D L B Universitas Samawa BIOKIMIA OLEH IIN GANTIHAR, S.Pd. NIP. 19650815 198811 1 001 D L B Universitas Samawa

Materi Biokimia Pengantar biokimia Asam amino dan Peptida Protein DNA dan Eskpresi Genetik Transduksi energi dan metabolisme Karbohidrat Lipid dan produk alam yang berhubungan makhluk hidup

Pengantar Biokimia Ilmu Biokimia adalah ilmu yang mempelajari tentang peranan berbagai molekul dalam reaksi kimia dan proses yang berlangsung dalam makhluk hidup. Jangkauan ilmu Biokimia sangat luas sesuai dengan kehidupan itu sendiri. Tidak hanya mempelajari proses yang berlangsung dalam tubuh manusia, ilmu Biokimia juga mempelajari berbagai proses pada organisme mulai dari yang sederhana sampai yang kompleks.

Tugas Mandiri Buatlah resume perihal : Struktur dan fungsi sel dalam organisme Hirarki organisme molekuler sel Tatanama senyawa hidrokarbon ( alkana, alkena dan alkuna ) Disusun dlm. Bentuk laporan dan batas waktu selama 1 minggu.

Asam amino dan Peptida Protein kelompok senyawa yang terpenting dalam organisme hewan. Protein ( Proteios = “pertama” Yun.) adalah poliamida. Hidrolisis protein menghasilkan asam-asam amino. Terdapat kira-kira 300 jenis asam amino dialam Hanya 20 macam asam amino yang lazim dijumpai dlm. Protein tumbuhan dan hewan. Dari 20 puluh ini dapat membentuk: otot,urat, kulit, kuku, bulu, hemoglobin, enzim, hormon, antibodi.

Materi asam amino dan peptida Struktur asam amino Peptida Beberapa peptida yang menarik Biosintesis peptida Klasifikasi protein Struktur yang lebih tinggi dari protein Denaturasi protein Enzim

Struktur Asam amino Asam amino yg. Terdapat didalam protein adalah asam a-aminokarboksilat yang paling sederhana = asam aminoasetat ( H2NCH2CO2H ) disebut juga Glisina Titik leleh asam amino diatas 200°C, larut dalam air dan pelarut polar Mengandung gugus amino yg. Bersifat basa dan gugus karboksil yang bersifat asam. Asam amino esensial = yg. Tidak disintesis sendiri oleh organisme tersebut.

Contoh satu molekul asam amino: CH3CHCO2H Nama : Alanina / Ala Rumus kimia : C3H7O2N NH2 Rumus struktur H H O gugus karboksil Struktur lengkap H – C – C – C – OH H N – H gugus amino H

Asam amino esensial pd. manusia Arginina ( arg ) Histidina ( his ) Isoleusina ( ile ) Leusina ( leu ) Lisina ( lys ) Metionina ( met ) Fenilalanina ( phe ) Treonina ( thr ) Triptofan ( try ) Valina ( val )

Contoh kasus pd. manusia Fenilketonuria ( PKU ) : akibat tidak mempunyai enzim fenilalanina hidroksilasi yang diperlukan untuk pengubahan ini. Fenilalanina diubah menjadi fenilpiruvat yang jika menum puk pada jaringan otak akan menimbulkan keterbelakangan mental. Makanan penderita harus mengandung tirosina lebih banyak dibandingkan fenilalanina.

Pentingnya struktur rantai samping Beberapa asam amino mempunyai rantai samping gugus karboksil ( asam amino asam ) Asam amino dengan rantai samping gugus asam amino ( asam amino basa ). Asam amino yang mempunyai rantai samping –OH atau –SH dikelompokan sebagai ( asam amino netral ).

Contoh kasus pd. manusia Penyakit Anemia sel sabit ( sickle-cell anemia ) akibat suatu molekul protein yg. Terdiri dari 146 satuan asam amino, satu satuan tunggal telah diubah dari asam glutamat menjadi valin. Menyebabkan hemoglobin kurang larut dan kurang mampu menjalankan tugas mengangkut oksigen ke sel-sel tubuh.

Peptida Suatu amida yang dibentuk dari dua asam amino atau lebih. Ikatan peptida = ikatan antara gugus a-amino dari suatu asam amino dengan gugus karboksil dari asam amino lainnya. Tiap asam amino dalam molekul peptida disebut satuan/unit atau suatu residu. Menurut perjanjian suatu poliamida/polipeptida dengan residu asam amino kurang dari 50 disebut peptida yang lebih besar disebut protein.

Struktur Peptida Makin banyak residu asam amino dalam suatu peptida, makin banyak kemungkinan strukturnya. Contoh : tripeptida, tiga asam amino dapat digabung menurut 6 macam cara yang berbeda. Secara sistematis struktur peptida: asam amino dengan gugus amino bebas ditaruh diujung kiri struktur disebut asam amino N-ujung. Asam amino dengan gugus karboksil bebas dtaruh diujung kanan disebut asam amino C-ujung. Nama peptida terdiri dari nama asam amino dari kiri ke kanan.

