biokimia intro + review

Upload: ayu-indah-lestari

Post on 16-Oct-2015

56 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • BIOKIMIA REVIEW

  • Biokimia ?Bios = Yunani, artinya hidupKimia mahluk hidup; Kimia yang terjadi dan menjadi ciri kehidupan.Biokimia adalah kimia dari bahan-bahan dan proses-proses yang terjadi dalam tubuh mahluk hidup; sebagai upaya untuk memahami proses kehidupan dari sisi kimia.Pemahaman bentuk dan fungsi biologis dari sudut pandang kimiaBertujuan untuk memahami interaksi molekul-molekul tak hidup yang menghasilkan fenomena kompleks dan efisien yang menjadi ciri-ciri kehidupan serta menjelaskan keseragaman kimia dari kehidupan yang beragam.

  • Topik yang dipelajariStruktur kimia dan bentuk tiga dimensi molekul biologiInteraksi antar biomolekulSintesis dan degradasi biomolekul dalam selPerolehan dan pemanfaatan energi oleh selMekanisme pengorganisasian biomolekul dan pengkoordinasian aktifitasnyaPenyimpanan, pemindahan dan ekspresi informasi genetika

  • Identifikasi unsur kimia penyusun mahluk hidup.

    Unsur kimia utama penyusun mahluk hidup adalah bahan minor penyusun kerak bumi (kandungan utama 47% O, 28% Si, 7.9% Al, 4.5% Fe, dan 3.5% Ca).Enam unsur utama penyusun sel hidup adalah: C, H, N, O, P, dan S.

  • Identifikasi tipe molekul yang ditemukan dalam mahluk hidup

    Asam Amino Nukleotida Karbohidrat Lipid

  • Memahami mekanisme biomolekul membuat mahluk hidup menjadi hidup

  • Tiga hal yang dibutuhkan sel

    1. ENERGI, hal yang perlu diketahui adalah cara: Memperolehnya Mengubahnya Memanfaatkannya2. MOLEKUL SEDERHANA , hal yang perlu diketahui adalah cara: Mengubahnya Mempolimerisasikannya Mendegradasinya

  • (3) MEKANISME KIMIA, untuk: Memperoleh energi Menjalankan reaksi kimia secara berurutan Mensintesis & mendegradasi makromolekul Mempertahankan suatu keadaan steady state yang dinamis Swarakit kembali struktur yang kompleks Menggandakan diri secara akurat dan efisien Mempertahankan keteraturan proses biokimia

  • Strategi sel #1: mahluk hidup menggunakan sistem reaksi kimia berpasangan untuk mendorong reaksi yang sulit terjadi

  • Strategi sel #2: mahluk hidup menggunakan enzim untuk mempercepat reaksi yang semestinya lambat

  • Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi? Penjelasan termodinamis

  • ENZIMEnzim Suatu biomolekul Protein yang kerjanya mengkatalisis reaksi - reaksi biologi dan molekul itu sendiri tidak berubah dan tidak ikut bereaksi Kelompok Protein yang mempunyai aktifitas BIOLOGISKATALISATOR BIOKATALISATOR

    Merupakan unit fungsional dari metabolisme sel Bekerja dengan urutan yang teratur Mengkatalisis ratusan reaksi bertahap Terkoordinasi dengan baik, menghasilakan suatu hubungan yang harmonis diantara sejumlah aktifitas metabolik

  • Fungsi Enzim yang menonjol pada proses Metabolisme : Sebagai katalisator

    Dapat mempercepat reaksi 10 8 sampai 10 11 Sangat efisien ( punya khas tinggi) Dapat menurunkan energi aktivasi, baik pada reaksi endergonik dan eksergonik. Sebagai Regulator (organisator)

  • KARAKTERISTIK ENZIM Golongan Protein yang paling banyak terdapat dalam sel Berfungsi sbg Biokatalisator (katalisator organik) Dibuat oleh sel hidup ( aktifitasnya tidak tergantung pada sel pembuatnya) Agar dapat bekerja Enzim perlu Zat lain yang bukan protein (ko-faktor), kecuali enzim PEPSIN dan TRIPSIN seluruhnya protein. ENZIMProt .non aktif (Apo enz) + ko-faktorProtein aktifmol organik (ko enz)Ion metal (Fe,Mn,Zn)Haloenzim

  • APOENZIM : PROTEIN NON AKTIF HOLOENZIM : APOENZIN + KOFAKTOR KOFAKTOR : ZAT NON PROTEIN (Ion metal; Fe,Mn,Zn dll) KOENZIM : MOL.ORGANIK NON PROTEIN

