KARBOHIDRAT

Karbohidrat, salah satu makromolekul yang banyak terdapat di alam. “Karbohidrat” diturunkan dari glukosa, yaitu karbohidrat sederhana pertama dengan rumus molekul C6H12O6, disebut “Hidrat dari Karbon”

C6(H2O)6.

1880 disadari bahwa “hidrat dari karbon” merupakan penamaan yang salah, karbohidrat sebenarnya adalah polihidroksi aldehida dan polihidroksi keton atau turunan mereka.

Karbohidrat, biasa disebut dengan gula, berperan penting dalam molekul-molekul biologis, seperti asam nukleat (DNA dan RNA), dan dalam bentuk-bentuk polimer, seperti selulosa (dinding sel) dan glikogen (glukosa tersimpan dalam hati).

KARBOHIDRAT

KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

MONOSAKARIDA DISAKARIDA

OLIGOSAKARIDA POLISAKARIDA

KARBOHIDRAT

MONOSAKARIDA

KLASIFIKASI MONOSAKARIDA

ALDOSA :

Adalah monosakarida yang mengandung gugus aldehida

KETOSA :

Adalah monosakarida yang mengandung gugus keton

JUMLAH ATOM KARBON

dalam MONOSAKARIDA UMUMNYA 3 – 7 Contohnya TRIOSA : Monosakarida 3 karbon HEKSOSA : Monosakarida 6 karbon

Awalan ALDO untuk ALDOSA ALDOHEKSOSA : Aldosa 6 karbon Akhiran –ULOSA untuk KETOSA HEKSULOSA : Ketosa 6 karbon

Karbohidrat paling sederhana: monosakarida. Bila mempunyai gugus aldehid, disebut aldosa, bila mempunyai gugus keto, disebut ketosa/ulosa

Setiap monosakarida mempunyai jumlah atom karbon tertentu yang dikandungnya (misal: triosa (3C), tetrosa (4C), pentosa (5C), heksosa (6C). Dalam makanan kita, umumnya heksosa (glukosa dan fruktosa).

H

CHO

OH

CH2OH

Struktur

H

CHO

OH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

D-Glukosa

OH

CHO

H

OHH

HHO

HOH

CH2OH

L-Glukosa

D-gliseraldehida

H

CHO

OH

OHH

HOH

HHO

CH2OH

L-Manosa

H

CHO

OH

HHO

HHO

OHH

CH2OH

D-Galaktosa

CH2OH

O

HHO

OHH

OHH

CH2OH

D- Fruktosa

CH2OH

O

OHH

HHO

HHO

CH2OH

L- Fruktosa

enantiomerdiastereomer

Enantiomer: bentuk D atau L dengan nama yang sama;

diastereomer: stereoisomer yang bukan merupakan bayangan cermin satu dengan yang lain dan memiliki nama yang berbeda

STRUKTUR MONOSAKARIDA

RANTAI TERBUKA : Diproyeksikan oleh FISCHER

SIKLIK : Dirumuskan oleh HAWORTH

Gula-gula dalam larutan berada dalam keseimbangan antara bentuk rantai lurus (linier) dan bentuk lingkar (siklik); hal ini terutama ditemukan pada pentosa dan heksosa. Siklisasi menyebabkan terbentuknya hemiasetal. - dan -D-glukosa merupakan anomer.

Siklisasi

HOO

OH

H

OH

OH

OH

Karbon anomerik

Hemiasetal siklik ( D Glukosa)

O

HO

OH

OH

OH

H

OH

Hemiasetal siklik ( D Glukosa)

H

CHO

OH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

D-Glukosa

lebih stabil

64% 0,02% 36%

t.l 150°C, +18,7° t.l 146°C, +112 °

Pemasukkan 100 % α-glukosa (padat) ke dalam air, daya putar optiknya mulai berubah ketika bentuk α, rantai terbuka, dan β menuju keadaan setimbang (dari +112° +52,6°). Efek ini disebut sebagai mutarotasi

Mutarotasi

PROYEKSI HAWORTHUNTUK CINCIN FURAN :

CH2OH

C-H

C-OH

C-OH

CH2OH

OH

H

H

C=O

D-fruktosa

1

2

3

4

5

6

REAKSI GUGUS HIDROKSIL

1. Pembentukan asetat 2. Pembentukan eter 3. Pembentukan asetal dan ketal

siklik

Contoh pembentukan asetal dan ketal siklik :

pengubahan L-sorbosa menjadi Vit. C

O

HO

OH

H

OH

OH

OH

ROH

H

Reaksi kimia

O

HO

OH

OH

OH

OH2

OH

O

HO

OH

H

OH

OH

OH

O

HO

H

OH

OH

OR

ROHMutarotasi

Pembentukan glikosida

Glikosida, asetal yang dihasilkan dari reaksi aldehida dengan alkohol (katalis asam)

