pengantar biokimia 2010
TRANSCRIPT
![Page 1: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/1.jpg)
PENDAHULUAN BIOKIMIA
Dra Azizahwati MS Apt.
![Page 2: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/2.jpg)
BIOKIMIA• Adalah ilmu pengetahuan tentang dasar
kimiawi kehidupan yang mempelajari komposisi kimia dan perubahan kimia dr suatu zat hidup selama proses kehidupan
• Biokimia sering dikatakan sebagai: “The Chemistry of Living Thing” Hal ini karena sel mahluk hidup dg ukuran
yg sgt kecil dpt dipandang sbg suatu reaktor kimia yg sgt rumit.
![Page 3: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/3.jpg)
Biokimia• Didlm sel terdpt reaksi kimia dlm juml yg sgt besar, msg-msg dg
produknya & mem btk rangkaian reaksi kimia dg sgt terarah/ teratur (tdk sec. Acak)
contoh: pemecahan glc (C6H12O6) CO2 + H2O
• Dlm sel mahluk hidup terdpt suatu mekanisme dg berbgi subsistem yg bekerja sec. Khas/ spesifik yg memungkinkan makhluk hidup menghslkan seny. dg berbagai tk. kerumitan struktur molekul
• Berbgi reaksi dpt terjadi spontan didlm sel, contoh: Bila glc. dicamp. dg susp sel ragi, KH akan berubah menjadi seny lain spt: - pd kead anaerob: CH3CH2OH + CO2
- pd kead aerob : CO2 + H2O Bila glc terdapat dlm darah : 2 mol asam laktat
![Page 4: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/4.jpg)
BiokimiaDr ke-3 ciri yaitu:• Reaksi yg berjln sangat terarah• Spesifik• Seakan-akan tanpa memerlukan energiPasteur:peristiwa peragian dpt terjadi jika ada selBuchner:dpt terjadi tanpa sel asalkan ditambahkan ekstrak yg
berasal dr sel ragi
Berarti dlm sel terdpt substansi yg mampu menjalankan reaksi-reaksi kimia dg ke-3 ciri tsb Sec. Luas biokimia mempelajari gejala biologis yg dianalisis sec kimia
![Page 5: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/5.jpg)
PERKEMBANGAN ILMU BIOKIMIA
Pertengahan abad 19 :kimia organik menjadi ilmu kehidupan yang terpisah dr cabang ilmu kimia lain
• Th 1828:Friedrick WöhlerSintesis urea dr ammonium sianat
• Th 1820: J V Liebig- Mengkatagorikan makanan mnrt sistem klasifikasi KH,
Lemak dan Protein- Memperkenalkan konsep metabolisme yi proses kimia
yg membangun & memecah zat di dlm suatu organisme
![Page 6: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/6.jpg)
• Th 1840: Schwann & SchleidenMemperkenalkan teori sel sbg unit struktural dasar dari semua organisme
• Th 1830: L PasteurMengajukan teori keberadaan “fermen yg ter organisasi” yg hanya berfungsi pd sel ragi hidup yg memfermentasi glukosa menjadi alkohol dan CO2
• Th 1878: W KühneMemperkenalkan istilah “enzim” utk “fermen”
![Page 7: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/7.jpg)
• Th 1878
E Fischer (Nobel 1902) bpk biokimia
Menemukan:
-Metoda kunci & anak kunci antara E & S
-Pembtk protein adl asam amino
-Pemecahan protein oleh enzim pencernaan
E Buchner (Nobel 1907)
Ekstrak ragi mampu melakukan fermentasi
Alkohol
![Page 8: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/8.jpg)
• Th 1926: J B Sumner (Nobel 1946)Kristalisasi urease
• Th 1930: J H Northrup (Nobel 1946) Kristalisasi pepsin & tripsinHans A Krebs (Nobel 1953) Siklus urea & asam sitrat(pbtk energi)
• Th 1950: L Pauling& RB Corey (Nobel 1954)Konformasi helix dr protein
• Th 1953: F Sanger (Nobel 1958)Rangkaian as amino dr protein dg 51 as amino & 2 rantai peptida hormon insulin
![Page 9: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/9.jpg)
• Th 1940: G Beadle & E Tatum (Nobel 1958)
Hipotesis: setiap gen bertanggung jawab thd
