pengangkut tertentu yaitu enzim permease laktosa, yaitu suatu enzim yang sintesisnya dikode oleh gen lac. 3. berperan di dalam sistem pergerakan yang terkoordinasi Misalnya dalam konstraksi otot, pergerakan kromosom menuju kutub-kutub sel selama mitosis, maupun pergerakan fragela bakteri. 4. sebagai komponen sistem kekebalan tubuh Sistem kekebalan tubuh ditentukan oleh adanya antibodi yang merupakan protein dengan fungsi yang sangat spesifik. Antibodi akan disintesis jika ada senyawa atau benda-benda asing masuk dalam tubuh. Antibodi berfungsi untuk mengenali benda-benda asing (antigen), misalnya sel bakteri, virus, atau selsel jasad hidup lain. 5. sebagai feromon



Jasad eukariotik tingkat rendah, misalnya khamir Saccharomyces Cerevisiae, menghasilkan molekul yang berukuran kecil yang disekresikan ke luar sel. Khamir haploid S. Cerevisiae terdiri atas dua macam tipe mating yaitu tipe a dan tipe α. Kedua macam tipe khamir tersebut menghasilkan feronom berbeda yang digunakan untuk “menarik” sel dengan tipe mating yang berbeda sehingga akan terjadi kongjugasi. Feronom yang berfungsi didalam proses “perkewinan” antara dua sel khamir yang berbeda tipenya tersebut tidak lagi juga berupa molekul protein. 6. sebagai pengatur ekspresi genetik. Proses replikasi DNA, transkripsi, dan translasi yang berlangsung dalam sel merupakan proses selular yang sangat kompleks dan diatur oleh bermacam-macam protein, baik berupa protein sebagai katalisator reaksi (enzim) maupun protein regulator. Ekspresi genetik menetukan semua aktivitas biologi jasad hidup. Pada jasad renik, menentukan apakah suatu substrat dapat dimetabolisme, pada jasad tingkat tinggi, akan menentukan proses diferensasi. 7. sebagai penerus implus saraf Protein reseptor, misalnya rhodopsin merupakan contoh protein yang berperan meneruskan stimulus tertentu ke sel saraf. 8. sebagai komponen pendukung kekuatan-regang (tensile strength) pada kulit dan tulang, misalnya kolagen. Tipe Protein



Fungsi



Contoh



Protein enzimatik



Percepatan selektif pada Enzim-enzim pencernaan yang mengkatalisis reaksi kimia hidrolisis dalam makanan. (ribonulease, tripsin)



Protein struktural



Penyokong



Serangga menggunakan serat sutra untuk membuat kepompong, sedangkan laba-laba menggunakan untuk membuat jaring. Kolagen dan elastin memberikan rangka bersserat dalam jaringan ikat hewan. Keratin adalah protein pada rambut, tanduk, bulu, dan embelan-embelan kulit lainnya.



Protein simpanan



Simpanan asam amino



Ovalbumin adalah protein putih telur, digunakan sebagai sumber asam amino bagi embrio yang sedang berkembang.kasein, protein susu, adalah sumber utama asam amino untuk bayi mamalia. Tumbuhan memiliki simpanan protein dalam bijinya. (gliadin = gandum, kasein = susu, feritin)



Protein transpor



Transpor zat-zat lain



Hemoglobin, protein mengandung besi dalam darah vertebrata, mentrasnpot oksigen dari paruparu ke seluruh tubuh. Protein lain mentranspor molekul melintasi membran sel. (albumin, serum, mioglobin, lipoprotein)



Protein hormonal



Koordinasi organisme



aktivitas Insulin, hormon yang disekresikan pankreas, membantu meregulasi konsentrasi gula dala darah vertebrata. (hormon tubuh, insulin, kortikotropin, reprsor).



Protein reseptor



Respon sel terhadap Reseptor yang tertanam dalam membran sel rangsangan kimia sraraf mendeteksi sinyal kimawi yang dilepaskan oleh saraf-saraf lainnya.