Glikosida, tidak mereduksi pada uji Tollen stabil terhadap basa, namun berubah menjadi gula dan aglikon bila suasana asam

campuran anomer

Pengolahan suatu aldosa, seperti misalnya glukosa, dengan metanol akan menghasilkan suatu metil glikosida. Gugus-gugus hidroksil lain dalam suatu karbohidrat dapat diubah menjadi gugus metoksil dengan mereaksikan metil glikosida dimetil sulfat dan NaOH

O

HO

HO

OH

OH

OH

Eterifikasi

O

HO

HO

OH

OH

OMe

CH3OH, H+

(CH3O)2SO2

O

MeO

MeO

OMe

OMe

OMe

O

HO

HO

OH

OH

OMe

Metilasi lengkap

O

HO

HO

OH

OH

OH

Esterifikasi

O

AcO

AcO

OAc

OAc

OAc

O

O

O

Piridinadingin

Reaksi anhidrida asam asetat berlebih dan basa (seperti piridin) pada gula menghasilkan gula poliasetil.

Reaksi ini stereospesifik (yakni, anomer-α akan membentuk ester-α). Gugus ini dapat digunakan untuk pembentukan glikosida stereoselektif

O

HO

HO

O

OH

OH

O

HO

H

OH

OH

OH

41

Ikatan glikosidik--1,4

Ikatan glikosidik

Monosakarida-monosakarida dapat dihubungkan oleh berbagai jenis ikatan glikosidik. Dapat berupa bentuk α- atau β-glikosidik; ikatan α-1,4 menghubungkan gugus α-hidroksi C-1 dari suatu unit gula dengan gugus hidroksi C-4 gula lain

O

HO

HO

H

OH

O

OH

O

HO

OH H

OH

OH

OH

Ikatan glikosidik--1,3

Ikatan β-1,3 menghubungkan gugus β-hidroksi C-1 dari suatu unit gula pada gugus hidroksi C-3 gula lain

H

1. OKSIDASI MONOSAKARIDA- ALDOSA

Gugus aldehida gugus karboksilat

Pereaksi yang digunakan: Tollens

Ag (NH3)2+

Oksidasi

Lanjutan: Oksidasi ALDOSA

Demikian juga untuk Fruktosa

Lanjutan: Oksidasi KETOSA FRUKTOSA

Ketosa Enandiol Aldosa

Cermin perak

Tautomeri keto – enol:

Lanjutan: Oksidasi GLIKOSIDA

Gugus karbonil diblokade. Glikosida adalah gula bukan

pereduksi

Ag(NH3)2+

OH¯

ASAM ALDONAT

Adalah suatu asam polihidroksi karboksilat, yaitu produk oksidasi dari gugus aldehida suatu aldosa

Pengoksidasi yang digunakan : pereaksi Tollens

ASAM ALDARAT

Adalah suatu asam polihidroksi dikarboksilat, yaitu produk oksidasi dari gugus aldehida dan alkohol suatu aldosa

Zat pengoksidasi kuat (HNO3), mengoksidasi gugus aldehida dan juga gugus hidroksil ujung (suatu alkohol primer) dari monosakarida.

ASAM URONAT

Adalah produk oksidasi dengan enzim, di mana yang dioksidasi hanya gugus CH2OH ujung, sedangkan gugus aldehidanya tidak teroksidasi.

Contohnya : oksidasi D-glukosa oleh enzim menghasilkan asam D-glukuronat.

ASAM GLUKURONAT

Penting dalam sistem hewan, dan sistem tumbuhan

Asam D-glukuronat Deret-L

Karbon 1 direduksi

Karbon 1 baru

VITAMIN C (ASAM ASKORBAT)

Asam L-askorbat (Vit C)

KONVERSI TERAKHIR DARI PERUBAHAN ASAM GLUKURONAT MENJADI ASAM L-ASKORBAT (VIT.C)

REDUKSI

Gugus karbonil dari aldosa maupun ketosa dapat direduksi oleh pereduksi karbonil, produknya yaitu polialkohol yang disebut ALDITOL (akhiran nama

– ITOL).

Pereduksi gugus karbonil : Hidrogen dan katalis atau suatu hidrida logam

DISAKARIDA

Contoh

Sukrosa : gabungan glukosa dan fruktosa

Laktosa : gabungan glukosa dan galaktosa

Maltosa : gabungan glukosa dan glukosa

Isomaltosa : gabungan glukosa dan glukosa

Sellobiosa: gabungan glukosa dan glukosa

STRUKTUR MOLEKUL

DISAKARIDA

H

OH

HOH

CH2OH

HH

OH

H

O

H

OH

OH

H

CH2OH

HO

O

HOCH2

glukosa fruktosa

sukrosa

1

2

3 4

5

61

23

4

5

6

OH

CH2OH

H

H

H OH

H

O

HOH

HOH

H OH

CH2OH

H

H OH

H

O

O

1

23

4

5

6

1

23

4

5

6

galaktosa

glukosa

laktosa

1-4

SUKROSA

Ikatan glikosida menghubungkan C ketal yang posisinya β dari fruktosa dan asetal yang posisinya α dari glukosa