struktur dr hanya satu enzim
• Th 1953:J Watson&FHC Crick (Nobel 1962)
Struktur heliks ganda dr DNA
Hipotesis “Dogma Sentral” dr biologi molekuler
• Th 1961: F Jacob & J Monod (Nobel 1965)
Pengaturan katalitik enzim
![Page 10: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/10.jpg)
• Mulai th 1970: Era Bioteknologi
Diperkenalkan teknik DNA rekombinan
Misal:-Rekayasa genetika
-Antibodi monoklonal
-Produksi obat-obatan
Penggunaan ilmu biokimia:
1. Mengungkapkan penyebab penyakit
2. Pengobatan yg rasional & efektif
3. Test skrining utk diagnosis (infark miocard)
4. Pemantauan perkembangan penyakit
5. Penilaian reaksi tubuh thd terapi
![Page 11: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/11.jpg)
ASAM AMINO & PROTEIN
Asam amino:
• As amino berfungsi sbg unit monomer utk
membtk rantai polipeptida dr protein
• Sebag besar protein mengand.20 AA yg
sama (L-α) sbg tl punggung protein
• AA mengand ggs fungsional karboksilat &
amino yg melekat pd atom karbon yg sama (AA-α)
![Page 12: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/12.jpg)
H R= ggs yg terikat
Ι R= H pd glisin
H2N B C B COOH
Ι
R
Penggolongan Asam amino:
1.Dg rantai samping alifatik
2.Rantai samping memp. ggs. hidroksil
3.Rantai samping mengand. atom sulfur
4.Rantai samping mengand.ggs. asidik/ amida
5.Rantai samping mengand.ggs.alkali
6.Mengand. cincin aromatik
7.Asam imino
![Page 13: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/13.jpg)
Ggs fungsional menentukan reaksi kimia AA seperti reaksi ionisasi, asilasi, esterifikasi, oksidasi dan alkilasi
Struktur peptida:
Digambarkan dg ggs terminal amino disisi kiri
dan ggs terminal karboksilat disisi kanan.
![Page 14: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/14.jpg)
PROTEIN
Struktur protein tdd 4 susunan :
Struktur Primer
Adalah urutan as. Amino yang membentuk
protein dg ikatan peptida.
O R
ǁ Ι
B HC B C B N B CH B
Ι Ι
R H
![Page 15: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/15.jpg)
Ikatan peptida membtk bidang datar, rantai
samping (R) berada pd konfigurasi trans pd
sisi yg berlawanan dr ikatan peptida
Struktur sekunder:
Struktur sekunder protein ditentukan oleh
struktur primer. Struktur sekunder dibtk. &
dipertahankan oleh ik. H antara C=O dg NH
pd ik. peptida
Ada 2 kemungkinan struktur sekunder yg
sering dijumpai: yaitu heliks-α dan β-pleated
sheet/lembaran-β
![Page 16: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/16.jpg)
1. Heliks-α• Berupa heliks yg berputar kekanan o.k. Tersusun
dr AA btk L• Protein dg heliks –α memp. 3,6 AA untuk tiap
putaran • Ggs. R dr AA mencuat keluar tegak lurus thd.
sumbu heliks• Struktur ini dipertahankan bersama-sama oleh ik.
H ant. ggs karboksil dr 1 ikatan peptida dg NH dr AA ke-4 sesdh itu dlm helik
• OK itu tiap ik. peptida, kec. yg terdpt di ke-2 ujung membtk. dua ik. H
![Page 17: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/17.jpg)
• Heliks-α paling mantap bila: struktur primer mengand. AA dg rantai samping tidak ber- muatan spt. Ala,Leu, Phe, Tir,Trp, Sis, Met, His, Asn, Gln & Val
• Heliks-α menjadi tdk. mantap lagi bila:
AA yg membtk. struktur primer memp. rantai samping yg besar/bermuatan spt. Ser, Ile, Tre, Asp, Glu, Lis & Arg
• Pro tdk dpt didudukkan dlm heliks-α
![Page 18: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/18.jpg)
2. Lembaran –β / β-pleated sheet
(lembaran bergelombang)
• Rantai protein meluas dg ggs. R berganti- ganti berada diatas & dibawah tl. punggung
• Ik. H terbtk. antara ik. Peptida yg berjln sec.
