materi-biokimia-p1

PERTEMUAN PERTAMA : BIOKIMIA Aspek kimia dalam tubuh1.

Senyawa kimia dalam jasad hidup

2.Sintesis dan degradasi Aspek biokimia yang berpengaruh 1. Enzim dan koenzim (pengertian, jenis, dalam reproduksi kesehatan ibu, janin, bayi dan anak cara kerja, sifat kinetic, regulasi dan aktivitas enzim) 2. HUBUNGAN DAN PERAN BIOKIMIA DENGAN KEDOKTERAN/KEBIDANAN MASALAH POKOK KESEHATAN 1. Pemahaman terhadap kesehatan & cara mempertahankan kesehatan 2. Pemahaman terhadap penyakit & terapinya secara efektif BIOKIMIA MEMBERI SUMBANGAN BERHARGA TERHADAP PENYELESAIAN MASALAH POKOK TERSEBUT. MENGAPA ? ILMU BIOKIMIAAsam Nukleat Protein Lipid Karbohidrat

Penyakit genetik

Anemia sel sabit

Arterosklerosis

Diabetes M.

ILMU KEDOKTERAN

Materi Biokimia : Triman Jr.Drs.MPd.

1

SEMUA PENYAKIT MEMPUNYAI DASAR BIOKIMIAWI1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Penyebab fisik : trauma mekanik, suhu yang tinggi atau rendah, perubahan mendadak dalam tekanan atmosfer, radiasi, shock listrik Penyebab kimia dan obat-obatan : senyawa toksik tertentu, preparat obat,dll Penyebab biologis : virus, ricketsia, bakteri, fungsi, bentuk parasit yang lebih tinggi Kekurangan oksigen : perubahan sirkuasi darah, penurunan kemampuan darah untuk mengangkut oksigen, keracunan pada enzim-enzim oksidatif dll Penyebab genetic : congenital, molekuler Reaksi imunologi : anafilaksis, penyakit autoimun Gangguan keseimbangan gizi : defisiensi gizi, kelebihan gizi Gangguan keseimbangan hormonal : defisiensi hormonal, reproduksi hormone berlebihan

PENGGUNAAN BIOKIMIA DALAM PEMERIKSAAN PENYAKIT1. 2. 3. 4. 5. 6. PENGGUNAAN CONTOH Mengungkap penyebab fundamental Demonstrasi yang memperlihatkan dan mekanisme terjadinya penyakit sifat cacat genetic pada penyakit kistik fibrosis Menunjukkan pengobatan yang Penggunaan diet rendah fenilalanin rasional serta efektif berdasar hasil untuk mengobati fenilketonuria no. 1 di atas Membantu dalam menegakkan Penggunaan enzim Kreatin Kinase dianosis penyakit yang spesifik MB (CKMB) plasma untuk membantu penyakit infark miokard Sebagai pemeriksanaan screening Penggunaan Tiroksin Darah (TSH) untuk diagnosis dini penyakit- untuk diagnosis hipotiroidisme penyakit tertentu congenital neonatal Memantau perjalanan penyakit Penggunaan enzim alanin tertentu aminotransferase (ALT) plasma utk memantau penyakit hepatitis Menilai respon penyakit terhadap Pemeriksaaan kadar antigen untuk terapi pasien yang mendapat terapi karena kanker colon


2

TUBUH MANUSIA TERSUSUN DARI BEBERAPA UNSUR YANG MEMBENTUK MAKROMOLEKUL UNSUR UTAMA TUBUH : 1. KARBON 2. HIDROGEN UNSURKARBON OKSIGEN HIDROGEN NITROGEN KALSIUM FOSFOR