H

H

CH2OHO

OH

OH

H

O

OH

CH2OH

H HH

OH

H

H

OH

O

glukosa fruktosa

sukrosa

HOH2C

1

2

1

2

LAKTOSA

Dikenal sebagai gula susu

glukosa

laktosa

1

2

4

1

2

OH

H OH

CH2OH

H

H

H

H

OH

O

OH

CH2OH

HH

H

H

OH

O

OH

O

galaktosa

/

4-O-(-D-galaktopiranosil)-D-glukopiranosa

glukosa

selobiosa

1

2

4

1

2

OH

CH2OH

HH

H

H

OH

O

OH

O

glukosa

/

4-O-(-D-glukopiranosil)-D-glukopiranosa

H

OH OH

CH2OH

H

H

H

H

OH

O

glukosa

1

2

4

1

2

OH

CH2OH

HH

H

H

OH

O

OH

glukosa

/

glukosa

1

2

4

1

2

glukosa

/

O

H

OH

HOH

CH2OH

H

H

H

OH

O

maltosa

4-O-(-D-glukopiranosil)-D-glukopiranosa

H

OH

H

OH

CH2OH

H

H

H

OH

O

O

CH2

OHOH

HH

H

H

OH

O

OH

isomaltosa

6-O-(-D-glukopiranosil)-D-glukopiranosa

6

MALTOSA

Adalah hasil penguraian pati oleh enzim

α-1,4-glukan 4-glukanohidrolase yang terdapat dalam air liur

POLISAKARIDA

Adalah senyawa yang molekulnya mengandung banyak satuan monosakarida yang dipersatukan dengan ikatan glukosida.

Contohnya : selulosa, pati, kitin

Hidrolisis lengkap akan mengubah suatu polisakarida menjadi monosakarida.

SELULOSA

Selulosa murni dapat digunakan untuk pemurnian dalam analisis kimia dan biokimia.

Tidak mempunyai karbon hemiasetal. Tidak dapat mengalami mutarotasi atau dioksidasi oleh pereaksi, seperti pereaksi Tollens

Polimer lurus 1,4’--D-glukosa

SUMBER POLISAKARIDA

1. PATI ; 2.GLIKOGEN Pencernaan pati, dimulai dari mulut. Saliva

mengandung α-amilase, di lambung, pati dipotong menjadi senyawa-senyawa yang lebih pendek. Pencernaan pati dilanjutkan di dalam usus kecil (intestin) oleh α-amilase pankreas, menjadi campuran disakarida (maltosa), trisakarida (maltotriosa) dan oligosakarida (dekstrin- dihidrolisa menjadi monosakarida oleh enzim) α-glukosidase dalam mukosa usus halus.

PATI - GLIKOGENPati: Dipisahkan menjadi 2 fraksi utama

berdasarkan kelarutan bila dibubur (triturasi) dengan air panas; sekitar 20% pati adalah amilosa (larut, ikatan 1,4’--D-glukosa) dan 80% sisanya ialah amilopektin (tidak larut, 1,4’--D-glukosa ± 25 satuan dan percabangan 1,6’ --D-glukosa )

Glikogen, polisakarida seperti amilopektin tetapi jumlah satuan glukosanya lebih sedikit; digunakan sebagai tempat penyimpanan glukosa dalam sistem hewan (terutama dalam hati dan otot)

GLIKOSAMINOGLIKAN

1. Asam hialuronat

2. Kondroitin sulfat

3. Heparin Glikoprotein : yaitu protein yang

mengandung karbohidrat dengan jumlah beragam dan melekat sebagai rantai tak bercabang atau bercabang (pendek atau panjang hingga 15 unit).

Lipida, diisolasi dari sel dan larut dalam pelarut organik nonpolar (kloroform, dietileter).

Struktur dan fungsinya bervariasi, misalnya: asam lemak, triasilgliserol, terpena, fosfolipid, prostaglandin, lilin, dan lain-lain

isoprena

Zingiberena(minyak jahe)

Terpena

Definisi Lipid adalah golongan senyawa organik

yang sangat heterogen strukturnya. Nilai kalori yang tinggi : 9 cal/gram Vitamin A, D, E, K larut Mengandung asam lemak esensial: asam

linolenat dan linoleat. Asam arakhidonat disintesis dari asam linoleat.

Klasifikasi lipidaLipid

aGliserid

aAsam lemak

Tak jenuh

jenuh

Gliserida

netral

Fosfo

Gliserid

aLipida

nongliseridaLipida

kompleks

Lipoprotein

Glikolipid

Sfingolipida

Steroida

Wax/malam

Klasifikasi lipid: 2 jenis

Lipid sederhana (simple lipids)1. Lemak dan minyak2. Malam (wax)

Lipid majemuk (complex lipids)1. Fosfolipid2. Serebrosida (glikolipid)3. Lipid majemuk lainnya:

Sulfolipid Aminolipid Lipoprotein

Klasifikasi

II

1. Asam lemak: jenuh, tak jenuh

2. Gliserida : gliserida netral, fosfogliserida

3. Lipida non gliserida: sfingolipida, steroida, wax/malam

4. Lipida kompleks: lipoprotein, glikolipida

Klasifikasi I

Contoh lipida kompleks: Lipoprotein adalah gabungan

dari lipid dan protein.Fungsinya: Dalam cellular

a. Membran selb. Mitokondria

Dalam darah: transport lipid

Pembalut organ-organ vital

Sifat Umum Lipid Relatif tidak larut dalam air. Larut dalam pelarut organik (pelarut

lemak): benzena, eter, aseton, kloroform, karbon tetraklorida.

