“METABOLISME LIPID”

BAB I

PENDAHULUAN

Hubungan antara proses biologi dan kimia pada makhluk hidup saling berkaitan erat. Hal tersebut dapat dilihat, misalnya dari proses pencernaan makanan dalam tubuh yang tidak lepas dari kedua proses tersebut. Metabolisme kimiawi dalam sistem pencernaan makanan memiliki peranan penting dalam tiap prosesnya. Reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam sistem pencernaan dapat membantu pemecahan molekul-molekul makanan menjadi molekul yang lebih sederhana, sehingga dapat diserap oleh tubuh.

Seperti halnya karbohidrat dan protein, lipida atau yang lebih sering disebut lemak juga merupakan sumber energi dalam proses metabolime yang terjadi di dalam tubuh. Besarnya energi yang dihasilkan setiap gram lemak adalah lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat atau 1 gram protein. 1gram lemak menghasilkan 9 kal, sedangkan karbohidrat atau protein hanya menghasilkan 4 kal/gram.

Lemak dalam makanan merupakan campuran lemak heterogen yang sebagian besar terdiri dari trigliserida. Trigliserida disebut lemak jika pada suhu ruangan berbentuk padatan, dan disebut minyak jika pada suhu ruang berbentuk cairan. Trigliserida merupakan campuran asam-asam lemak, biasanya dengan panjang rantai karbon sebanyak 12 sampai 22 dengan jumlah ikatan rangkap dari 0 sampai 4. Dalam lemak makanan juga terdapat sejumlah kecil fosfolipid, sfingolipid, kolesterol, dan fitosterol. Lemak netral merupakan dari gliserol dan asam lemak. Gliserol mempunyai tiga gugusan hidroksil di mana masing-masing akan mengikat satu molekul asam lemak yang disebut trigliserol.

Lemak dan minyak merupakan zat makanan yang penting untuk menjaga kesehatan tubuh manusia. Selain itu lemak dan minyak juga merupakan sumber energi yang lebih efektif dibanding dengan karbohidrat dan protein. Minyak atau lemak, khususnya minyak nabati, mengandungg asam-asam lemak esensial seperti asam linoleat, linolenat, dan arakidonat yang dapat mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol. Minyak dan lemak juga berfungsi sebagai sumber dan pelarut bagi vitamin-vitamin A, D, E, K. Lemak dan minyak terdapat pada hampir semua bahan pangan dengan kandungan yang berbeda-beda. Lemak hewani banyak mengandung sterol yang disebut kolesterol, sedangkan lemak nabati banyak mengandung fitosterol dan lebih bayak mengandung asam lemak asam lemak tak jenuh sehingga umumnya berbentuk cair.

Kekeruhan dalam darah akan hilang dan darah akan menjadi jernih kembali apabila darah telah mengalir melalui beberapa organ tubuh atau jaringan-jaringan, karena terjadinya proses hidrolisis lemak oleh enzim lipoprotein lipase. Lipoprotein lipase terdapat dalam sebagian besar jaringan dan dalam jumlah yang banyak dalam jaringan adiposa dan otot jantung. Sebagian besar lemak yang diabsorbsi diangkut ke hati. Disini lemak diubah menjadi fosforlipid dan diangkut ke organ-organ dan jaringan-jaringan.

Pada proses oksidasi 1 gram lemak dihasilkan energi sebesar 9 kkal, sedangkan 1 gram karbohidrat maupun protein hanya menghasilkan 4 kkal. Lemak juga merupakan salah satu bahan makanan yang mengndung vitamin A, D, E, dan K
Pencernaan lemak terutama terjadi dalam usus, karena dalam mulut dan lambung tidak terdapat enzim lipase yang tidak dapat menghidrolisis lemak. Dalam usus lemak diubah dalam bentuk emulsi, sehingga dengan mudah berhubungan denganenzim steapsin dalam cairan pankreas. Hasil akhir proses pencernaan lemak ialah asam lemak, gliserol,monogliserol,digliserida serta sisa trigliserida. Pegeluaran cairan pankreas dirangsang oleh hormon sekretin dan pankreozimin.

Lemak yang keluar dari lambung masuk ke usus merangsang pengeluaran hormon kolesistokinin yang pada gilirannya menyebabkan kantung empedu berkontraksi hingga mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum. Lipid lainnya yang dapat terhidrolisis oleh cairan pankreas antara lain adalah lesitin oleh fosfolipase, fosfatase, dan esterase. Ester kolesterol dan kolesterol esterase dihidrolisis menjadi kolesterol dan asam lemak.