    ENZIM HANYA DAPAT BEKERJA BILA DLM BENTUK HOLOENZIMADA 2 MACAM STRUKTUR ENZIM :

    100 % PROTEIN mis. PEPSIN PROTEIN + KO FAKTOR

  • Berdasarkan Fungsi dalam proses di dalam sel maka :Enzim tertentu terdapat pada organel tertentu di dalam sel (ada pendistribusian yang spesifik). Hal ini bertujuan agar Proses Metabolisme di dalam sel tidak mengalami CHAOS (kacau).Bayangkan bila beberapa macam enzim yang aktifitasnya bertentangan, terdapat dalam satu tempat dalam sel.ENZIM :EKSOENZIM (bekerja di luar tubuh)ENDOENZIM (bekerja di dalam tubuh)Enzim yang merupakan protein sederhana (Tripsin dsb) bila dihidrolisis menghasilkan Asam AminoEnzim yang merupakan protein konyugasi, bila dihigrolisis menghasilkan Holoenzim, koenzim dan Apoenzim.

    KOENZIM sering disebut SUBTRAT karena mengalami perubahan biokimia.

  • PENDISTRIBUSIAN ENZIM DI DALAM SELEnzim yang berperan pada biosintesis Protein, terdapat dalam RIBOSOM dan NUKLEUS Enzim yang berperan pada Pemecahan Protein, terdapat dalam LISOSOM Enzim tertentu yang spesifik, diproduksi oleh organtertentu mis :

    LPL (Lipo Protein Lipase), oleh sel2 Endothel dinding pemb.darah Amilase , oleh kel. Liur Amilase, oleh kel. Pankreas LDH ( Laktat Dehidrogenase ), oleh sel Miokard.

  • Sifat-sifat enzimUmumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, mengkatalisis pembentukan dan penguraian lemak. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi menurunkan energi aktifasi2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60 C, karena enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabilMerupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim.4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase. 6. Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu.7. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor.9. Isoenzim/ Isozim, enzim yang memiliki struktur mol. Lebih dari satu ( berbeda-beda) tapi tetap mengkatalis subtrat yang sama.

  • Penamaan enzim

    Enzim dinamakan mengikut substrat yang ditindakkan olehnya dengan akhiran -ase. Contohnya enzim sukrase menguraikan Sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa

    2. Nama-nama enzim yang telah lama wujud tetap dikekalkan, misalnya renin, tripsin dan pepsin

  • Klasifikasi Enzim

  • Ada dua teori yang menjelaskan mengenai cara kerja enzim yaitu:

    Teori kunci dan gembok Teori ini diusulkan oleh Emil Fischer pada 1894. Menurut teori ini, enzim bekerja sangat spesifik. Enzim dan substrat memiliki bentuk geometri komplemen yang sama persis sehingga bisa saling melekat.

  • 2. Teori ketepatan induksi Teori ini diusulkan oleh Daniel Koshland pada 1958. Menurut teori ini, enzim tidak merupakan struktur yang spesifik melainkan struktur yang fleksibel. Bentuk sisi aktif enzim hanya menyerupai substrat. Ketika substrat melekat pada sisi aktif enzim, sisi aktif enzim berubah bentuk untuk menyerupai substrat.

  • PRINSIP KERJA ENZIMReaksi enzimatis ( reaksi yang dikatalisis enzim) tidak turut dalam reaksi tetapi kombinasiS + E S E (kompleks) P + ES (substrat) : Zat yang mengalami perubahan kimiawi akibat aktifita suatu enzimP (produk ) : zat yang terbentuk pada reaksi enzimatis, pada saat reaksi sudah dalam keseimbanganSesudah reaksi selesai, enzim E tidak mengalami perubahan struktur.

  • KESPESIFIKAN SUATU ENZIM1. Kespesifikan OPTIK

    Enzim B aktif terhadap Subtrat dengan isomer optik tertentu Mis. - Maltase terhadap -glikosida saja ( tidak thd - glikosida )

    Sebagian besar Protease pada mamalia hanya aktif terhadap L - as. Amino ( tidak thd D - as. Amino ) 2. Kespesifikan GUGUS

    Enzim ini hanya aktif thd Substrat yang memiliki gugus tertentu mis : Glikosidase thd gugus gliko ADH thd gugus alkohol Pepsin thd ikatan peptida Esterase thd ikatan ester

  • Enzim bekerja spesifik sebab :

    Satu enzim ( E ) bekerja terhadap satu Substrat ( S ) Satu enzim mengkatalisis satu reaksi

    Mis. reaksi dalam tubuh : A E B E C E D E P

  • Faktor yang mempengaruhi kerja enzim

    Suhu Semakin tinggi suhu, kerja enzim juga akan meningkat. Tetapi ada batas maksimalnya. Untuk hewan misalnya, batas tertinggi suhu adalah 40C. Bila suhu di atas 40C, enzim tersebut akan menjadi rusak. Sedangkan untuk tumbuhan batas tertinggi suhunya adalah 25C.