Mengandung unsur C, H, O, kadang-kadang nitrogen dan fosfor.

Hidrolisis gliserida/ester menghasilkan asam lemak.

Berperan pada metabolisme tumbuhan dan binatang.

Lipidosis : penyakit yang berhubungan dengan lemak.

Jaringan subcutan merupakan tempat penimbunan lemak.

Jaringan saraf mempunyai kadar lemak yang tinggi.

Menjaga gangguan mekanik. Mempertahankan suhu optimum

tubuh.

Beberapa hal berkaitan dengan lemak:

Asam Lemak dan Triasilgliserol

Asam lemak terdiri dari gugus asam karboksilat yang terikat pada rantai hidrokarbon panjang

Triasilgliserol, yang merupakan ester asam lemak dan gliserol, adalah suatu bentuk tempat energi diubah untuk penyimpanan waktu lama dalam sel lemak

(minyak tumbuhan) adalah triasilgliserol yang mempunyai rantai hidrokarbon asam lemak tidak jenuh. Semua ikatan rangkap duanya bergeometri cis dan umumnya tidak berkonjugasi. Lemak jenuh atau lemak binatang dihubungkan dengan timbulnya penyakit jantung. Lemak digunakan sebagai tempat penyimpanan energi karena tiap gramnya membebaskan energi lebih dari dua kali lipat dibandingkan karbohidrat

Perbedaan lemak dengan minyak

Lemak Pada temperatur

kamar (200 C):Padat

2. Pada Hewan“Lemak Hewan” Lemak babi Lemak sapi

3. Asam lemak jenuh

Minyak Pada temperatur

kamar (200 C):Cair

2. Pada Tumbuhan“Minyak Nabati” Minyak jagung Minyak bunga

matahari

3. Asam lemak tak jenuh

Beberapa Struktur dlm lipida O R – C OH

Asam Lemak

OCH2 – O – C – R OCH – O – C – R OCH2 – O – C – R

Gliserida(Lemak & minyak)

O

CH2 – O – C – R

CH – OH

CH2 – OH

Monogliserida

OCH2 – O – C – R1 OCH – O – C – R2

CH2 – OH

Digliserida

OCH2 – O – C – R OCH – O – C – R OCH2 – O – C – R

Trigliserida

Kandungan Asam Lemak dalam Lemak Manusia

Laurat 0,9 Heksadekanoat 7,6

Miristat 3,9 Oleat 46,6

Palmitat 25,7 Linoleat 8,7

Stearat 5,2 Arakhidonat 0,6

Tetradekanoat 0,5Asam C-20 yang lain 0,3

Dikutip dari : Abraham Mazur & Benyamin Harrow, Textbook of Biochemistry, 10th ed., W.B. Saunder, Philadelphia, 1971: 309.

Beberapa Trigliserida Sederhana Sebagai Lemak dan Minyak Alami

Lemak dan Minyak

Sumber

TributirinTrikaproinTrikaprilinTrikaprinTrilaurinTripalmitinTristearinTrioleinTrilinoleinTrilinoleninTriarakhidoninTririsinolein

MentegaMentegaMinyak kelapa (Babassu oil)Minyak kelapaMinyak kelapaMinyak palmGemuk hewanMinyak jagung, Minyak zaitunMinyak biji kapasMinyak biji ramiHati, Minyak kacang kedeleMinyak biji jarak

Dikutip dari : Richard D. Campbell, College Chemistry, A Survey Harcout,New York, 1968 : 453.

Asam-asam Lemak yang UmumNamaAsam Jenuh

Rumus Sumber Alam

Asetat Butirat Kaproat Kaprilat Kaprat Laurat Miristat Palmitat Stearat Arakhidon

at Lignoserat Karnaubat Serotat

CH3COOHC3H7COOHC5H11COOHC7H15COOHC9H17COOHC11H23COOHC13H27COOHC15H31COOHC17H35COOHC19H39COOHC23H47COOH

C25H51COOH

CukaMentegaMentega, dllMentega, dllMinyak kelapa,mentega, dllSpermaceti,minyak kelapa,dllPala,minyak kelapa,dllLemak hewani & nabatiLemak hewani & nabatiMinyak kacang tanahMinyak arakis, serebrosidaCarnauba waxMalam lebah, lemak wol,dll

Asam Lemak Tidak Jenuh/Hidroksi/Keto/SiklikNama Rumus Sumber Alam

Oleat (1 ik.rangkap)

Erustat (1 ik.rangkap)

Linoleat (2 ik.rangkap)

Linolenat (3 ik.rangkap)

Arakhidonat (4 ik.rangkap)

Serebronat (hidroksi)

Risinileat (hidroksi)

Kaulmograt (siklik)

Prostaglandin E2 (hidroksi/keto/ ik.rangkap)

C17H33COOH

C21H41COOH

C17H31COOH

C17H29COOH

C19H31COOH

C23H48 (OH)COOH

C18H33 (OH)COOH

C18H22COOH

C19H36O3COOH

Minyak hewani & nabati

Minyak lobak,dll

Minyak biji rami, biji kapas,dll

Minyak biji kapas

Lesitin,

SefalinSerebron

Minyak jarak

Minyak kaulmograt

Plasma semen, jaringan lain.