3. OKSIGEN 4. NITROGEN PERSENTASE50 20 10 8.5 4 2.5

UNSURKALIUM SULFUR NATRIUM KHLOR MAGNESIUM BESI

PERSENTASE1 0.8 0.4 0.4 0.1 0.01

BIOMOLEKUL BESAR DAN KOMPLEKS DARI TUBUH MAKHLUK HIDUP YAITU : ADN, ARN, PROTEIN, POLISAKARIDA, DAN LEMAK BIOMOLEKUL ADN ARN PROTEIN POLISAKARIDA (GLIKOGEN) LIPID UNSUR PEMBANGUN Deoksinukleotida (ribose yang kehilangan OH pada C ke 3) Ribonuleotida Asam Amino Glukosa ASAM lemak FUNGSI POKOK Bahan genetik Template untuk sintesis protein Aktivitas enzimatik dan hormonal Sumber energi yang langsung atau tersimpan sementara (jangka pendek) Penyusun membrane sel dan cadangan makanan (jangka panjang)

URUTAN KEKOMPLEKSAN BIOMOLEKULMolekul sederhanaCO , H2O, NH3, Dll

Molekul bahan pembangunAsam amino, gula sederhana, Nukleotida, Asam lemak

MAKRO MOLEKULPROTEIN, Polisakarida, Asam inti, lipida

Organel dan agregat SupramolekulKomponen sel: membrane inti, RE, lisosom dll

SEL

BIOMOLEKUL DISINTESIS DAN DIDEGRADASI MELALUI AKTIVITAS BIOKIMIAWI TUBUHMateri Biokimia : Triman Jr.Drs.MPd.

3

SINTESIS DAN DEGRADASI UNSUR/SENYAWAAN TERJADI DALAM SEL DALAM SEL PROSES REAKSIPERTUKARAN DAN PENGANGKUT AN ZAT

KATABOLISME REDUKSI KELUAR ORGANEL/ SEL / TUBUH

ANABOLISME OKSIDASI MASUK ORGANEL/ SEL / TUBUH


4

ENZIMFOCUS BAHASAN : Pengertian, jenis, cara kerja, sifat kinetic, regulasi dan aktivitas enzim A. PENGERTIAN : Asal kata ENZIM = En-zyme yang berarti ragi (yeast) = KERJA/SATUAN KERJA (ERGON).. mulai dikenal Tahun 1877Enzim adalah PROTEIN yang khusus disintesis sel untuk BIOKATALISATOR reaksi-reaksi dalam sel/tubuh makhluk hidup ENZIM disintesis dalam sel, tetapi komponen penyusunannya diperoleh dari luar (makanan/minuman.. bervitamin) ENZIM yang dikeluarkan dari dalam sel disebut EKSO-ENZIM. ENZIM yang tetap tersimpan dalam sel disebut ENDO-ENZIM. ENZIM dalam melaksanakan fungsinya sering butuh KO-FAKTOR. KO-FAKTOR berikatan dengan enzim. IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TIDAK TETAP disebut GUGUS PROSTETIK. IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TETAP disebut KO-ENZIM. ENZIM tersusun atas dua komponen yaitu BAGIAN YANG TERMOLABIL disebut APO-ENZIM dan BAGIAN YANG AKTIF disebut PROSTETIK/KOENZIM


5

B. JENIS ENZIM : Klasifikasi (tatanama) jenis enzim didasarkan pada NAMA SUBSTRAT YANG DIKATALISIS (contoh: sakarase, proteinase, dll) atau NAMA JASAD HIDUP PENGHASIL ENZIM (contoh: papain, fisin, dll), atau JENIS REAKSI PADA PROSES KATALISISNYA. Klasifikasi yang STANDART adalah berdasar JENIS REAKSINYA. ADA 6 JENIS ENZIM: 1. OKSIDOREDUKTASE 2. TRANSFERASE 3. HIDROLASE 4. LIASE 5. ISOMERASE 6. LIGASEUntuk reaksi-reaksi oksidasi dan reduksi: Dehidrogenase, Oksidase Untuk pemindahan gugus fungsional: Transaminase, Kinase Untuk reaksi hidrolisis : Esterase, Peptidase, Fosfatase Untuk penambahan ikatan rangkap: Fumarase Untuk reaksi isomerasi (pembuatan senyawaan padanan): Alanin rasemase Untuk penempelan ikatan/senyawaan: Alanin sintetase


6

TABEL JENIS DAN FUNGSI ENZIM NO1.