  • 2. pH Pengaruh pH terhadap suatu enzim bervariasi tergantung jenisnya. Ada enzim yang bekerja secara optimal pada kondisi asam. Ada juga yang bekerja secara optimal pada kondisi basa.

  • LIPASE (Pancreas) pH optimal . 8PEPSIN 1,5 1,6TRIPSIN 7,8 8,7UREASE 7MALTASE 6,1 6,8AMILASE . 4,6 5

  • 3. Konsentrasi substrat Semakin tinggi konsentrasi substrat, semakin meningkat juga kerja enzim tetapi akan mencapai titik maksimal pada konsentrasi tertentu.

  • Konsentrasi enzim Semakin tinggi konsentrasi enzim, semakin meningkat juga kerja enzim.

    Enzyme concentrationReaction rateEffect of Enzyme Concentration on Reaction Rate

  • 5. Adanya aktivator Aktivator merupakan zat yang memicu kerja enzim.

  • 6. Adanya inhibitor Inhibitor merupakan zat yang menghambat kerja enzim.

    Contoh : Malonat (inhibitor) bersaing dengan suksinat pada enzim suksinat dehidrogenase

  • Pada reaksis enzimatis terdapat zat yang mempengarahi reaksi, yakni aktivator dan inhibitorAktifator mempercepat reaksi , contoh mg2+, ca2+ zat organik : koenzim-AInhibitor menghambat reaksi , contoh : arsen, Hg, Sianida, COMACAM MACAM INHIBISI1. Inhibisi ReversibelHambatan bersaing /kompetisiHambatan Tidak Bersaing atau Non-kompetitif.2. Inhibisi Tidak Reversibel

  • ACTIVE SITE ( TITIK AKTIF ) ENZIMActive site atau titik aktif enzim adalah suatu tempat dimana substrat dapat terikat pada enzim1. Catalytic SiteTempat aktif dimana substrat dapat terikat pada mol enzim2. Allostric SiteTempat aktif dimana gugus lain atau senyawa mirip substrat dapat terikat pada mol enzim. Keadaan ini terjadi pada proses nonkompetitif Inhibisi atau pada proses feed back mekanisme

  • Transformasi Biokimia dapat dikelompokkan ke dalam 5 kelompok besarReaksi pemindahan GroupReaksi Oksidasi-reduksiPenyusunan kembali Rearrangements (isomerizations)Reaksi pemotonganReaksi kondensasi

  • Biomolekul StrukturSenyawa PembangunGula sederhanaAsam aminoNukleotidaAsam lemak

    Makromolekul

    Polisakarida Protein (peptida) RNA or DNA Lipid

  • Biosintesis Membutuhkan molekul sederhana untuk dirangkai secara kovalen melalui berbagai kombinasi

  • KesimpulanKarbon dengan struktur tetrahedral memiliki sifat ikatan yang luwesSenyawa yang memiliki banyak atom dapat memiliki bentuk isomerikUntuk konversi perlu terjadinya pemecahan ikatan kimiaMolekul berukuran besar dibentuk oleh molekul berukuran kecil melalui pembentukan ikatan baru

  • Metabolisme Protein danAsam Amino

  • FUNGSI PROTEINFUNGSI PRIMERa. Fungsi globular (biokatalisator)b. Fungsi struktural (DNA-RNA, kulit, bulu - struktural)c. Fungsi motilitas (otot, pembuluh darah - fibrous)2. FUNGSI SEKUNDER- Menyediakan energi cadangan buat tubuh.- Sumber gula darah.- Imunitas- Pembentuk hormon- Media transport dan nutrient

  • Metabolisme ProteinTanamanmatahari (NO3-)- Daun* Pembentukan as. Glutamat (transaminasi)- N - protein * : N di udara disintesis sama bakteri rhizobiumPencernaanprotein dicerna enzim as.amino darah (plasma&sel)Hatias.amino bebas pada darah, untuk :a. otot&selb. pembentukan enzim dan hormon c. albumin plasma

  • PROTEIN TURN OVER

    1 2 % Protein tubuh di degradasi,terutama protein otot 75 % akan mengalami reutilisasi