DHA: Docosahexaenoic AcidAsam lemak dengan 22 atom

karbon dan enam ikatan rangkap.

EPA: Eicosapentaenoic acid Asam lemak dengan 20 atom

karbon dan lima ikatan rangkap.

DHA & EPA, sumber: minyak ikan kolesterol

Prostaglandin

Merupakan asam karboksilat berkarbon 20 yang mengandung cincin-cincin siklopentana.

Ditemukan dalam plasma semen, kelenjar prostat, dan jaringan-jaringan lainnya.

Moderator kegiatan hormon dalam tubuh.

Mempengaruhi otot polos, pembuluh darah dan jaringan adiposa.

Invivo disintesis dari asam arakhidonat.

Prostaglandin E1

Asam arakhidonat

Prostaglandin

COOH

OH

O

OH

COOH

Kegunaan dalam pengobatan: kontrasepsi. Induksi persalinan aterm. Penghentian kehamilan. Mencegah dan meringankan ulkus

lambung (menghambat sekresi asam lambung).

Mengatur peradangan (anti inflamasi). Mengatur tekanan darah (menurunkan

tekanan darah) Menyembuhkan asthma. Menyembuhkan kongesti hidung.

Prostaglandin

Malam / Wax / Lilin Ester dari alkohol tinggi monohidroksi

dengan asam lemak. Rantai 12 – 34 atom C. Padatan mudah meleleh. Tidak mudah terhidrolisa. Lapisan pelindung:

Daun dan batang dari : - dehidrasi - organisme

jahat bulu, kulit binatang supaya lunak dan

lemas.

Malam / Wax

Nama Jenis Sumber Kegunaan

Malam lebahSpermaseti

Karnauba

Lanolin

Sarang lebahSejenis ikan paus

Carnauba palm

Wool/bulu domba

Semir, farmasiBahan kecantikan, lilinSemir lantai, mobil

Salep.farmasi

Malam / Wax

Nama JenisSenyawa

KimiaNama Kimia

Malam lebah

Spermaseti

Karnauba

C15H31COOC30H61

C15H31COOC16H33

C25H31COOC30H61

Mirisil palmitat

Setil Palmitat

Mirisil Serotat

Sifat Fisik Lipida

Berwujud cair atau padatan non kristal pada suhu kamar.

Lemak murni dan minyak murni, tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa.

Bahan-bahan asing terabsorpsi dan larut khas. Contoh: mentega, warna kuning pigmen karoten

rasa mentega diasetil CH3 – C – C – CH3

O O

3-hidroksi butanon CH3 – C – C – CH3

O OH

dihasilkan oleh bakteri waktu cream didiamkan

Penghantar listrik dan panas yang jelek.

Lemak dan minyak lebih ringan dari air BD. 0,8.

Lemak dan minyak tidak terdifusi melalui membran.

Tidak larut dalam air, tetapi dapat membentuk emulsi sementara. Emulgator seperti sabun dapat

membentuk emulsi stabil dalam air empedu – pencernaan ( Lemak & Minyak)

Sifat Fisik Lipida

Sifat Kimia Lipid

Hasil hidrolisis Lipida dalam suasana asam1. Asam lemak (jenuh dan tidak jenuh)2. Gliserol3. Steroid4. Alkohol selain gliserol dan sterol5. Aldehida lemak ?6. Senyawa keton ?

Sifat Kimia Lipid Penyabunan

Trigliserida Garam Asam Lemak

Hidrolisis

- Alkali

- Enzim lipase

Bilangan Penyabunan:

……mg KOH yang dibutuhkan untuk menyabun 1 gram minyak/lemak.

L A.L rantai panjang – mol . Sedikit persatuan berat

B.P rendah

Bilangan penyabunan yang rendah dari suatu lemak atau minyak merupakan suatu petunjuk berat molekul yang tinggi.

Sifat Kimia Lipid

BP Mr

O

CH3(CH2)16 – C – O – CH2

O

CH3(CH2)16 – C – O – CH

O

CH3(CH2)16 – C – O – CH2

TristearinMr = 890

+ 3 KOH

O

CH3(CH2)16 – C – OK

K-stearat +

C3H5(OH)3

Gliserol

Mr. 56

Perhitungan:

KOH yang dibutuhkan:

Bilangan penyabunan Tristearin = 189

KOHmol8903

.Tmol8901

lemakgram1

lemakg/mg189

mg000.568903

2. Halogenasi

Sifat Kimia Lipid

Bilangan Iodium:……gr Iodium yang diadisi oleh 100 gr lemak / minyak.