JENIS ENZIM OKSIDOREDUKTASE (Reaksi reduksi oksidasi)

FUNGSI / PERANa. Bekerja pada CH OH C

a. Bekerja pada

= O

c. Bekerja pada CH = CH d. Bekerja pada CH NH2

e. Bekerja pada CH NH f. Bekerja pada NADH, NADPH

2.

TRANSFERASE (Pemindahan gugus fungsional)

3.

HIDROLASE (Reaksi Hidrolisis)

a. b. c. d. e.

a. Gugus satu karbon b. Gugus aldehida atau keton c. Gugus asil d. Gugus glikosil e. Gugus fosfat f. Gugus yang mengandung Sulfur (S) Ester Ikatan glikosida Ikatan peptide Ikatan C-N lain Anhidrida asama. C =C

4.

LIASE (Penambahan ikatan rangkat atau kebalikan reaksi tersebut)

b. C =O c. C =N

5. 6.

ISOMERASE LIGASE (Pembentukan ikatan dengan pembelahan ATP)

a. b. c. d.

Reaksi isomerasi Pembentukan ikatan C-O Pembentukan ikatan C-S Pembentukan ikatan C-N Pembentukan ikatan C-C


7

KO-ENZIMKo-enzim identik dengan VITAMIN. Sebagai Ko-faktor ada unsur yang dapat diperoleh/disusun dari dalam tubuh, tetapi tak sedikit yang tidak dapat disusun tubuh hewan/manusia sehingga perlu memasukkan dari luar berupa vitamin. NO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. KO-ENZIM Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD) Nikotinamida Adenin Dinukleotida Phosphat (NADP) Flavin Adenin Dinukleotida (FAD) Flavin Mononukleotida (FMN) Tiamin Pirofosfat (TPP) Piridoksal fosfat Koenzim A Biotin Koenzim B12 VITAMIN Asam Nikotinat (NIASIN) Asam Nikotinat (NIASIN) Riboflavin Riboflavin TiaminPiridoksin (vit.B6)

FUNGSI Redoks Redoks Redoks RedoksOksidatif dekarboksilasi

Asam Pantotenat biotin Kobalamin (vit.B12)

Transaminasi dan rasemase Transfer gugus asil Transfer CO2 Transfer gugus fungsional

C. CARA KERJA ENZIM : Enzim dalam bekerja dipengaruhi oleh :SUHU, KEASAMAN (pH), KONSENTRASI ENZIM, KONSENTRASI SUBSTRAT

D. SIFAT KINETIK ENZIM : 1. Enzim berfungsi sebagai katalisator 2. Enzim itu suatu protein 3. Enzim itu spesifik (khusus) 4. Enzim suatu koloid 5. Enzim dapat bekerja bolak-balik 6. Enzim jumlahnya tidak perlu banyak (cukup) 7. Enzim tidak tahan panas 8. Enzim bekerja baik pada pH tertentu

Kinetika reaksi enzim berbeda dengan katalisator buatan manusia. FUNGSI KHUSUS ENZIM adalah :Materi Biokimia : Triman Jr.Drs.MPd.

8

1.

Menurunkan energi aktivasi: suatu zat A oleh fungsi enzim akan berubahmenjadi zat B jika zat A mendapatkan energi yang cukup sehingga berada dalam keadaan aktif yang akhirnya dapat berubah menjadi zat B

2.

Mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan yang optimal TANPA mengubah besarnya tetapan keseimbangannya: kecepatan reaksi enzim

diukur dari jumlah substrat yang dapat diubah dalam waktu tertentu. Penghitungan kecepatan reaksi enzim digunakan tetapan MICHAELIS-MENTEN. Kecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh (1) pH, (2) suhu, (3) konsentrasi enzim maupun substrat, dan (4) adanya inhibitor/PENGHAMBAT. INHIBITOR ada 2 macam yaitu : inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Contoh inhibitor adalah Racun Cyanida dan Sulfida 3. Mengendalikan reaksi : tanpa enzim tidak ada reaksi biokimia lebih lanjut

E. REGULASI & AKTIVITAS ENZIM : Enzim bekerja dengan regulasi tertentu. Regulasi enzim dilakukan dengan dua cara : (1) Mekanisme umpan balik, (2) Pengendalian genetic melalui SINTESIS PROTEIN dalam sel. SELENGKAPNYA BACA LITERATUR : David S. Page. PrinsipPrinsip Biokimia. Edisi Kedua. Hal. 133-140 NEGATIVE-POSITIVE MECHANISMCENTER

STO P

+GOPRODUCTIO N ACTIVITIES

SINTESIS PROTEIN : CENTRAL DOGMATRANSKRIPSI ADN ADN DUPLIKASI ARND R T

TRANSLASI PROTEIN


9

PERTEMUAN KEDUA Aspek biokimia yang berpengaruh dalam reproduksi kesehatan ibu, janin, bayi dan anak2. Oksidasi biologi & senyawa berenergi tinggi : proses oksidasi,

peran enzim/ko-enzim & logam dlm.oksidasi biologi, transfer electron dlm. Sel, hubungan rantai respirasi dengan senyawa fosfot ber-energi tinggi, oksidasi H dlm mitokondria, struktur & fungsi mitokondria, proses transfer electron di mikrosom, proses REDOKS dlm sel darah merah3. Siklus Kreb sebagai rangkaian oksidasi lengkap bahan

makanan: sumber ostetik Ko.A, fungsi emfibolik sklus Kreb, pembentukan energi dlm siklus Kreb.

OKSIDASI BIOLOGI dan SENYAWA BERENERGI TINGGI MANFAAT PELAJARAN INI BAGI ANDA : Memahami bahwa pada kasus keracunan polutan dan obat serta zat karsinogenik sering digunakan terapi dengan pemberian oksigen pada penderita. Zat-zat tersebut dimetabolisme oleh enzim OKSIGENASE dalam system sitokrom P-450 di mitokondria, yang merupakan salah satu enzim oksidoreduktase

PROSES OKSIDASI BIOLOGI: Reaksi Oksidasi biologi selalu diikuti reaksi reduksi. Oksidasi TIDAK selalu menggunakan Oksigen, misal Dehidrogenasi.


10

1. Pengertian : Oksidasi adalah proses pengeluaran electron lawannya reduksi yaitu proses penerimaan electron. Contoh : ion feri dioksidasi menjadi ion fero, reaksinya sebagai berikut : Fe2+ion fero

e- (electron)

Fe3+ion feri

2.

Reaksi REDOKS (REDUKSI & OKSIDASI) memerlukan enzim OKSIDOREDUKTASE 3. Oksidasi biologi pada makhluk hidup tingkat tinggi MUTLAK memerlukan adanya OKSIGEN. Pada makhluk tertentu (bakteri anaerob) mampu melakukan oksidasi biologi tanpa Oksigen bebas. (INGAT KONSEP ORGANISME AEROBIK dan makhluk hidup ANAEROBIK) 4. Kemampuan suatu senyawaan melakukan pertukaran electron (memberi atau menerima electron) disebut sebagai POTENSIAL REDOKS (dinyatakan dalam satuan volt) 5. Enzim/Ko-enzim dan Logam yang berperan dalam oksidasi biologi ialah : 1. 2. 3. 4. 6. ENZIM / KO-ENZIM OKSIDASE DEHIDROGENASE HIDROPEROKSIDASE OKSIGENASE LOGAM Mg, Fe


11

GLIKOLISI S

PIRUVATNAD+ CO2 NADH + H+

Asetil Ko.A

Asam Lemak

OksaloasetatNAD+ NADH + H+

Sitrat

Iso-SitratNAD+

Malat

Siklus TCA SIKLUS KREB

NADH + H+

-Ketoglutarat + CO2NAD+ NADH + H+

FumaratFAD FADH2

Suksinat


12

materi-biokimia-p1

Documents