Contoh struktur peptida N –ujung C-ujung O O O H2NCHC NHCHC NHCH2COH CH3 CH2 --- ---OH alaniltriosilglisina Contoh soal: Berilah kemungkinan struktur suatu peptida yang mengandung ala, gly,phe (gunakan nama singkatan contoh satu strukturnya..?

Beberapa peptida penting Oxytocin ,suatu hormon berasal dari kelenjar dibawah otak yang menyebabkan pengerutan uterin selama melahirkan bayi. Enkefalin ,zat-zat penghilang rasa nyeri yang dihasilkan oleh tubuh sendiri, merupakan peptida-peptida otak yang mengandung 5 residu asam amino dengan meletakan diri pada situs penghilang rasa nyeri dalam otak. Teori “jogger high” (perasaan sehat dan segar karena jogging) contoh: tyr-gly-gly-phe-met

Biosintesis Peptida Dilaksanakan oleh RNA dan enzim. Dengan tahap-tahap: DNA mencetak RNAm (mesenger) yang membawa codon (urutan-urutan 3 basa nitrogen) selanjutnya RNAm akan ke RNAribosom untuk dilakukan perakitan asam amino-asam amino mejandi peptida/protein. RNAtransfer akan membawa asam-asam amino untuk dirakit di RNAribosom sesuai dengan codon yang dibawa RNAm.

Molekul DNA C G A T TC A C G

Klasifikasi Protein Berdasarkan tipe tugas yang dilaksanakan, protein dibagi dalam kelas-kelas: 1. Protein serat/protein struktur/fibrous protein (tidak larut): - kolagen : membentuk jar. Penyambung; 30 % protein binatang menyusui.kekurangan sisteina & triptofan,kaya hidrokspirolina. - elastis : membentuk urat dan pembuluh darah - keratin : membentuk rambut,bulu,kuku.kaya sisteina & sistina.

Klasifikasi Protein (lanjutan) Protein globular ( larut ): - hemoglobin, insulin, antibodi, fibrinogen, hormon- hormon, albumin, globulin, protamina(asam nukleat). Protein konjugasi (conjugated protein/bersenyawa dengan zat lain): - nukleoprotein :bersenyawa dengan asam nukleat. - mukoprotein : bersenyawa dg.>4% karbohidrat. - glikoprotein : bersenyawa dg.<4% karbohidrat. - lipoprotein : bersenyawa dg. Lipid.

Ikatan-ikatan yangf bertanggung jawab atas struktur protein Struktur protein umumnya dipertahankan oleh dua ikatan sangat kuat ( peptida dan disulfida ) dan tiga ikatan lemah ( ikatan hidrogen, hidrofobik dan elektrostatik/garam ). 1.Ikatan peptida ( antara a - karboksil dan a - nitrogen ) 2.Ikatan disulfida ( antara 2 residu sistein yang saling berhubungan ). Ikatan sistein relatif stabil terhadap keadaan yang sering menyebabkan denaturasi protein.Asam performat atau b merkaptoetanol dapat digunakan untuk memisahkan ikatan ini.

Ikatan-ikatan yangf bertanggung jawab atas struktur protein 3.Ikatan hidrogen (dibentuk antara residu pengikat yang terdapat pada ranta samping ikatan peptida asam amino dan ikatan yang terbentuk antara atom hidrogen dan oksigen). 4.Interaksi hidrofobik ( rantai samping non polar asam amino netral pada protein cenderung bersekutu, hubungan ini tidak stoikhiometri, tidak terdapat ikatan asli ). 5.Ikatan elektrostatik( merupakan ikatan garam antara gugus yang bermuatan berlawanan pada rantai samping asam amino.

Struktur yg. Lebih tinggi dari protein Struktur primer : rentetan asam-asam amino. Struktur sekunder: bentuk orientasi molekul seperti spiral. Struktur tersier : antaraksi lebih lanjut terlipatnya kerangka membentuk suatu bulatan. Struktur kuartener : antaraksi antara sub-unit protein tertentu seperti globin-globin dalm hemoglobin.

Denaturasi protein Hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh kacaunya ikatan hidrogen sehingga molekul protein tidak utuh,akibatnya hilang sifat biologis protein. Misalnya: memasak putih telur. Faktor yang menyebabkannya antara lain: perubahan suhu, pH, detergen, radiasi, zat redoks.

Enzim Protein yang mengkatalisis reaksi biokimia, bersifat efisien dan spesifik dalam kerja katalitiknya. Tugas membuat resume tentang Enzim ? Dalam bentuk presentasi menggunakan program power point disimpan dalam flas disk kemudian dipresentasikan didepan kelas per kelompok. ( disiapkan buku-buku referensinya)untuk mengantisifasi tanya jawab.

Klasifikasi enzim Oksidoreduktase, NAD+, Katalase Transferase ,Asetil Ko-A Hidrolase,Galaktosidase Liase,Fumarase Isomerase, Gliseraldehida Ligase, L-glutamat.