antiparalel. Mungkin rantai yg berbeda atau rantai yg sama yg melipat, membtk. lengkungan spt. jepitan rambut
• Ik. H tegak lurus thd. arah tl. punggung
![Page 19: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/19.jpg)
Contoh struktur sekunder protein
![Page 20: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/20.jpg)
Struktur Tertier
• Adalah konfigurasi yg ditampilkan protein dlm ruang
• Struktur tertier dimantapkan oleh adanya
1.Interaksi ion antara ggs. R yg bermuatan
2.Interaksi hidrofobik
3.Ikatan disulfida
4.Ikatan kovalen dg. ggs. prostetik
![Page 21: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/21.jpg)
Berdasarkan struktur tertier, protein
dibedakan:
• Protein globuler
Mempunyai btk. yg lebih kurang bulat
Mudah larut dlm air & larutan garam encer
• Protein fibrosa
Membentuk serat-serat panjang spt. tali/ tongkat membtk struktur yg sangat kuat
Tidak larut dlm air
![Page 22: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/22.jpg)
Struktur kuartener
Adalah penataan suatu rantai protein dg
rantai protein yg lain & dg koenzim yg tdk ter-
ikat sec. Kovalen
Misal:
Hemoglobin tdd: 2 rantai α & 2 rantai β serta
4 ggs Heme
![Page 23: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/23.jpg)
DENATURASI PROTEINProtein akan mengalami denaturasi oleh zat-
zat yg dpt memecah ikatannya, misal:
1.pH hidrolisis ik. peptida
2.Suhu tinggi
3.Urea, guanidin & deterjent: memutus ik. H
4.Hidrolisis pd suasana basa:Ser &Thr rusak
5.Hidrolisis pd suasana asam: Trp rusak, Gln & Asn mengalami deaminasi
Protein yg mengalami denaturasi akan kehilangan
aktivitas biologis & kelarutannya berkurang
![Page 24: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/24.jpg)
FUNGSI BIOLOGI PROTEIN
1. Aktivitas enzimatik: Glc DH pd glikolisis
2. Transport: Hb mentransfer O2 dlm darah
3. Cadangan: Feritin: Cadangan Fe dlm limfa
4. Struktur: Kolagen :Jar. Ikat fibrosa
5. Proteksi: Antibodi:Interaksi dg protein asing
Fibrinogen: pembekuan darah
7. Aktivitas hormonal: Insulin: met. Glc
GH : pertumb. tulang
![Page 25: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/25.jpg)
Pokok bahasan biokimia
• Dra Azizahwati MS Apt.
1.Struktur & fungsi protein dan enzim
-Mioglobin dan hemoglobin
-Mekanisme kerja enzim
-Kinetika enzim
2. Bioenergetika
-Bioenergetika/peranan ATP
-Oksidasi biologi
-Rantai pernapasan & fosforilasi oksidatif
![Page 26: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/26.jpg)
3. Nutrisi,pencernaan & absorpsi
4. Metabolisme karbohidrat
-Metabolisme & pembentukan energi
-Siklus asam sitrat
-Glikolisis & oksidasi piruvat
-HMP Shunt & jln asam uronat
-Metabolisme glikogen
-Glukoneogenesis & pengaturan glc. darah
-Metab. KH lain (fru. gal & glukosamin)
![Page 27: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/27.jpg)
5. Metabolisme lipid
-Oksidasi asam lemak & ketogenesis
-Biosintesis asam lemak & Eikosanoid
-Metab asilgliserol & sfingolipid
-Transportasi & penyimpanan lipid
-Kolesterol (sintesis, transport & ekskresi)
![Page 28: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/28.jpg)
• Dr Yahdiana Harahap MS Apt
1.Mikronutrien (vitamin & mineral)
2.Metabolisme Xenobiotik
3.Metabolisme protein & asam amino
-Biosintesis AA nonesensial
-Katabolisme rangka karbon AA
-Produk khusus dari AA
-Porfirin & pigmen empedu
![Page 29: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/29.jpg)
4. Nukleotida purin & pirimidin
-Metabolisme nukleotida purin & pirimidin
-Struktur & fungsi asam nukleat
-DNA & RNA
- Sintesis protein
5. Biokimia kanker
![Page 30: PENGANTAR BIOKIMIA 2010](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081508/5571f9f0497959916990d20e/html5/thumbnails/30.jpg)
PRAKTIKUM BIOKIMIA
1. Karbohidrat I (sifat umum KH)
2. Karbohidrat II (hati & pati/amilum)
3. Protein I (sifat umum protein)
4. Protein II (susu)
5. Lipid
6. Saliva
7. Enzim
8. Darah
9. Urin