  • Metaboilsme Asam Amino ASAM AMINO YG TERBENTUK DI USUS AKANDIABSORPSI DAN DIBAWA OLEH PEREDARAN DARAHKE DALAM SEL-SEL TUBUH. METABOLISME ASAM AMINO DI DALAM SEL KATABOLISME :1. KATABOLISME NITROGEN ASAM AMINO UREA2. KATABOLIME KERANGKA KARBON ASAM AMINO SENYAWA AMFIBOLIK ANABOLISME SINTESIS PROTEINADA 20 MACAM ASAM AMINO DASAR : 10 MACAMADALAH ASAM AMINO ESENSIAL PEMBENTUKAN PRODUK KHUSUS

  • Metabolisme Protein danAsam Amino

    PROTEIN PRODUK KHUSUS ASAM AMINO

    UREA SENYAWA AMFIBOLIK

  • METB. PROTEIN DAN ASAM AMINO PROTEIN : POLIMER ASAM AMINO FUNGSI PROTEIN ANTARA LAIN: SBG ENZIM SBG HORMON SBG ALAT TRANSPOR DALAM DARAH, MISALNYATRANSFERRIN : TRANSPOR ZAT BESI IKUT MEMPERTAHANKAN KESEIMBANGAN ASAM BASACAIRAN TUBUH SBG ANTIBODI DLL PROTEIN STRUKTURAL ADALAH PROTEIN YANG BERFUNGSI STRUKTURAL MISALNYA KOLAGEN, KERATIN, DLL, PROTEIN FUNGSIONAL ADALAH YG MENGERJAKAN FUNGSI TERTENTU MISALNYA ENZIM, HORMON.

  • Berdasarkan asupan asam amino dari diet asam amino dibedakan menjadi 2 jenis: Asam amino esensial, asam amino ini dapat diperoleh melaui diet dan meliputi Arginin ( ARG) HIstidin (HIS) Isoliosin (ILE) Lisin (LYS) LIOsin (LEU) Metionin (MET) Fenil Alanin (PHE) Treonin (THR) Triptofan (TRP) Valin (VAL)

  • Asam amino Non esensial,Harus disintesa oleh tubuh .meliputi Alanin (ALA) Asparagin (ASN) Aspartat (ASP) Sistein (CYS) Glutamat (GLU) Glutamin (GLM) Glisin (GLY) Hidroxiprolin (HYP) Hidrixilisin (HYL) Prolin (PRO) Serin (SER) Tirosin (TRY)

  • RUMUS ASAM AMINO RUMUS PADA I.E.P R CH NH3+ COO- NH3+ GUGUS AMINO R CH COO : KERANGKA KARBON

  • Metabolisme asam amino merupakan suatu system yang dinamis. Tubuh mengenal istilah keseimbangan nitrogen yg merupakan suatu keseimbangan antara asupan total niterogen & kehilangan total nitrogen didalam feses, urin, serta keringat.Keseimbangan nitrogen dikatakan positif jikamasukan nitrogen lebih besar daripada ygdiekskresikan. Terdpt pd bayi yg sedang tumbuh & ibu hamilKeseimbangan nitrogen negative terjadi jika pengeluaran nitrogen lebih besar drpa asupannya. Terjadi pd pasien pasca pembedahan, penderta kanker stadium lanjut, kegagalan untuk mengkonsumsi protein (pd kasus kwashiorkor & marasmus)

  • Kelebihan Asam Amino dr dietAPABILA ASAM AMINO DARI MAKANAN BERLEBIHAN(MELEBIHI KEBUTUHAN TUBUH UNTUK SINTESIS PROTEIN,PRODUK KHUSUS DLL) MAKA KELEBIHAN/SISANYA TAKDAPAT DITIMBUN JADI DIUBAH MENJADI LEMAKSEBAGAI CADANGAN KALORI TUBUH.

  • PADA KEADAAN KELAPARAN: KATABOLISME ASAM AMINO MENINGKATN UREAKERANGKA C SENYAWA AMFIBOLIK

    ENERGI SINTESIS GLUKOSA

  • PENCERNAAN PROTEIN PROTEIN DALAM MAKANAN DICERNA PROTEOSA PEPTON POLIPEPTIDA ASAM AMINOHCl LAMBUNG :1. MENGAKTIFKAN PROENZIM2. DENATURASI PROTEIN3. pH OPTIMUM PEPSIN AKAN MENGHIDROLISISPROTEIN DALAM LAMBUNG SELANJUTNYAPENCERNAAN DITERUSKAN DALAM USUS OLEHENZIM2 ENDOPEPTIDASE LAINNYA DAN ENZIM2EKSOPEPTIDASE . DIPEPTIDA DICERNA OLEHDIPEPTIDASE. ASAM AMINO YANG TERBENTUKAKAN DISERAP MASUK KE DALAM DARAHRENNIN: KOAGULASI SUSU PADA HEWAN MUDA/BAYI

