Kuliah 1 Pengantar Biokimia

  • View
    181

  • Download
    86

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Biokimia

Text of Kuliah 1 Pengantar Biokimia

  • BIOKIMIA

  • BIOKIMIA

    PENDAHULUAN (ASPEK KIMIA TUBUH)ENZIMBIOMOLEKUL (PROTEIN, KARBOHIDRAT, LEMAK)BIOENERGETIKMETABOLISME KARBOHIDRAT METABOLISME LEMAK METABOLISME PROTEINASAM NUKLEATIMMUNOKIMIA

    *STY-Pendahuluan*

  • Biokimia MolekulerMempelajari proses Biokimia pada tingkat molekuler.Mempelajari struktur dan fungsi molekul kehidupan.Ciri-ciri suatu sel hidup antara lain :Ada proses replikasi (perbanyakan diri)Ada proses metabolisme yang efisienAda proses mutasi.

  • Unsur dasar organisme hidup adalah :Utama : C, H, O ,N; Tambahan: S, PDi alam terdapat dalam bentuk :CO2, H2O, NH3.

    Unsur-unsur dasar tersebut akan membentuk molekul organik (sub unit organik, monomer) yaitu :Asam aminoMonosakaridaNukleotida.

    Monomer-monomer akan berkondensasi membentuk molekul Lebih besar (Makromolekul) yaitu :ProteinPolisakaridaAsam nukleat.

    Dari unsur-unsur dasar dibentuk pula makromolekul Lipida.

  • Selanjutnya: : makromolekul saling berikatan (secara non kovalen) membentuk molekul yang lebih kompleks yaitu SupramolekulSupramolekul antara lain :Membran plasma KromosomAparatus golgiRetikulum endoplasmik,dls.Supramolekul selanjutnya akan membangun sel.Jadi : supramolekul merupakan unit fungsional suatu sel. Sel merupakan unit struktur dan unit fungsi dari kehidupan

  • Makromolekul PROTEIN

    Rangkaian daripada asam-asam aminoDapat berfungsi struktural :bagian daripada membran sel.Dapat berfungsi fungsional : sebagai enzim, hormon, reseptor, transporter, antibodi

    ASAM AMINOFungsi :Membangun molekul proteinPra zat hormon.NeurotransmitterPigmen

  • Di alam ada 20 macam asam amino :Ala s/d Val bersifat Hidrofobik,sisanya HidrofilikAla ( ALANIN )Ile ( ISOLEUSIN )Leu ( LEUSIN )Met ( METIONIN )Phe ( FENIL ALANIN )Pro ( PROLIN )Trp ( TRIPTOFAN )Tyr ( TIROSIN )Val ( VALIN )Arg ( ARGININ )Asn ( ASPARAGIN )Asp ( ASAM ASPARTAT )Cys ( CISTEIN )Glu ( ASAM GLUTAMAT )Gln ( GLUTAMIN )Gly ( GLISIN )His ( HISTIDIN )Lys ( LISIN )Ser ( SERIN )Thr ( TREONIN )

  • (makromolekul) POLISAKARIDA

    Polimer MonosakaridaFungsi utama : sebagai komponen struktural membran / dinding sel dan sebagai sumber energi.Yang dijumpai terbanyak dialam : amilum dan selulosa. Keduanya merupakan rangkaian sub unit D-glukosa.

  • MONOSAKARIDASakar artinya : GulaBiasanya terdiri dari 3 unsur : C, H, dan ODengan perbandingan 1:2:1Gula dengan 6 atom C : HeksosaGula dengan 5 atom C : Pentosa Gula dengan 4 atom C : TetrosaGula dengan 3 atom C : TriosaMonosakarida berikatan satu sama lain melalui IKATANGLIKOSIDA, membentuk molekul yang lebih kompleks :Disakarida,Oligosakarida, Polisakarida.

  • (makromolekul) LIPIDA/LEMAK

    Definisi : Zat yang larut dalam pelarut organik ( kloroform, benzena, dls.) dan sukar atau tidak dapat larut dalam air.Rangkaian daripada hidrokarbonFungsi sebagai komponen struktural membran sel dan sebagai sumber energi.