Protein kontraktil Pergerakan dan motorik



Protein pertahanan



Perlindungan penyakit



Aktin dan miosin menyebabkan konstraksi otot. Protei lain berperan dalam undulasi organel yang disebut silia dan flagela. (tubulin,dynein) dari Antibodi memerangi bakteri dan virus. (fibrinogen,trombin,toksin botuluni, toksin difteri, bisa ular, risin)



Protein tresusun atas satuan yang berupa asam amino. Jumlah asam amino yang umum terdapat pada jasad makhluk hidup ada 20 unit. Struktur dasar amino yaitu : Gambar Satu asam amino terdiri atas satu amino, satu gugus karboksil, satu atom hidrogen, dan satu rantai samping yang terikat pada atom karbon dengan gugus bervariasi dilambangkan dengan R. Susunan tetrahedral keempat gugus tersebut menetukan aktivitas optik asam amino sehingga ada dua bentuk isomer yaitu L-isomer dan D-isomer. Hanya bentuk L-isomer yang menyusun isomer. Perbedaan utama antara satu asam amino dengan yang lainnya terletak pada gugus sampingnya. Asam amino yang paling sederhana strukturnya adalah glisin yang hanya mempunyai satu atom hidrogen pada gugus sampingnya. Prolin adalah asam amino yang struktru dasarnya berbeda dari asam amino yang lain karena atom N-nya ada dalam struktur cincin, sehingga prolin lebih sesuai dinamakan asam amino. Struktur prolin yang demikian, menyebabkan terjadinya bengkokan pada struktur protein sehingga mempengaruhi arsitektur protein. Rantai asam amino dapat dibedakan atas : 1. polar (hidrofilik), dengan gugus R (C-O, C-N dan O-H), bermuatan negatif (aspartat, asam glutamat) 2. polar (hidrofilik), bermuatan positif (arginin, histidin, lisin) 3. polar (hidrofilik), tidak bermuatan (asparagin, glutamin, serin, dan treonin) 4. nonpolar/hidrorofobik dengan gugus R (C-C,C-H) , (alanin, sistein, isoleusin, metionin, fenilalanin, prolin, tritofan, tirosin, dan valin). 5. netral (glisin) Sifat-sifat fisik dan kimia rantai samping menentukan ciri unik sautu asam amino tertentu, sehingga mempengaruhi peran fungsional dalam polipeptida. Asam amino yang bersifat asam adalah amino



dengan rantai samping yang umumnya bermuatan negatif akibat keberadaan gugus karboksil, yang biasanya terdisosiasi (terionisasi) pada pH seluler. Asam amino bersifat basa memiliki gugus amino pada rantai sampingnya umumnya bermuatan positif. Karena bermuatan, rantai samping yang bersifat asam dan basa juga bersifat hidrofilik. Kedua puluh macam asam amino besserta singkatannya sebagai berikut : Asam amino