BAB II

METABOLISME LIPID

Lipid adalah molekul-molekul biologis yang tidak larut di dalam air tetapi larut di dalam pelarut-pelarut organik. Lipid juga dikenal oleh masyarakat awam sebagai minyak (organik, bukan minyak mineral atau minyak bumi), lemak, dan lilin. Istilah “lipid” mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofob yang esensial dalam menyusun struktur dan menjalankan fungsi sel hidup. Karena nonpolar, lipida tidak larut dalam pelarut polar, seperti air atau alkohol, tetapi larut dalam pelarut nonpolar, seperti eter atau kloroform.

Metabolisme merupakan proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup atau sel, metabolisme disebut juga reaksi enzimatis karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Oleh karena itu, metabolisme lipida berarti proses pembakaran lipid atau lemak, ataupun proses penguraian atau perombakan lemak di dalam tubuh.

Metabolisme lipid atau lemak dalam tubuh terjadi dalam hati / hepar. Dilakukan oleh lipase yang terdapat pada getah usus dan getah pankreas, dengan pH optimum 7,5 – 8 lipid yang kita peroleh sebagai sumber energi utamanya adalah dari lipid netral, yaitu trigliserid (ester antara gliserol dengan 3 asam lemak). Secara ringkas, hasil dari pencernaan lipid adalah asam lemak dan gliserol, selain itu ada juga yang masih berupa monogliserid. Karena larut dalam air, gliserol masuk sirkulasi portal (vena porta) menuju hati. Asam-asam lemak rantai pendek juga dapat melalui jalur ini.

Struktur miselus. Bagian polar berada di sisi luar, sedangkan bagian non polar berada di sisi dalam

Sebagian besar asam lemak dan monogliserida karena tidak larut dalam air, maka diangkut oleh miselus (dalam bentuk besar disebut emulsi) dan dilepaskan ke dalam sel epitel usus (enterosit). Di dalam sel ini asam lemak dan monogliserida segera dibentuk menjadi trigliserida (lipid) dan berkumpul berbentuk gelembung yang disebut kilomikron. Selanjutnya kilomikron ditransportasikan melalui pembuluh limfe dan bermuara pada vena kava, sehingga bersatu dengan sirkulasi darah. Kilomikron ini kemudian ditransportasikan menuju hati dan jaringan adiposa.

Struktur kilomikron. Perhatikan fungsi kilomikron sebagai pengangkut trigliserida

Simpanan trigliserida pada sitoplasma sel jaringan adiposa

Di dalam sel-sel hati dan jaringan adiposa, kilomikron segera dipecah menjadi asam-asam lemak dan gliserol. Selanjutnya asam-asam lemak dan gliserol tersebut, dibentuk kembali menjadi simpanan trigliserida. Sewaktu-waktu jika kita membutuhkan energi dari lipid, trigliserida dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, untuk ditransportasikan menuju sel-sel untuk dioksidasi menjadi energi. Proses pemecahan lemak jaringan ini dinamakan lipolisis. Asam lemak tersebut ditransportasikan oleh albumin ke jaringan yang memerlukan dan disebut sebagai asam lemak bebas (free fatty acid/FFA).

Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tidak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur ini pun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.

Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksibutirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik.

Ikhtisar metabolisme lipid

Gliserol

Kolesterol

Aseto asetat

hidroksi butirat

Aseton

Steroid

Steroidogenesis

Kolesterogenesis

Ketogenesis

Diet

Lipid

Karbohidrat

Protein

Asam lemak

Trigliserida

Asetil-KoA

Esterifikasi

Lipolisis

Lipogenesis

Oksidasi beta

Siklus asam sitrat

ATP

CO₂

H₂O

+ ATP

Lipid yang terdapat dalam makanan sebagian besar berupa lemak, oleh karena itu metabolisme yang akan dibahas terutama adalah metabolisme lemak. Pada umumnya lipid merupakan konduktor panas yang jelek, sehingga lipid dalam tubuh mempunyai fungsi untuk mencegah terjadinya kehilangan panas dari tubuh. Makin banyak jumlah lemak, makin baik fungsinya mempertahankan panas dalam tubuh.