  • ABSORPSI ASAM AMINO SELEKTIF ABSORPSI L-ASAM AMINO LEBIH CEPAT DARIPADA D-ASAM AMINO PERLU ENERGI (TRANSPOR AKTIF) DAPATDARI KADAR RENDAH KE TINGGI PADA KEADAAN NORMAL TAK TERJADI ABSORPSIPROTEIN ATAU POLIPEPTIDA PADA KEADAAN TERTENTU DAPAT TERJADIABSORPSI PROTEIN/ POLIPEPTIDA (SEDIKIT)MISALNYA PADA KEADAAN ALERGI BAYI DAPAT MENGABSORPSI ANTIBODI DALAMCOLOSTRUM/ ASI MELALUI PINOCYTOSIS.

  • BIOSINTESIS ASAM AMINO NONESENSIAL DARI SENYAWA AMFIBOLIK DARI SEYAWA AMFIBOLIK1. ALFAKETOGLUTARAT GLU GLN2. PYR ALA3. OKSALOASETAT ASP ASN4. D-3 FOSFOGLISERAT SER5. KHOLIN/ GLIOKSILAT GLY DARI ASAM AMINO NON ESENSIAL LAIN GLU PRO HIDROKSIPROLIN SER GLY DARI ASAM AMINO ESENSIAL MET + SER (A.A. NON ESS) CYS PHE TYR LYS HIDROKSILISIN

  • BIOSINTESIS ASAM AMINO NON ESENSIALDARI SENYAWA AMFIBOLIK

  • ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT DAPAT DIUBAH MENJADIASAM AMINO MELALUI REAKSI TRANSAMINASI (TRANSFERGUGUS AMINO) YG DIKATALISIS OLEH ENZIMTRANSAMINASE (AMINO TRANSFERASE), MISALNYA-KETOGLUTARAT ALANIN / ASPARTATGLUTAMAT PIRUVAT/ OKSALOASETAT -KETOGLUTARAT (SUATU ASAM KETO) + GUGUSAMINO (DARI ALANIN) MENJADI GLUTAMAT (SUATUASAM AMINO), SEDANGKAN ALANIN KEHILANGANGUGUS AMINONYA DAN BERUBAH MENJADI PIRUVAT(SUATU ASAM KETO)

  • KATABOLISME NITROGEN ASAM AMINO AS.-AMINO AS.- KG NH3 CO2 AS.-KETO L-GLUTAMAT UREATRANSAMINASI DEAMINASI OKSIDATIF\

    HASIL AKHIR: ORGANISME UREOTELIC : UREA ( MAMALIA) ORGANISME URICOTELIC : URIC ACID = ASAM URAT( REPTIL, BURUNG) ORGANISME AMMONOTELIC : AMMONIA (NH3) IKAN BERTULANG

  • SENYAWA AMFIBOLIKSENYAWA AMFIBOLIK: DAPAT DISINTESIS MENJADI SENYAWA LAIN (ANABOLISME)DAPAT DIKATABOLISME / DIOKSIDASICONTOH : ANGGOTA SIKLUS ASAM SITRATBIOSINTESIS, MISALNYA DARI -KETOGLUTARATDAPAT DISINTESIS MENJADI GLUTAMATASAM KETO + GUGUS AMINO ASAM AMINO

  • BIOSINTESIS ASAM AMINO NON ESENSIALDARI SENYAWA AMFIBOLIKANGGOTA SIKLUS ASAM SITRAT DAPAT DIUBAH MENJADIASAM AMINO MELALUI REAKSI TRANSAMINASI (TRANSFERGUGUS AMINO) YG DIKATALISIS OLEH ENZIMTRANSAMINASE (AMINO TRANSFERASE), MISALNYA-KETOGLUTARAT ALANIN / ASPARTATGLUTAMAT PIRUVAT/ OKSALOASETAT -KETOGLUTARAT (SUATU ASAM KETO) + GUGUSAMINO (DARI ALANIN) MENJADI GLUTAMAT (SUATUASAM AMINO), SEDANGKAN ALANIN KEHILANGANGUGUS AMINONYA DAN BERUBAH MENJADI PIRUVAT(SUATU ASAM KETO)

  • Hasil katabolisme protein menyisakan senyawa toksik yaitu amoniak. Tubuh akan melakukan detoksifikasi dgn mengkonfersikan menjadi glutamine, glutamine akan ditransport di hepar untuk dikonversi menjadi senyawa non toksik yg kaya nitrogen, yaitu ureum. Ureum inilah yg merupakan senyawa utama hasil katabolisme protein tubuh. Selanjutnya ureum akan ditransport dlm sirkulasi yg oleh ginjal akan dibersihkan dr tubuh & dikelurkan bersama urin.