Asam Lemak tak jenuh mengadisi halogen (Br2, I2) pada ikatan rangkapnya.

Menghilangkan warna larutan halogen.

Merupakan indeks ketakjenuhan.

Bilangan iodium tinggi menunjukkan derajat ketidakjenuhan tinggi.

Dalam praktek dipergunakan pereaksi interhalogen, karena lebih reaktif dari I2 sendiri. WIJS method Iodium Monochloride

(ICl) HANUS Method Iodium Monobromide

(IBr)

Sifat Kimia Lipid

B.I = ( ikatan rangkap )

G.J. MULDER ahli kimia Belanda (1838) memberi nama protein.

Greek – Proteios = Pertama Terdapat pada tumbuhan dan binatang suatu zat

yang paling penting pada molekul makanan karena melengkapi organisme tidak hanya C dan H saja, tetapi juga N dan S; selain itu terdapat paling melimpah dan yang paling banyak melaksanakan kerja dalam sel. Protein berfungsi sebagai perlindungan infeksi, mendukung mekanika dan kekuatan, dan reaksi metabolisme, seluruh fungsi ini penting untuk kehidupan

PROTEIN merupakan suatu makromolekul, juga disebut POLIAMIDA, bila dihidrolisis menghasilkan ASAM-ASAM AMINO; dalam tubuh hidrolisis dimulai pada lambung dengan bantuan enzim pepsin

FUNGSI PROTEINantara lain :

Pembentuk struktur sel berbagai jaringan Pemelihara/pengganti sel-sel yang ada/rusak Enzim (katalisator proses biokimia sel) Sebagai hormon, mengatur fungsi berbagai

organ tubuh Sebagai antibodi (juga disebut

imunoglobulin) Sebagai gen : pembawa sifat pada

kromosom Alat transportasi

CIRI MOLEKUL PROTEIN

Berat molekul : tinggi (ribuan-jutaan) MAKRO MOLEKUL

Protein dalam tubuh, umumnya terdiri dari : 20 (dua puluh) macam asam -amino 

H3N-C-H

R

COO

karbon-

gugus karboksilat

gugus -amino

gugus rantai samping

-

+

ASAM AMINO

Struktur ionik yang benar untuk asam amino pada atau sekitar pH fisiologis.

Struktur yang tidak ada ? pada setiap pH.

Dipakai bila membicarakan asam amino.

R – C – COOH

H

NH2

R – C – COO-

NH3+

H

Sketsa Bentuk Molekul Asam Amino (Read, 1981)

N – C – C

H

R

O

OHH

H GUGUS KARBOKSILGUGUS

AMINO

rantai samping

ProteinProteinhidrolisis

• Asam• Alkali• Enzim

Asam-asam AminoAsam-asam Amino

Konfigurasi Asam Amino Konfigurasi D/L asam amino

disesuaikan dengan D/L gliseraldehida

C

HO – C – H

CH2OH

O

H C

H – C – OH

CH2OH

O

H

L-gliseraldehida D-gliseraldehida L-asam amino D-asam amino

H2N-C-H

COOH

R

H-C-NH2

COOH

R

Sifat asam amino: Kecuali glisin, asam amino minimal mempunyai

satu atom C-asimetris sehingga mempunyai sifat optis aktif : memutar bidang polarisasi.

Contoh : 4 bentuk stereo isomer dari treonin

H2N-C-H

COOH

CH3

H-C-OH HO-C-H

H-C-NH2

CH3

COOH

H-C-NH2H2N-C-H

COOH

HO-C-H

CH3

COOH

H-C-OH

CH3

D-treonin L-treonin D-allotreonin L-allotreonin

Sifat asam amino: Zwitter ion amfoterIon dwi kutub / Dipolar ion structure / Inner

salt

adalah rumus umum untuk asam -amino

Tapi bentuknya dalam larutan adalah:

H

O

R – C – C OH

NH2

H

O

R – C – C OH

NH3+

OH–

H+

H

O

R – C – C O–

NH3+

OH–

H+

H

O

R – C – C O–

NH2

Bentuk kationik muatan +1 pH < IEP

Bentuk zwitter ion muatan 0

pH IEP

Bentuk anionik muatan -1 pH > IEP

Zwitter ion tidak bergerak dalam medan listrik;

pH pada saat itu disebut titik isoelektrik = isoelectric point (IEP).

Ala, val, ser, termasuk asam amino netral: IEP 4, 8-6, 3.

Gli, asp termasuk asam amino asam: IEP 2,8 - 3,2.

lis, arg termasuk asam amino basa: IEP 7,8 -10,8.