Pada proses oksidasi 1 gram lemak dihasilkan energi sebesar 9 kkal, sedangkan 1 gram karbohidrat maupun protein hanya menghasilkan 4 kkal. Selain itu lemak mempunyai fungsi melindungi organ-organ tubuh tertentu dari kerusakan akibat benturan atau goncangan, sumber energi, dan sebagai pelarut vitamin A, D, E, K. Lemak juga merupakan salah satu bahan makanan yang mengandung vitamin A, D, E, dan K.

Metabolisme lipid atau lemak dalam tubuh terjadi dalam hati/hepar. Dalam darah lemak berbentuk kolesterol, metabolismenya memerlukan uraian yang sangat panjang. Yang penting untuk diketahui dalam rangka menjaga kesehatan tubuh adalah kadar kolesterol dalam darah, total kolesterol agar diusahakan tidak melebihi angka 200. Kadar HDL (disebut kolesterol baik) agar lebih dari 45 dan LDL (sering disebut kolesterol jahat) tidak melebihi 110.

Kelebihan kolesterol berpotensi menimbulkan plak di pembuluh darah koroner pada jantung, sehingga pembuluh akan tersumbat, kemudian sel-sel jantung bisa mati (iskemia) dan akhirnya penyakit jantung koroner yang bisa membawa kematian. Ada lemak lain dalam darah yang disebut Trigliserid, ini sintesa dari molekul glukosa/gliserol yang diikat oleh dua asam lemak. Untuk menjaga kesehatan, maka kadar trigliserid dalam darah juga agar diusahakan di bawah 200.

Ada beberapa fungsi Lipida berfungsi yaitu :

a) Sumber Energi
Lemak menghasilkan 9 kkal/gram
Lemak tubuh disimpan sbb : 50% di subkutan, 45% disekeliling organ dalam rongga perut, 5% di jaringan intramuskuler.

b) Sumber Asam Lemak Esensial
Sumber lemak esensial linoleat dan linolenat.

c) Alat Angkut Vitamin Larut Lemak
Lemak membantu transportasi dan absorbsi vitamin larut lemak

d) Memberi Rasa Kenyang dan Kelezatan
Menghambat sekresi as lambung dan memperlambat pengosongan lambung sehingga lemak memberi rasa kenyang lebih lama. Lemak juga memberi kelezatan khusus pada makanan.

e) Sebagai Pelumas
Lemak merupakan pelumas dan membantu pengeluaran sisa pencernaan.

f) Memelihara Suhu Tubuh
Lapisan lemak dibawah kulit mengisolasi tubuh dan mencegah kehilangan panas tubuh secara cepat, jadi lemak berfungsi dalam memelihara suhu tubuh.

g) Pelindung Organ Tubuh
Melindungi ginjal, jantung dan hati dengan membantu menahan organ-organ tersebut tetap ditempatnya dan melindungi dari benturan.

Klasifikasi lipida yang penting dalam ilmu gizi adalah :

Lipida sederhana

a) Lemak netral : monogliserida, dan trigliserida (ester asam lemak dengan gliserol)

b) Ester asam lemak dengan alcohol berberat molekul tinggi (ester sterol, ester nonsterol, ester vitamin A dan ester vitamin D)

Lipida majemuk (Compound lipids)

a) Fosfolipida

b) Lipoprotein

Lipida turunan (Derived lipids)

a) Asam lemak

b) Sterol (kolesterol dan ergosterol, hormon steroid, vitamin D dan garam empedu)

c) Karotenoid dan vitamin A, vitamin E, vitamin K)
Klasifikasi lipida menurut fungsi biologiknya didalam tubuh adalah

Lemak simpanan (lemak simpanan energi paling utama didalam tubuh)
Lemak struktural yang terutama terdiri atas fosfolipida dan kolesterol.