  • Macam macam LEMAK yang terdapat dalam tubuh :Asam LemakTriasilgliserol ( TAG )/TrigliseridaGlisero/ FosfolipidKolesterolSfingolipid.

  • ASAM LEMAKAdalah Asam Karboksilat dengan rantai Hidrokarbon yangpanjang sebagai rantai samping.

    Catatan : Dalam tubuh, jumlah atom C Antara 14 20, dan genap.

  • Ada 2 macam Asam Lemak

    Asam Lemak Jenuh (tidak memiliki ikatan rangkap)Asam Lemak Tidak Jenuh (memiliki ikatan rangkap) Misal :Asam Palmitoleat, Asam Oleat, Asam Linolenat, Asam Arakhidonat.

  • Beberapa catatan penting mengenai Lemak

    Sumber energiPenting untuk proses absorpsi vitamin-vitamin yang larut dalam lemakMengkonsumsi lemak sangat penting agar tubuh mendapat asam lemak ESENSIAL.

  • ASAM LEMAK ESENSIAL

    Adalah asam lemak yang mengandung ikatan rangkap pada w-6 (misal : Asam Linoleat, Asam Arakhidonat) dan ikatan rangkap pada w-3 (misal : Asam Linolenat)Ikatan rangkap pada w-6 dan pada w-3 ini tidak dapat disintesis dalam tubuh manusia.

  • TAG/ TRIGLISERIDA

    Lipid yang terbanyak dalam tubuhBukan komponen utama membran biologisSumber energiDisintesis dan disimpan dalam adiposit.

  • GLISEROFOSFOLIPID

    Komponen utama membran biologisMisal : Fosfatidil Kolin, Fosfatidil Etanolamin, Asam Fosfatidat, Fosfatidil Gliserol.

  • SFINGOLIPID

    Komponen membran biologis.Misal : Spingomielin,Serebrosida,Gangliosida.

    KOLESTEROL

    Komponen membran biologis.Suatu steroidPra-zat untuk asam empedu dan hormon-hormon steroid.

  • MEMBRAN SUPRAMOLEKUL

    Misal : Membran plasma, dinding sel.

    Merupakan suatu MEMBRAN BIOLOGIS dengan sifat Permeabel untuk zat-zat non polar (Hidrofobik) danImpermeabel untuk zat-zat polar (Hidrofilik).

  • KARAKTERISTIK MEMBRAN BIOLOGIS

    Terdiri dari 2 lapis molekul Lipid (bilayer) dengan bagian ekor non polar saling berhadapan ditengah bilayer, dan bagian polar menghadap keluar.

    Pada kedua lapis tersebut tertanam molekul-molekul protein globuler secara tidak teratur.

  • Protein tersebut menonjol dipermukaan luar membran secara asimetris.Maka : tonjolan molekul-molekul protein pada membran lipid bilayer itu tampak sebagai suatu MOZAIK.

    Molekul lipid dan protein pada membran biologis berikatan Secara non kovalen sehingga kedua jenis molekul tersebut Secara individual dapat bergerak bebas sepanjang bidang Membran. Dengan demikian lapisan membran menjadi Bersifat encer (FLUID).Maka : membran biologis akan menunjukkan gambaran MOZAIK FLUID

  • Derajat FLUIDITAS suatu membran bergantung kepada :Komposisi LipidSuhu.

    KOMPOSISI LIPID.Lebih dominan asam lemak jenuh,maka membran lebih Kaku.Lebih dominan asam lemak tidak jenuh maka,membran lebihEncer.

    PENGARUH SUHUPada suhu rendah, pergerakan lipid relatif lebih sedikit & Lapisan bilayer menjadi lebih PADAT.

  • Berdasarkan atas LOKASINYA, protein Membran Plasma dapat dibagi menjadi :Protein Integral (protein intrinsik). Protein membentang dari lapisan yang satu kelapisan yang lain. Protein ini sulit dipisahkan dari komponen lainnya.

    Protein perifer (protein ekstrinsik). Protein terdapat pada permukaan membran. Protein ini mudah dipisahkan dari komponen lainnya.