Simbol satu-huruf



Simbol tiga-huruf



Alanin



A



Ala



Arginin



R



Arg



Asparagin



N



Asn



Asam aspartat



D



Asp



Sistein



C



Cys



Glutamin



Q



Gln



Asam glutamat



E



Glu



Glisin



G



Gly



Histidin



H



His



Isoleusin



I



Ile



Leusin



L



Leu



Lisin



K



Lys



Metionin



M



Met



Fenilalanin



F



Phe



Prolin



P



Pro



Serin



S



Ser



Treonin



T



Thr



Tritofan



W



Trp



Tirosin



Y



Tyr



Valin



V



Val



Struktur



Struktur protein dapat dibedakan dalam empat aras (level) : 1. struktur primer Menyatakan susunan linear asam-asam amino sepanjang rantai polipeptida. Ikatan peptida dalam rantai polipeptida tersebut adalah ikatan amida antara gugus karbonil satu asam amino dengan yang lain. Struktur kovalen ini berbentuk linier disesuaikan dengan 20 jenis asam amino yang menyusun protein. Urutan,macam dan jumlah asam amino yang membentuk rantai polipeptida adalah struktur primer protein. Struktur primer bagaikan urutan huruf dalam suatu kata yang sangat panjang. 2. struktur sekunder Menggambarkan pola pelipatan (folding) atau terkumpar bagian-bagian polipeptida ke dalam struktur yang teratur. Hal ini disebabkan oleh ikatan hidrogen (H) antara atom O dari gugus karbonil (C=O) dengan atom H dari gugus amino (N-H), diantara bagian-bagian berulang pada tulang punggung peptida (bukan rantai samping asam amino). Atom oksigen dan nitrogen pada tulang punggung bersifat elektronegatif, dengan muatan negatif parsial. Atom hidrogen positif lemah yang melekat ke atom nitrogen memiliki afinitas terhadap atom hodrogen bersifat lemah, namun karena berulang berkali-kali hidrogen dapat menyokong bentuk tertentu untuk bagian protein ini. Tiga jenis struktur sukender adalah α-heliks, β-pleated sheets pararel dan β-pleated sheers anti-pararel. Bila ikatan Hnya terjadi dalam satu rantai polipeptida, maka struktur sekundernya disebut struktur α-heliks. Dan bila ikatan H terjadi antara rantai polipeptida yang berbeda, maka struktur sekundernya adalah konfirmasi beta yang dihubungkan oleh ikatan H yang bersilangan sehingga membentuk struktur pararel dan sebaliknya antipararel. Contoh struktur sukender semacam itu adalah heliks α, kumparan halus yang dipetahankan oleh ikatan hidrogen di antara setiap asam amino keempat. Walaupun transtiretin hanya memiliki satu wilayah heliks α, protein globular lain memiliki banyak rentangan heliks α yang dipisahkan oleh wilayah-wilayah nonheliks. Beberapa protein fibrosa, misalnya α-keratin, protein struktural rambut, memiliki formasi heliks α hampir di sepanjang rantainya. Tipe utama struktur sukender lainnya adalah lembar-berlipat β (β pleated sheet). Seperti ditunjukkan diatas, dua atau lebih wilayah pada rantai polipeptida dua atau lebih wilayah pada rantai polipeptida yang bersisian dihubungan oleh ikatan hidrogen di antara bagian-bagian kedua tulang punggung polipeptida yang paralel. Lembar-berlipat menjadi inti banyak protein grobular, seperti pada transtiretin, dan mendominasi beberapa protein fibrosa, termasukan protein sutra pada jaring labalaba. Kerjasama dari sedemikian banyak ikatan hidrogen menjadikan serat sutra aba-laba lebih kuat daripada benang baja dengan bobot yang sama.



3. struktur tersier Menggambarkan pelipatan bagian-bagian antara heliks-α dan lembaran-β serta semua interaksi nonkovalen yang menyababkan terjadinya pelipatan yang sesuai pada sautu rantai polipeptida. Interaksi nonkovalen tersebut antara lain ikatan hidrogen, ikatan hidrofobik, dan interaksi var der waals. Struktur tersier berhubungan dengan struktur tiga dimensi dari molekul protein, termasuk