Transpor Lipida

Pada umumnya 2,5 hingga 3 jam setelah orang makan-makanan yang mengandung banyak lemak, kadar lemak dalam darah akan kembali normal. Dalam darah lemak diangkut dalam tiga bentuk, yaitu berbentuk kilomikron, partikel lipoprotein yang sangat kecil, dan bentuk asam lemak yang terikat dalam albumin. Kilomikron yang menyebabkan darah tampak keruh, terdiri atas lemak 81-82%, Protein 2%, fosfolipid 7% dan kolesterol 9%. Kekeruhan akan hilang dan darah menjadi jernih kembali apabila darah telah mengalir melalui beberapa organ tubuh atau jaringan-jaringan, karena terjadinya proses hidrolisis lemak oleh enzim lipoprotein lipase. Lipoprotein lipase terdapat dalam sebagian besar jaringan, terdapat dalam jumlah banyak pada jaringan adipose dan otot jantung. Sebagian besar lemak yang diabsorbsi diangkut ke hati. Disini lemak diubah menjadi fosfolipid yang kemudian diangkut ke organ-organ maupun ke jaringan-jaringan tubuh. Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah:

CH₃(CH₂)_nCOOH atau C_nH_2n+1-COOH

Oksidasi Asam Lemak Jenuh (Saturated fatty acid)

Proses hidrolisis lemak mengalami oksidasi dan menghasilkan asetil koenzim A yang salah satunya hipotesis yang dapat diterima ialah bahwa asam lemak terpotong 2 atom karbon setiap kali oksidasi. Oleh karena oksidasi terjadi pada atom karbon β oksidasi. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal diantara atom-atom karbon penyusunnya. Asam lemak jenuh bersifat lebih labil.

Dalam makanan yang gurih lezat biasanya terkumpul lemak makanan. Klasifikasi lemak makanan bermacam-macam. Bisa dilihat dari sumbernya, yaitu yang berasal dari hewan dan tumbuh-tumbuhan. Dapat juga dibedakan berdasarkan penglihatan, yaitu lemak yang jelas-jelas terlihat (seperti minyak, mentega) dan yang tidak terlihat (misalnya dalam susu, telur).

Ada lagi penggolongan lain, yaitu berdasarkan susunan unit-unit atom karbon. Mungkin di antara kita masih ada yang ingat kalau lemak atau minyak secara kimiawi tersusun atas unit-unit asam lemak. Suatu lemak atau minyak tersusun atas macam-macam asam lemak. Jadi, tidak ada yang tersusun hanya oleh satu macam asam lemak.

Susunan ini yang sangat mempengaruhi sifat dari lemak tersebut. Sebagai contoh, minyak kelapa lebih banyak mengandung asam lemak larut, yaitu suatu asam lemak jenuh, minyak kelapa sawit mempunyai kandungan asam lemak jenuh (palmitat) hampir sama banyaknya dengan kandungan asam lemak tidak jenuh (oleat). Pada dasarnya ada lemak jenuh, lemak tidak jenuh tunggal, dan lemak tidak jenuh ganda. Jenuh di sini artinya seluruh atom karbon sudah berikatan dengan atom hidrogen. Sebaliknya, tidak jenuh artinya atom karbonnya ada yang memiliki ikatan rangkap dengan atom karbon di sebelahnya dan masih bisa dijenuhkan atau diikatkan dengan atom hidrogen.

Lemak jenuh mempunyai sifat yang tidak menyenangkan, yaitu menyebabkan darah menjadi lengket dengan dinding pembuluh darah, sehingga darah menjadi mudah menggumpal. Selain itu, lemak jenuh memudahkan terjadinya pengerasan dinding pembuluh darah. Lemak jenuh banyak terdapat pada lemak nabati (minyak kelapa), lemak susu (mentega), lemak daging, dan lain lain.

Struktur asam lemak jenuh

Oksidasi Asam Lemak Tidak Jenuh (Unsaturated fatty acid)

Oksidasi asam lemak tak jenuh reaksinya sama seperti reaksi oksidasi asam lemak jenuh. Hanya diperlukan tambahan dua enzim lagi yaitu isomerase dan reduktase untuk memecah asam-asam lemak tak jenuh. Tahap pertama oksidasi asam lemak tidak jenuh adalah pembentukan asilkoenzim A. Selanjutnya molekul asil koenzim A dari asam lemak tidak jenuh tersebut mengalami pemecahan melalui proses β oksidasi seperti molekul asam lemak jenuh, terbentuk senyawa –sis-sis-asil KoA atau tran-sis-asil KoA, yang tergantung pada letak ikatan rangkap pada molekul tersebut. Untuk mendapatkan gambaran yang menyeluruh dari proses oksidasi ini kan diberikan contoh oksidasi linoleat. Lemak tidak jenuh tunggal mempunyai sifat netral, tidak terlalu jahat, tetapi juga tidak terlalu menguntungkan

