karboksilasi

Karboksilasi adalah proses memasukkan gugus karboksil (-COOH) ke dalam suatu molekul. Secara umum, karboksilasi dapat terjadi melalui jalur biologis dengan bantuan enzim karboksilase atau melalui reaksi kimia sintetis di laboratorium. Sumber karbon utama adalah CO2 atau bikarbonat (HCO3-) sehingga reaksi ini menjadi cara penting pengikatan karbon dalam organisme maupun industri.

Dalam konteks biologi, karboksilasi memainkan peran kunci dalam metabolisme dan fiksasi karbon. Jalur fiksasi karbon pada fotosintesis, misalnya, menggunakan RuBisCO untuk mengkatalisis karboksilasi RuBP dengan CO2 menjadi dua molekul 3-phosphoglycerate (3-PGA), langkah awal siklus Calvin. Karboksilasi juga berperan dalam langkah anaplerotik: piruvat karboksilase mengubah piruvat menjadi oksaloasetat, yang diperlukan untuk menjaga ketersediaan oksaloasetat dalam siklus asam sitrat. Enzim karboksilase lain yang penting meliputi acetyl-CoA karboksilase (ACCase), yang mengubah acetyl-CoA menjadi malonil-CoA dalam sintesis asam lemak, serta propionil-CoA karboksilase yang membentuk D-methylmalonyl-CoA. Banyak karboksilase bersifat biotin-dependent.

Karboksilasi juga relevan di industri kimia, di mana CO2 dimanfaatkan sebagai sumber karbon untuk membentuk asam karboksilat melalui berbagai metodologi katalitik logam transisi. Secara umum, karboksilasi adalah proses penting untuk fiksasi karbon, produksi biomolekul, serta pemanfaatan CO2 sebagai umpan C1.