orientasi gugus prostetiknya. Struktur ini terbentuk karena pelipatan antara rantai alfa heliks, konformasi beta maupun gulungan polipeptida, membentuk protein globular. Kemantapan struktur tersier protein ditentukan oleh ikatan kovalen peptida dan disulfida, juga ikatan non kovalen antara gugus rantai samping polipeptida. Ada beberapa jenis ikatan dan interaksi yang bekerja mempertahankan struktur ini, yaitu : ikatan ionik (A), ikatan hidrogen (B), interaksi hidrofobik (C), dan ikatan disulfida (D). Jenis ikatan dan interaksi tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini. GAMBAR Struktur tersier merupakan bentuk keseluruhan polipeptida sebagai hasil dari interaksi antara rantarantai samping (gugus R) yang berupa berbagai macam asam amino. Salah satu tipe interaksi yang berkontribusi bagi struktur tersier adalah yang disebut interaksi hidrofofobik. Ketika polipeptida melipat menjadi bentuk fungsuonalnya, asam-asam amino dengan rantai samping hidrofobik (nonpolar) biasanya menjadi terkelompok-kelompok di inti protein, tidak bersentuhan dengan air. Dengan demikian, yang kita sebut interaksi hidrofobik sebenarnya disebabkan oleh kerja molekul air, yang menjauhkan zat-zat non polar ketika molekul-molekul air membentuk ikatan hidrogen satu sama lain dan degan bagian hidrofilik protein. Begitu rantai-rantai samping asam amino nonpolar berdekatan, interaksi van Der Waals membantu mempertahankan kedekatan itu. Sementara itu, ikatan hidrogen di antara rantai-rantai samping polar serta ikatan ionik antar rantai samping bermuatan positif dan negatif juga membantu menstabilkan struktur tersier. Kesemuanya merupakan interaksi lemah , namun efek kumulatif yang dihasilkan membantu menjadikan protein berbentuk unik. Bentuk protein dapat diperkuat lebih lanjut dengan ikatan kovalen yang disebut jembatan disulfida (dilsfida brigde). Jembatan disulfida terbentuk di tempat dua monomer sistein, yaitu asam amino bergugus sulfhidril (-SH) pada rantai sampingnya, dirapatkan oleh pelipatan protein. Sulfur pada salah satu sistein berikatan dengan sulfur pada sistein kedua, dan jembatan disulfida (-S-S-) menyambungkan bagian-bagian protein tersebut. Semua jenis ikatan yang berbeda bisa terbentuk dalam satu protein, seperti yang ditunjukkan pada bagian kecil protein hipotetis. 4. struktur kuaterner Menunjukan interaksi nonkovalen yang mengikat beberapa rantai polipeptida ke dalam satu molekul tunggal protein. Struktur kuartener berkaitan dengan molekul yang tersusun dari 2 atau lebih rantai polipeptida (dimer,trimer,tetra dan sebagainya) dipegang bersama oleh berbagai interaksi gaya non kovalen antara rantai-rantai tunggal menjadi suatu makromolekul fungsional. Struktur kuartener menunjukkan derajat persekutuan unit-unit protein. Sebagian besar protein globular memiliki beberapa rantai poliptida terpisah. Rantai polipeptida ini saling berinteraksi membentuk persekutuan. Misalnya gambar dibawah inimenunjukkan protein transtiretin globular lengkap, tersusun atas empat polipeptida. Gamabr Contoh lainnya adalah kolagen, merupakan protein fibrosa yang memiliki subunit-subunit berbentuk heliks yang teranyam menjadi heliks tripel yang lebih besar, menjadikan serat-serat yang panjang tersebut menjadi kuat. Hal ini menjadikan serat kolagen cocok dengan fungsinya sebagai penyangga jaringan ikat pada kulit, tulang, tendon, ligamen, dan bagian-baggian tubuh lainnya (40% protein dalam tubuh adalah kolagen)



Hemoglobin protein pengikat oksigen dalam sel darah merah adalah contoh protein globular dengan struktur kuartener. Hemoglobin terdiri dari empat subunit polipeptida, dua dari jenis “rantai α” sedangkan dua lagi dari jenis “rantai β”. Subunit α dan β terutama terdiri dari struktur sekunder heliks α. Setiap sbunit memiliki komponen nonpolipeptida, yang disebut hem (geme), dengan satu atom besi yang mengikat oksigen. Asam amino penyusun protein dapat digolongkan berdasarkan komposisi kimia gugus R, asam amino dapat digolongkan menjadi asam amino alifatik (glisi,alanin,valin,isoleusin), asam amino hidroksil (serin,treonin), asam amino sulfur (sistein,metionin), asam amino sulfur (sistein,metionin), asam amino aromatik (fenilalanin, tirosin,tritofan), asam amino asam (asidik=amida netral, asam aspartat,asparagin, asam glutamat,glutamin). Asam amino basa (argini,histidin,lisin) dan asam amino imino (prolin). Asam amino penyusun protein dapat digolongkan berdasarkan kemampuan sintesis tubuh manusia dan hewan (tumbuhan mampu mensintesis semua asam amino) yaitu asam amino non-esensial (alanin, prolin, glisin, serin, sistein, tirosin, asparagin, glutamin, asam aspartat, dan asam glutamat) dan asam amino esensial (arginin, untuk anak-anak, histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, tritofan, dan valin). Beberapa ciri-ciri fisik dan kimia protein adalah : 1. protein merupakan ion dipolar amfoterik (zwitterions) dan mengandung gugus asam dan basa seperti asam amino. Protein akan membentuk larutan positif dalam larutan asam dan akan membentuk ion negatif pada suasana basa. 2. kebanyakan protein labil dan mudah dimodifikasi akibat perubahan lingkungan, perubahan pH, radiasi ultraviolet, pemanasan. Akibat perubahan lingkungan ini, protein mengalami konformasi alamiah yang tidak menentu (denaturasi).