  • Protein membran plasma dapat berfungsi sebagai :Reseptor Sinyal

    Enzim

    Transporter / Carrier

    Ion Channel.

  • RESEPTOR SINYAL

    Memiliki BINDING SITE untuk sinyal-sinyal extra sel (LIGANDS).

    Bila LIGANDS berikatan dengan reseptornya, maka protein reseptor akan mentransduksi sinyal ini menjadi suatu MESSENGER untuk pesan Intra Sel.

  • TRANSPORTERDijumpai hampir disepanjang permukaan membran.Mengangkut nutrien dari luar kedalam sel.Mengangkut sisa-sisa metabolisme dari dalam keluar sel.

    ION CHANNELSejumlah reseptor pada membran, memiliki hubungan dengan ion channel.Bila reseptor berikatan dgn ligand-nya, maka ion channel akan terbuka (atau sebaliknya akan tertutup).

  • ION CHANNELING

    Dijumpai antara lain pada membran plasma sel-sel neuron dan sel-sel otot.Bila ada rangsangan pada sel neuron/ sel otot maka terjadi perubahan potensial elektrik pada membran plasma sel sehingga terjadi pembukaan atau penutupan ion channel.

  • Mekanisme Transport Melalui Membran ada 4 cara :1. Simple Diffusion2. Facilitated Diffusion (Passive Transport) 3. Active Transport4. Ion ChannelingSimple Diffusion.Difusi suatu zat berlangsung dari daerah dengan konsentrasitinggi kedaerah dengan konsentrasi lebih rendah ; sampaidicapai keseimbangan.Contoh : H2O, O2, N2, CH4.

  • FACILITATED DIFFUSION (TRANSPORT PASIF).Difusi berlangsung dengan bantuan suatu protein spesifik (Transporter, Permease), Mengikuti gradien konsentrasi.Contoh : Transport Glukosa melalui membran sel darah aktif.

    TRANSPORT AKTIF.Transport melawan gradien konsentrasi, dan memerlukan energi.Contoh : Trnasport K+, Na+, Ca++, Laktosa.

  • ORGANELDefinisi : organel adalah bagian daripada sel yang diselimuti membran.Maka, sesuai dengan definisi,pembicaraan tentang organel termasuk pula : Membran Sel, Sitosol, & Cytoskeleton.Catatan : Cytoskeleton adalah network daripada filamen- filemen yang mengisi ruang sitosol. Filamen-filamen itu akan mengikat organel-organel ditempatnya.

  • PERBEDAAN PROKARIOT & EUKARIOT.

    PROKARIOTEUKARIOTnukleusTidak adaadaMembran seladaadamitokondriaTidak adaadaE.RTidak adaadaribosomadaada

  • AIR DAN MINERALAIRMerupakan unsur yang paling dominan dalam tubuh.( lebih dari 65% bagian tubuh terdiri dari air ).

    SUMBER AIR TUBUHDari makanan dan minuman (per oral)Dari hasil metabolisme dalam tubuhPer enteral (infus, tranfusi, dls)

  • Air tubuh dibuang melalui :UrineFaecesParu-paruKulit.

    STRUKTUR AIRAir merupakan molekul yang POLAR : terdiri dari :2 atom H+ dan 1 atom O-

  • Molekul air berinteraksi satu sama lain melalui IKATANHIDROGEN

    SIFAT AIRZat yang reaktifKarena merupakan molekul polar,maka ia sangat potensial sebagai zat pelarut yang universal.

  • PRINSIP AIR SEBAGAI PELARUTAir menyelimuti gugus yang bermuatan, Sehingga interaksi antar molekul dihambat (disebut : zat tersebut terlarut)

  • AIR BERPOTENSI SEBAGAI PELARUT UNIVERSAL.Sebab : air dapat berinteraksi dengan molekul-molekul karbohidrat,lemak, dan protein melalui ikatan Hidrogen.Molekul air dengan gugus Hidroksil. misal : pada molekul karbohidrat.

  • Molekul air dengan gugus keto. Misal : pada molekul karbohidrat.

    Molekul air dengan gugus karboksil. Misal : pada molekul lemak.

  • Molekul air dengan gugus amino. Misal pada molekul protein.