  • Berikut ini beberapa contoh pemanfaatan asam amino dlm tubuh - HEME merupakan bag dr struktur hemoglobin. Hasil katabolisme glisin - Purin & pirimidin mrpkan bahan pembentuk asam nukleat Hasil katabolisme glisin - Histamin mrpkan senyawa yg berperan dlm imunitas tubuh, merupakan hasil katabilisme sistidin. - Melanin senyawa yg berperan pd pigmentasi kulit, merupakan hasil katabolisme tirosin

  • Asam NukleatCiri ciri : - Biomolekul - Polimer - Kromosom (as.nukleat yang terikat protein)Nukleoprotein > Protein> As. Nukleat

  • Struktur Asam NukleatStruktur :1. Asam Fosfat (penghubung nukleotida-nukleotida = nukleosida)2. Gula pentosa a. - D ribose >> gula ribosa >>RNAb. - D 2 Deoksiribosa >> gula deoksiribsa >> DNA3. Basa N (heterosiklik)a. Purin (Adenin, Guanin)b. Pirimidin (Cytosin, Timin, Urasil)

  • :: Basa N berikatan sama gula pentosa jadi satu molekul nukleosida.ex : adenin + gula pentosa = adenosin / Deoksiadenosin guanin + gula pentosa = guanosin / Deoksiguanosin:: nukleosida + nukleosida = nukleotida. Dihubungkan oleh asam fosfat dengan ikatan ester.:: nukleotida + nukleotida = asam inti (Asam Nukleat):: asam inti + protein = kromosom

    Fungsi :1. Mengandung informasi genetik2. Mensintesis protein3. Pembelahan sel

    INTI :nukleosida : unit-unit penyusun nukleotidanukleotida : nukleosida-nukleosida.

  • Turunan nukleotida yg berperan dalam tubuh a. Membentuk senyawa kimia berenergi tinggi.b. Membentuk koenzim (NADP) & vitamin(nikotinamid : Vit.B complex), berperan dalam proses oksidasi di rantai fosforilasi oksidatif

  • DNA vs RNA

  • LIPIDSuatu senyawa organik / Biomolekul yang bersifat lemak atau minyak - Tidak larut dalam air - Hanya larut dalam pelarut nonpolar seperti kloroform, eter, aseton, benzene. - Dapat pula bersifat amphipatik (ujung polar bersifat hidrofilik, ujung nonpolar bersifat hidrofobik )- Gugus hidroksil dan karbonil

  • Essential Fatty Acids

  • Fungsi LipidSebagai penyusun struktur membran sel Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material.Sebagai cadangan energi Lipid disimpan sebagai jaringan adiposaSebagai hormon dan vitamin Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis

  • Klasifikasi lipid1.Berdasarkan komponen penyusunnya a. Lipid sederhana , contohnya Triasilgliserol fosfogliserida sphingolipid lilin

    b. Lipid kompleks, contohnya : terpen steroid prostaglandin lipoprotein

  • Triacylglycerols3 x fatty acids esterified to glycerol

  • 2. Berdasarkan polaritasnya a. Lipid nonpolar (hidrofobik) : Triasilgliserol lilin steroid terpen b. lipid polar (hidrofilik) : fosfogliserid sphingolipid lipoprotein

  • 3. Berdasarkan safonifikasinya : a. tersabunkan : hampir semua lipid b. tidak tersabunkan : terpen, steroid

  • Jenis LipidTerdapat beberapa jenis lipid yaitu:Asam lemak, terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh Gliserida, terdiri atas gliserida netral dan fosfogliseridaLipid kompleks, terdiri atas lipoprotein dan glikolipidNon gliserida, terdiri atas sfingolipid, steroid dan malam

  • Asam LemakAsam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang.