Natajukopen : Yuwono, Triwibowo.2005. Biologi Molekular.Jakarta:Erlangga



LIPID Kata lipid berasal dari Yunani = Greeck; lipos yang berarti “lemak”. Secara umum lipid merupakan senyawa organik yang tidak larut dalam air tetapi dapat diekstraksi dengan pelarut non polar seperti kloroform, eter dan benzena. Beberapa fungsi lipid dalam sistem makhluk hidup adalah : 1. Komponen struktur membran; semua membran sel termasuk mielin, mengandung lipid lapisan ganda. Fungsi membran diantaranya adalah sebagai barier permeabel. 2. Bentuk cadangan energi; sebagai fungsi utama triasilgliserol yang ditemukan dalam jaringan adiposa. 3. Kofaktor/prekuraor enzim; untuk aktivitas enzim seperti fosfolipid dalam darah, koenzim A, dan sebagainya. 4. Hormon dan vitamin; prostaglandin; asam arakidonat adalah prekursor untuk biosintesis prostaglandin, hormon steroid, dan lain-lain.. 5. lapisan pelindung, fungsi membran yang sebagian besar mengandung lipid, diantaranya adalah barier permeabel untuk mencegah infeksi dan kehilangan atau penambahaan air berlebihan. 6. insulasi barier, untuk menghindari panas, tekanan listrik dan fisik. Lipid berdasarkan sifatnya dapat digolongkan menjadi 2 kelompok utama, yaitu lipid yang dapat disaponifikasi dan lipid yangtidak dapat disaponifikasi. Golongan lipid pertama yang dapat dihidrolisis dengan alkali dan panas sehingga terbentuk garam asam-asam lemak dan komponen molekul lainnya. Contohnya adalah lemak netral (trisilgliserol), fosfolipid, glikolipid dan sulfolipid serta senyawa dengan asam karboksilat rantai panjang (asam lemak). Kelompok kedua disintesis dari unit isopren kolesterol dan lain-lain sterol serta steroid, dolikol, ubiquinon dan vitamin A,D,E,K. Penggolongan lipid yang lain berdasarkan strukturnya, yaitu lipid sederhana, lipid majemuk, dan kelompok lipid turunan. Lipid sederhana atau homolipid merupakan lipid bentuk ester yang mengandung C,H, dan O. Beberapa contoh lipid sederhana adalah : lemak, gliserol, ester lemak, dan lain-lain. Lipid majemuk adalah senyawa yang mengandung bahan-bahan lain selain alkohol dan asam lemak. Beberapa senyawa yang tergolong lipid majemuk adalah : fosfoasilgiserol : terdiri atas gliserol, asam lemak, HPO4 2-, dan kolin atau etanolamin. Sfingomielin : tersusun atas sfingosin, asalm lemak, HPO4 2-, dan kolin. Gangliosida terdiri atas sfingosin, asam lemak, dan 2-6 gula sederhana (termasuk asam sialat). Dan serebrosida : tersusun atas sfingosin, asam lemak dan gula sederhana. Lipid turunan merupakan senyawa-senyawa lipid yang tidak dimasukkan kedalam dua kelompok diatas. Atau kelompok lipid yang berasal dari hidrolisis lipid sederhana dan atau lipid majemuk. Contoh lipid turunan adalah steroid, karoteoid, dan vitamin larut lipid. Penggolongan lipid berdasarkan hubungan struktural ditunjukkan pada gambar dibawah ini : Penggolongan lipid menurut Page



Golongan I



Asam lemak : asam karboksilat alifatik berantai panjang



II



Alkohol lemak : alkohol alifatik berantai panjang



III



Netral A. momo-gliserol, di- dn triasil (ester dalam gliserol) B. eter gliserol C. malam : ester dari asam lemak dengan sebarang alkohol selain gliserol.



IV



Fosfogliserida : turunan asam (berhubungan dengan membran)



fosfatida



V



Sfingolipid : umumnya berhubungan dengan jaringan sistem saraf.