Karena adanya zwitter ion ini, maka asam amino lebih bersifat senyawa anorganik daripada organik (sukar menguap, larut dalam air, titik leleh tinggi)

Asam aspartat

OH

H+

0(IEP)

COOH

CH – NH3+

CH2

COO–

OH

H+

OH

H+

- 2

COO–

CH – NH2

CH2

COO–

- 1

COO–

CH – NH3+

CH2

COO–

COOH

H3N-C-H

CH2

COOH

+

+ 1

Alanina pH = 7

H3N-C-H

CO2

CH3

+ H2O H2N-C-H + H3O+

-

CH3

CO2-

+

basa lebih lemah

asam lebih kuat agar muatan netto = 0,harus di + asam.Maka titik isolistrik alanin = 6,0

Lisin

+ 1

COO–

CH – NH3+

(CH2)3

CH2 – NH3+

OH

H+

+ 2

COOH

CH – NH3+

(CH2)3

CH2 – NH3+

OH

H+

0

COO–

CH – NH2

(CH2)3

CH2 – NH3+

OH

H+

- 1

COO–

CH – NH2

(CH2)3

CH2 – NH2

Reaksi-reaksi gugus -amino: Ninhidrin Sanger Dansil-klorida Edman Basa schiff

ASAM AMINO

Hidrolisa protein hewani / nabati (dengan asam, basa atau enzim) menghasilkan 20 macam L-asam amino.

Asam amino ada yang dapat disintesis dalam tubuh tetapi ada juga yang tidak dapat, jadi harus diperoleh dari luar = asam amino essensial.

ASAM AMINO ESSENSIAL

Isoleusin Leusina Treonina Lisina Metionina Fenilalanina Triptofan valina

ASAM AMINO NONESSENSIAL Alanina Arginina * Asparagina Asam aspartat Sisteina Asam glutamat Histidina * Glutamina Glisina Prolina Serina Tirosina*

Asam amino non essensial Asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh.

Asam amino essensialAsam amino yang tidak disintesis di dalam tubuh karena itu harus ada dalam makanan.

Protein lengkapmengandung semua asam amino essensial contohnya: telur, susu, ginjal, hati.

Protein tidak lengkap Jagung, protein utamanya Zein, kurang lisina

& triptofan. Gandum, kurang lisina. Gelatin, kurang triptofan.

Histidin merupakan asam amino essensial pada anak-anak, sedangkan arginin masih dapat disintesis oleh tubuh tapi lambat dan jumlahnya sedikit sehingga tidak mencukupi kebutuhan.

Sisteina dan tirosina, diperkirakan sebagai asam amino semiessensial, diperlukan oleh bayiprematur dan orang dewasa yang sedang sakit.

H2NCH

CO2H

CH2

H2NCH

CO2H

CH2 OH

C=O

CO2H

CH2

fenilalanina

tirosina

asam fenilpiruvat

fenilalaninahidroksilase

dalam penderitaPKU (fenilketouria)

Sintesis asam amino:Sintesis asam amino:

Nama Trivial Simbol Nama Trivial Simbol

AlaninArginin

AsparaginAsam aspartat

SisteinGlutamin

Asam glutamatGlisin

Histidinisoleusin

alaargasnaspsisglngluglihis

ile (+)

LesinaLisina

MetioninFenilalanina

ProlinaSerina

TreoninaTriptofanTirosinaValina

les (+)lis (+)met (+)phe (+)proser

tre (+)trp (+)

tirval Keterangan : (+) asam amino assensial

Pembagian Asam Amino, berdasarkan perbedaan rantai samping

a. Asam amino dengan gugus R yang non polar, kelarutan dalam air rendahala, val, les, ile, pro, phe, trip, met.

b. Asam amino dengan gugus R yang polar tidak bermuatan; gugus R dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul H2O sehingga relatif lebih larut dalam air.gli, ser, tre, sis, tir, asn, gln.

c. Asam amino dengan gugus R yang bermuatan (-), disebut juga asam amino asam asam aspartat, asam glutamat

d. Asam amino dengan gugus R yang bermuatan (+), disebut juga asam amino basalis, arg, his

Pembagian Asam Amino yang Didapatkan dalam Protein

I. ALIFATIK, non polar

Struktur kimia

Asam amino simbol

GlycineGlisin

(asam amino asetat)

GLY (G)

AlanineAlanin

(asam 2-amino propionat)

ALA (A)

Struktur kimia

Asam amino simbol

ValineValin

(asam 2-amino 3-metil butanoat)

VAL (V)*

LeucineLeusin

(asam 2-amino 4-metil pentanoat)

LEU (L)*

IsoleucineIsoleusin

(asam 2-amino 3- metil pentanoat)

ILEU (I)*

Struktur kimia

Asam aminosimbo

l

SerineSerin

(Asam 2-amino 3-hidroksi propanoat)

SER (S)

ThreonineTreonin

(asam 2-amino 3 hidroksi butanoat)

THR (T)*

II. ALKOHOLIK, netral

Struktur kimia

Asam aminoSimb

ol

TyrosineTirosin

[asam 2-amino 3-(4-hidroksi fenil) propanoat]

TYR (Y)

PhenylalanineFenilalanin

(asam 2-amino 3-fenil propanoat)

FENPHE (F)*

TryptophanTriptofan

[Asam 2-amino 3-(3-indolil)oic propionat]

TRPTRY(W)*

III. AROMATIK, netral

Struktur kimia Asam amino simbol

CysteineSistein

(Asam 2-amino-3-merkapto propanoat)

CYS(C)