    Rumus umum dari asam lemak adalah: CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH

    Rentang ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai dengan C24. Ada dua macam asam lemak yaitu:

    Asam lemak jenuh (saturated fatty acid) Asam lemak ini tidak memiliki ikatan rangkap

    Asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid) Asam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan rangkap

  • Asam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan rangkap

    Struktur asam lemak tak jenuh

  • Saturated and unsaturated fatty acids

  • Pemberian nama asam lrmak

  • unsaturated fatty acidscis- and trans-double bonds

    Most unsaturated fatty acids are in the cis-configurationtrans-fatty acids occur as a result of: rumen bacterial fermentation hence in beef, lamb, dairy produce isomerization during catalytic hydrogenation of oils

  • Asam stearat Asam oleat

    Asam arakhidonat

  • Gliserida netral (lemak netral)

    Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak). Setiap gliserol mungkin berikatan dengan 1, 2 atau 3 asam lemak yang tidak harus sama. Jika gliserol berikatan dengan 1 asam lemak disebut monogliserida, jika berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan jika berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida

  • Struktur trigliserida sebagai lemak netral

  • Fosfogliserida (fosfolipid)

    Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak. Penggunaan fosfogliserida adalah: Sebagai komponen penyusun membran sel Sebagi agen emulsi

  • Phospholipids

  • Lipid kompleks

    Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid.Lipoprotein Lipoprotein merupakan gabungan antara lipid dengan protein.

  • Ada 4 klas mayor dari lipoprotein plasma yang masing-masing tersusun atas beberapa jenis lipid, yaitu:

  • KilomikronKilomikron berfungsi sebagai alat transportasi trigliserid dari usus ke jaringan lain, kecuali ginjal

    VLDL (very low - density lypoproteins)VLDL mengikat trigliserid di dalam hati dan mengangkutnya menuju jaringan lemak

    LDL (low - density lypoproteins)LDL berperan mengangkut kolesterol ke jaringan perifer

    HDL (high - density lypoproteins)HDL mengikat kolesterol plasma dan mengangkut kolesterol ke hati.

  • Lipid non gliseridaLipid jenis ini tidak mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid,kolesterol dan malam.

  • Sfingolipid

    Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid.

  • KOLESTEROLSelain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon. Kolesterol berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini timbul plaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan stroke.

  • Steroid

    Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya testosteron dan progesteron.

  • Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya

  • Malam/lilin (waxes)

    Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang.

  • METABOLISME LIPID DEGRADASI LIPID OKSIDASI ASAM LEMAK PENCERNAAN, PENYERAPAN DAN TRANSPOT LEMAK -OKSIDASI ASAM LEMAK

    BIOSINTESIS LIPID BIOSINTESIS ASAM LEMAK BIOSINTESIS TRIASILGLISEROL BIOSINTESIS FOSFOLIPID BIOSINTESIS KOLESTEROL DAN STEROID

  • Penggunaan lemak sebagai sumber energi erat berhubungan dengan metabolisme lipoprotein dan kolesterol.Mammal mempunyai 5 25% / lebih lipid dan 90% dlm bentuk lemak (TAG) yg disimpan di dalam jaringan adiposeHewan lemak disimpan dalam adiposit Tumbuhan biji untuk perkembangan embrio

  • Pencernaan, penyerapan, & transport lemakSumber lemak :MakananBiosintesis de novo Simpanan tubuh adipositMasalah utama sifatnya yang tidak larut dalam air.Lemak diemulsi oleh garam empedu disintesis oleh liver & disimpan dlm empedu mudah dicerna & diserapTransportasi membentuk kompleks dg protein lipoprotein

  • Penyerapan oleh sel mukosa usus halusAsam lemak yg diserap disintesis kembali mjd lemak dalam badan golgi dan retikulum endoplasma sel mukosa usus halusTAG masuk ke sistem limfa membentuk kompleks dgn protein chylomicronsGliserol hasil hidrolisis TAG : dirubah mjd DHAP oleh ensim :1 Glycerol Kinase2 Glycerol Phosphate Dehydrogenase.

    Masuk ke dalam daur Glikolisis

  • oksidasi

  • Oksidasi LCFA jalur metabolisme penghasil energi utama pada hewan, bbrp protista, dan beberapa bakteri

    Elektron dr proses oksidasi FA melewati rantai respirasi mitokondria menghasilkan ATP(asetil ko A hasil oksidasi FA dioksidasi sempurna menjadi CO2 mll TCA ATP sintesis)

    Pada bbrp vertebrata Asetil ko A hsl oksidasi diubah menjadi badan keton di hati (larut dlm air) dan di transpor ke otak dan jaringan lain pd saat gula tidak tersedia

    Pada tumbuhan asetil koA berfungsi utama sebagai prekursor biosintesis

  • 3 tahapan reaksi oksidasi FA dlm mitokondriaOksidasi LCFA molekul 2 C : asetil koA

    Oksidasi asetil Ko A CO2 dg TCA

    Transfer elektron karier elektron yg tereduksi ke rantai respirasi mitokondrial

  • oksidasisetelah memasuki sel FA masuk ke matriks mitokondria degradasi lebih lanjut.