VI



Terpen : termasuk senyawa taka jenuh seperti minyak-minyak esensial dan zat aroma, vitamin A, pigmen visual retins, dsn klorofil.



VII



Steroida : senyawa alisiklik berlingkar campuran termasuk kolesterol dan hormon steroida.



VIII



Lipid terkinyugasikan : A. Lipoprotein (larut dalam air) B. Proteolipid (tak larut dalam air, larut dalam pelarut lemak) C. Lipopolisakarida



IX



Prostalandin : lipid dari asam polilemak tak jenuh yang beraktivita biologi tinggi.



X



Hirokarbon : jenuh dan tak jenuh di alam



Lemak Merupakan molekul besar yang tersusun dari sejumlah molekul yang lebih kecil melalui reaksi dehidrasi. Lemak (fat) terbuat dari dua jenis molekul kecil : glisero dan asam lemak. Gliserol merupakan alkohol dengan tiga karbon, yang masing-masing berikatan dengan suatu gugus hidroksil. Asam lemak (fatty acid/ memiliki rangka karbon panjang, biasanya sepanjang 16 sampai 18 atom karbon. Karbon pada salah satu ujung asam lemak merupakan bagian gugus hidroksil, gugus fungsional yang menjadi sumber nama asam lemak. Pada gugus karboksil melekat rantai hidrokarbon



yang panjang . Ikatan C-H yang relatif non polar dalam rantai hidrokarbon asam lemak merupakan penyebab lemak bersifat hidrofobik. Lemak terpisah dari air karena molekul-molekul air saling membentuk ikatan-ikatan hidrogen dan tidak mengikutkan lemak. Pada pembuatan lemak, tiga molekul asam lemak masing-masing menggabungkan diri dengan gliserol melalui tautan ester, ikatan antara gugus hidroksil dan gugus karboksil. Dengan demikian, lemak yang dihasilkan disebut trisilgliserol, terdiri dari 3 asam lemak yang bertaut pada satu molekul gliserol. Asam lemak yang terkandung dalam lemak bisa saja sama atau mungkin berasal dari dua atau tiga jenis yang berbeda. Istilah lemak jenuh dan takjenuh mengacu pada struktur rantai hidrokarbon asam lemak. Jika tidak ada ikatan rangkap diantara atom-atom karbon yang menyusun rantai, maka atom hidrogen dapat terikat sebanyak mungkin pada rangka karbon, kondisi semacam ini disebut struktur jenuh dengaan hidrogen sehingga asam lemak yang dihasilakn asam lemak jenuh. Asam lemak tak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan rangkap, terbentuk dari penyingkiran atomatom hidrogen dari rangka karbon. Asam-asam lemak akan memiliki tekukan pada rantai hidrokarbon ditempat terdapatnya ikatan rangkap cis. Lemak yang terbuar dari asam lemak jenuh disebut lemak jenuh. Sebagian besar lemak hewan bersifat jenuh. Rantai hidrokarbon pada lemaknya-”ekor” molekul lemak-tidak memiliki ikatan rangkap, dan fleksibilitas rantai hidrokarbon memungkinkan molekulmolekul lemak terkemas rapat. Lemak hewan jenuh misalnya susu dan mentega (biasanya berwujud padat pada suhu ruangan). Sebaliknya lemak tumbuhan dan ikan umumnya tak jenuh, yang berarti tersusunan dari satu atau lebih jenis asam lemak tak jenuh. Tekukan-tekukan di lokasi ikatan rangkap cis mencegah molekul-molekul terkemas cukup rapat, sehingga tidak dapat memadat pada suhu ruangan. Menu makan yang kaya lemak jenuh adalah salah satu dari beberapa faktor yang bisa berkontribusi pada munculnya penyakit kardiovaskular (aterosklerosis). Dalam kelainan ini, deposit yang disebut plak terbentuk dalam dinding pembuluh darah, menyebabkan penonjolan ke dalam yang menghambat aliran darah dan mengurangi kelenturan pembuluh tersebut. Manusia dan mamalia lain menimbun cadangan makanan jangka panjang pada sel-sel adiposa, yang akan mengembung atau mengkerut jika lemak dideposit atau diatrik dari simpanan tersebut. Asam Lemak Asam lemak tersusun dari komponen hidrofobik berupa rantai hidrokarbon dan komponen hidrofilik berupa gugus karboksil. Molekul ini disebut juga molekul amphipatik karena mengandung kedua komponen tersebut.di alam molekul ini dapat membentuk misel, dengan bagian hidrofobik berada di dalam struktur dan bagian hidrofilik berinteraksi dengan lingkungan air. Asam lemak disebut juga asam karboksilat, diperoleh dari hidrolisis suatu lemak atau minyak. Jenis lipid ini terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Umumnya asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh dengan satu ikatan rangkap seperti asam oleat dapat disintesis oleh organisme tingkat tinggi dari dari karbohidrat. Golongan asam lemak ini disebut asam lemak non esensial. Sedangkan asam lemak tak jenuh yang mempunyai lebih dari dua ikatan rangkap seperti linoleat, linolenat dan lainnya tidak dapat disentis oleh orgenisme tingkat tinggi. Golongan asam lemak ini disebut asam lemak esensial. Asam lemak jenuh