MethionineMetionin

[Asam 2-amino-4-(metil tio) Butanoat]

MET(M)*

Cystine Sistin

CYS-S-S-CYS

IV. IKATAN DENGAN SULFUR, netral

Struktur kimia

Asam aminoSimbo

l

AsparagineAsparagin

(Asam 2-amino suksinimat)

ASN(N)

GlutamineGlutamin

(Asam 2-amino glutaramat)

GLN (O)

V. AMIDA, netral

Struktur kimia Asam aminoSimbo

l

ProlineProlin

(Asam 2-pirolidin karboksilat)

PRO(P)

(Asam 4-hidroksi 2-pirolidin

karboksilat)4-Hidroksiprolin HIP

VI. IMINO, netral

Struktur kimia

Asam amino Simbol

AsparticAspartat

(Asam 2-amino suksinat)

ASP(D)

GlutamicGlutamat(Asam 2-

aminoglutarat)

GLU(E)

VII. KARBOKSILAT, asam

Struktur kimia

Asam aminoSimbo

l

Lysine, Lisin(Asam 2,6-diaminoheksanoat)

LISLYS(K)*

Arginine, Arginin(Asam 2-amino-5-guanidovalerat)

ARG(R)*

Histidine, Histidin(Asam 2-amino-IH-imidazol-4-

propionat)

HIS(H)

VIII. BASA AMINA

Golongan Asam Amino yang tidak Didapatkan dalam Protein

No. N A M A RUMUSDidapatkan / terbentuknya

1.

2.

3.

4.

5.

-alanin

Taurin

Asam -amino

Homocystein

Homoserine

CH2(NH2)-CH2-COOH

CH2(NH2)-CH2-SO3H

CH2(NH2)-(CH2)2-COOH

CH2-CH2-CH-COOH

SH NH2

CH2-CH2-CH-COOH

OH NH2

Merupakan bagian coenzym ATerikat dengan asam empedu taurocholatJaringan otak

Pada biosintesis methionin

Pada metabolisme:-Threonin- Aspartat- methionin

No.

N A M A RUMUSDidapatkan / terbentuknya

6.

7.

8.

9.

10.

Ornithine

Citrulline

5-hydroxy triptophan

3,4-dihidroxy phenylalanine (DOPA)

Monoiodo tyrosine

CH2-CH2-CH2-CH-COOH

NH2 NH2

0=C-NH-CH2-CH2-CH2-CH-COOH NH2 NH2

Pada sintesis ureaPada sintesis urea

Prekursor dari serotonin

Prekursor dari melanin

Dalam kelenjar tiroid

Lanjutan..

HO

N

CH2 –CH–COOH

NH2

HO

CH2 –CH–COOH

NH2

HO

CH2 –CH–COOH

NH2

HO

I

No. N A M A RUMUSDidapatkan / terbentukny

a

11.

12.

13.

14.

3,5-diyodo thyronine

3,5,3-triyodo thyronine

Thyroxine (tetra yodo thyronine)

Asam Jengkol (jengkolic acid)

Dalam kelenjar tiroid

Dalam kelenjar tiroid

Hormon aktif kelenjar tiroid

Lanjutan..

CH2 –CH–COOH

NH2

HO

I

O

I

I

CH2 –CH–COOH

NH2

HO

I

I

CH2 –CH–COOH

NH2

HO

I

O

I

II

S – CH2 – CH – COOH

NH2

CH2 NH2

S – CH2 – CH – COOH

PEPTIDA Jika gugus amino asam amino I dengan gugus

karboksilat asam amino II bergabung akan membentuk IKATAN PEPTIDA.

Maka kedua asam amino pembangun itu disebut RESIDU ASAM AMINO.

Peptida terdiri dari dua residu asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida.

Contoh: Dipeptida terdiri dari:

2 residu asam amino dan 1 ikatan peptida

Tripeptida 3 residu asam amino dan 2 ikatan

peptida.

Residu asam aminoN-terminal

H H

O O

NH2 – C – C – N – C – C OH

R1 H R2

Residu asam aminoResidu asam aminoC-terminalC-terminal

Ditempatkan di sebelah kiri Ditempatkan di sebelah kanan

H2N

C

R1

C CN C

NC

CO

OH

H

R2

O

HH

R3

O

Ikatan peptida

H

H

Contoh-contoh Peptida

1. Glutathionine (-glutamyl cysteinyl glycine)

HOOC – CH – CH2 – CH2 – C– NH – CH – C– NH – C H2 – COOH

NH2 O O

CH2

SH

2.a. Bradykinin2.a. Bradykinin

ARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE-ARGARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE-ARG

b. Kallidin (b. Kallidin (LyLysyl-Bradykinin)syl-Bradykinin)

LYSLYS-ARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE- ARG-ARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE- ARG

3.a. Carnocine

b. Anserine (1-metil karnosin)b. Anserine (1-metil karnosin)

CH3

BradikininARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE-ARG

1 2 6543 7 8 9

BoguskininBoguskininARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PHE-ARGARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PHE-ARG

1 2 6543 7 8