    FA diaktivasi dgn ensim fatty acyl CoA ligase atau Acyl CoA synthase / thiokinase

    Ensim ini spesifik utk tiap jenis asam lemak (MCFA, SCFA beda dgn LCFA)

  • Untuk masuk ke dalam matrik mitokondria, asam lemak yg sudah diaktivasi memerlukan karier karnitinKarnitin asiltransferase I : membran luarKarnitin asiltransferase II : membran dalam

  • Tiap molekul asetilKoA yang dihasilkan oleh beta oksidasi selanjutnya akan masuk ke siklus asam sitrat dan akan ikut dakam reaksi fosforilasi oksidatif

  • Degradasi Asam LemakAsam lemak merupakan bentuk simpanan energi metabolik yang paling efisien.

    TAG terdiri dari 3 asam lemak dan gliserol

    TAG didegradasi oleh enzim lipase di dalam usus halus menjadi asam lemak dan gliserol.

    Asam lemak melewati dinding usus halus, dan TAG kembali disintesis dan ditransport di dalam darah oleh chylomicrons.

    Chylomicrons terikat pada sel lemak (adipocytes) dan TAG didegradasi lagi menjadi asam lemak dan gliserol

  • Asam lemak masuk sel adiposa kmdn disintesis kembali mjd TAG dan disimpan.

    TAG di dalam adiposa didegradasi menjadi asam lemak sebagai respon terhadap sinyal hormon.

    Asam lemak bergabung dengan Co A terlebih dahulu sebelum didegradasi.

    Degradasi asam lemak menjadi asetil Co A terjadi dalam matriks mitokondria.

    Karnitine membawa asam lemak rantai panjang ke dalam mitokondria untuk didegradasi

    4 urutan reaksi degradasi asam lemak adalah : oxidation, hydration, oxidation, thiolysis.

  • KarbohidratSENYAWA YG MENGANDUNG UNSUR C, H, O DENGAN PERBANDINGAN 1:2:1

    KARBO + HIDRAT

    CARBON AIR (C) (H2O) C. H2O (C. H2O)n KH disebut juga SAKARIDA (bhs Yunani= gula)

  • GlikogenPolimer glukosa dengan struktur yg mirip dgn amilopektin tp byk cabang (setiap 8 residu) dan lebih pendek

    Terdapat di hewan sebagai bentuk simpanan karbohidrat ktk dibutuhkan energi dipecah mjd glukosa glicogenolisisTersimpan dlm hati dan otot

    *

  • *

  • SellulosaStruktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berseratPolimer D-glukosa linear dgn iktn 14Dengan iktn tersebut menyebabkan mempy karakter yg sangat berbeda dgn amilosaBentuk spt fiber / serat lurus dan memanjangSetiap residu glukosa membtk pita yang antr satu dgn yg lain saling berputar 180 *

  • KitinMerupakan polimer N-asetil D glukosaminTerhubung dengan ikatan 14 , sehingga memiliki struktur yg mirip dengan selulosa kecuali pada gugus OH atom C 2 diganti dengan gugus amino yg terasilasiTerdistribusi luas di banyak organisme terutama menyusun eksoskeleton bbrp moluska dan artropoda

    *

  • Structural polysacharides*

  • *

  • heterosakarida yg berulang dan mengandung derivat gula amino apakah itu glukosamin atau galaktosamin.pada setiap unit penyusunnya tersebut selalu bermuatan negatif krn adanya gugus karboksilat dan sulfatMajor glukosamine a.l. : dermatan sulfat, kondroitin sulfat, heparan sulfat, keratan sulfat, heparin, hyaluronate

    Glikosaminoglikan*

  • Kondroitin sulfatdermatan sulfatHeparinHyaluronat*

  • Oligosakarida dan Polisakarida sbg marker sel*

  • Struktur karbohidrat bervariasi pada permukaan sel pentingBerperan sebagai sisi untuk interaksi antar sel dan dengan lingkungannyaLektin protein mengikat spesifik karbohidrat, banyak terdapat di hewan, tumbuhan, dan mikroorganismeFungsi lektin beragam, beberapa belum pastiPada tumbuhan tidak jelas

    *

  • Beberapa berperan sebagai insektisida contoh minyak kastorBakteria contoh E.coli mampu menempel pada sel epitelial usus halus karena lektin E.coli mampu mengenali target oligosakarida yang terdapat pada usus halus tsb

    Selectins bind immune-system cells to the sites of injury in the inflammatory responseSelectins Mediate Cell-Cell Interactions. The scanning electron micrograph shows lymphocytes adhering to the endothelial lining of a lymph node.*

  • N selankitnya mengakami fisdorilasin oksidatif