Asam lemak tidak jenuh



Asam asetat



Asam oleat



Asam propional



Asam linoet



Asam butirat



Asam linolenat



Asam kaproat



Asam arakidonat



Asam dekanoat



-



Asam laurat



-



Asam miristat



-



Asam palmitat



-



Asam stearat



-



Organisme tingkat tinggi seperti mamalia tidak dapat hidup tansa asam lemak tak jenuh. Sumber asam lemak esensial ini banyak terdapat dalam sayur-sayuran dan ikam. Sedangkan asam lemak jenuh banyak terdapat lemak mentega, minyak kelapa, biji sayuran, minyak hewan dan lain-lain. Struktur asam lemak hewan cukup sederhana. Terdiri dari rantai lurus dengan 16 hingga 22 karbon serta memiliki 0-6 ikatan ganda. Pada bakteri asam lemaknya bervariasi antara jenuh, rantai bercabang, ikatan ganda satu atau mengandung rantai siklopropana (asam lektobasilik). Asam lemak tumbuhan strukturnya sangat bervariasi, dapat mempunyai ikatan asetilen, epoksi, hidroksi, dan gugus keto atau cincin siklopropena dan siklopentena. Secara struktural rantai hidrokarbon asam lemak jenuh mempunyai konfigurasi zigzag dengan ikatan karbon-karbon 109 derajat. Sedangkan asam lemak tak jenuh, strukturnya membentuk sudut 120 derajat pada setiap ikatan ganda, tergantung jumlah dan kedudukan ikatan ganda tersebut. Pada asam oleat, terdapat satu ikatan ganda pada 9,10 cis. Kombinasi konfigurasi cis dan ikatan sigma serta pi dari ikatan ganda tersebut membentuk struktur seperti gambar di bawah ini : Gamabr Di alam asam-asam lemak pada umumnya mempunyai konfigurasi ikatan rangkap cis seperti pada asam oleat dan asam linoleeat. Asam lemak linoleat, linolenat, dan asam lemak tak jenuh lainnya (memiliki ikatan rangkap dua lebih dari 4) merupakan asam lemak essensial bagi tubuh. Golongan asam lemak ini tidak mampu disintesis oleh tubuh. Sebalinya asam lemak tak jenuh oleat dan semua asam lemak jenuh merupakan asam lemak non-esensial. Asam lemak terakhir ini dapat disintesis oleh tubuh. Asil Gliserol Asil gliserol erupakan komponen utama lemak cadangan pada sel hewan dan tumbuhan. Golongan lipid ini terdiri dari monoasil gliserol, diasil gliserol dan triasil gliserol. Struktur umum ketiga golongan ini adalah : Gambar



Asil gliserol yang paling banyak adalah triasil gliserol yang biasa disebut trigliserida atau lipid netral. Triasilgliserol atau trigliserida adalah 2 istilah yang berarti triester dari gliserol. Sedangkan diasil dan monoasil gliserol adalah intermedit penting dalam sejumlah reaksi biosisntesistriasil gliserol. Triasil gliserol berada dalam bentuk cair atau padat, bergantung pada asam lemak pokoknya. Umumnya truasil gliserol tumbuhan mempunyai titik leleh rendah dan berbentuk cair pada suhu kamar. Hal ini disebabkan oleh banyaknya jumlah asam lemak tak jenuh. Asam lemaknya seperti asam oleat, asam linoleat, asam linolenat. Sebaliknya triaasil gliserol hewan mempunyai asam lemak jenuh tinggi seperti asam palmitat dan stearat sehingga titik leleh lebih tinggi, dan suhu kamar berbentuk semipadat atau padat. Fosfolipid Fosfolid adalah lipid yang mengandung gugus ester fosfat. Golongan ini bersifat polar tinggi, sehingga sering disebut lipid polar. Fosfilipid berfungsi terutama sebagai unsur struktur membran. Fosfolipid utama pada membran adalah fosfogliserida. Struktur fosfogliserida adalah sebagai berikut : Gamabr Senyawa induk fosfogliserida adalah asam fosfatida yang tidak memiliki kepala alkohol. Seperti gambar diatas, fosfogliserida mempunyai gugus gidrofilik pada bagian kepala dan gugus hidrofobik pada bagian ekor. Bagian kepala bersifat polar dan bagian ekor bersifat nonpolar. Karena hal tersebut senyawa fosfogliserida bersifat ampifik. Penamaan fosfogliserida dilakukan menurut alkohol pada bagian yang bersifat polar. Ekor hidrokarbpon bersifar hidrofobik dan dijauhkan dari air. Akan tetapi, gugus fosfat dan molekul yang melekat pada gugus ini membentuk kepala hidrofilik yang memiliki afinitas terhadap air. Ketika ditambahkan keair, fosfolipid menyusun diri membentuk agregat berlapis dua-lapisan ganda atau bilayer- yang melindungi bagian hidrofobiknya dari air. Berdasarkan perbedaan jenis alkohol tersebut dikenal berbagai jenis fosfogliserida yaitu fosfatidil etanolamin, fosfatidilkolin, fosfatidiliositol dan fosfotidil serin. Semuanya termasuk golongan fosfogliserida sebagai fosfolipid utama pada membran. Keempat jenis fosfogliserida ini tersusun dari : asam lemak, gliserol, asam fosfat dan alkohol. Struktur lengkap fosfatatidiletanolamin dan fosfatidilkolin dapat dilihat sebagai berikut :



Fosfatidiletanolamin juga dikenal sebagai sepalin, mengandung alkohol etanolamin pada bagian kepala polar dan dapat mengandung kombinasi asam lemak yang berbeda. Sedangkan fosfatidikolin (lesitin) mengandung alkohol kolin pada bagian kepala polar. Seperti halnya fosfatidiletanolamin, fosfatidilmolin dapat juga mengandung kombinasi asam lemak yang berbeda. Fosdatidilserin mengandung gugus asam hidroksiamin serin pada bagian polar senyawa fosfatida. Sedangkan fosfatidilinositol mengandung gugus alkohol siklik inositol. Struktur fosfatidilserin dan fosfatidilinositol dapat dilihat pada gambar berikut : Struktur bagian polar kedua jenis fosfogliserida dapat dilihat sebagai berikut :



Steroid Banyak hormon, juga kolesterol merupakan steroid yaitu lipid yang dicirikan oleh rangka karbon yang tersusun atas empat cincin yang menyatu. Steroid-steroid yang berbeda memiliki gugus kimia yang bervariasi pada rangkaian cincin ini. Kolesterol adalah komponen utama membran sel hewan dan prekursor untuk sintesis steroid-steroid lain. Pada vertebrata, kolesterol disintesis dalam hati. Banyak hormon, termasuk hormon seks vertebrata, merupakan steroid yang diproduksi dari kolesterol. Dengan demikian, kolesterol merupakan molekul krusial dalam tubuh hewan, walaupun kadar kolesterol yang tinggi dalam darah dapat berkontribusi bagi munculnya aterosklerosis. Lemak jenuh maupun lemak trans memberikan dampak negatif pada kesehatan dengan cara mempengaruhi kadar kolesterol.