Jenis asam lemak yang tidak jenuh yang banyak terdapat dalam alam adalah asam beratom C sebanyak 18 yaitu asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat, dengan ikatan rangkap sis-Δ9 dan sis Δ12. Tahapan reaksi dalam oksidasi asam lemak tak jenuh yaitu linoleat KoA yang terbentuk pada tahap pertama, kemudian dipecah melalui proses β oksidasi, sehingga menghasilkan 3 molekul asetil KoA dan Δ³ sis- Δ⁶sis-dieonil KoA, yang oleh enzim isomerase diubah menjadi Δ² -trans- Δ² -dieonil KoA. Senyawa ini kemudian mengalami proses α oksidasi sehingga menghasilkan 2 molekul asetil KoA dan Δ² – sis-eonil KoA yang oleh enzim hidratase diubah menjadi D(-) β –hidroksiasil KoA. Senyawa ini kemudian mengalami proses β oksidasi dan dengan terbentuknya 4 molekul asetil KoA maka selesailah rangkaian reaksi kimia pada proses oksidasi asam linoleat tersebut. Dari 1 molekul asam linoleat terbentuk 9 molekul asetil KoA.

Struktur asam lemak tak jenuh

Contoh trigliserida lemak tak jenuh.

Metabolisme Senyawa Keton

Asetil koenzim A yang dihasilkan oleh reaksi oksidasi asam lemak dapat ikut dalam siklus asam sitrat apabila penguraian lemak dan karbohidrat seimbang. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksibutirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik.

Senyawa keton terjadi dari asetil koenzim A apabila penguraian lemak terdapat dalam keadaan berlebihan. Dalam keadaan normal, jaringan dalam tubuh menggunakan senyawa keton dengan jumlah yang sama dengan yang dihasilkan oleh hati. Konsentrasi senyawa keton dalam darah sangat rendah (kurang dari 1 mg per 100 ml darah) dan kurang dari 0,1 gram yang dikeluarkan bersama urine setiap hari. Pada penderita diabetes yang parah, konsentrasi senyawa keton dapat mencapai 80 mg per 100 ml darah. Hal ini disebabkan oleh karena produksi senyawa keton lebih besar daripada penggunaan. Penimbunan senyawa keton dalam darah disebut ketosis dan pengeluaran melalui urine dapat mencapai 100 gram atau lebih tiap (ketonuria).

Sintesis Asam Lemak

Sintesis asam lemak bukan berarti kebalikan dari jalur penguraian asam lemak, artinya pembentukan asam lemak sebagian besar berlangsung melalui jalur metabolik lain, walaupun ada sebagian kecil asam lemak yang dihasilkan melalui kebalikan dari reaksi penguraian asam lemak dalam mitokondria.

Pada hakikatnya sintesis asam lemak berasal dari asetil KoA. Enzim yang bekerja sebagai katalis adalah kompleks enzim-enzim yang terdapat pada sitoplasma, sedangkan enzim pemecah asam lemak terdapat pada mitokondria. Beberapa ciri penting jalur biosintesis asam lemak adalah :

Sintesis berlangsung di luar mitokondria, oksidasi terjadi di dalam matriks mitokondria.
Zat antara pada sintesis asam lemak berikatan kovalen dengan gugus sulfhidril pada protein–pembawa asil (ACP), sedangkan zat antara pada pemecahan asam lemak berikatan dengan koenzim A.
Enzim–enzim pada sintesis asam lemak pada organisme yang lebih tinggi tergabung dalam suatu rantai polipeptida tunggal, yang disebut sintase asam lemak. Sebaliknya, enzim-enzim pemecahan tampaknya tidak saling berikatan.
Rantai asam lemak yang sedang tumbuh, diperpanjang dengan cara penambahan berturut–turut unit dua karbon yang berasal dari asetil KoA. Donor aktif unit dua karbon pada tahap perpanjangan adalah malonil-ACP. Reaksi perpanjangan dipacu oleh pelepasan CO₂.
Reduktor pada sintesis asam lemak adalah NADPH, sedangkan oksidator pada pemecahan asam lemak adalah NAD dan FAD.
Perpanjangan rantai oleh kompleks sontase asam lemak terhenti setelah terbentuknya palmitat (C16).Perpanjangan rantai lebih lanjut dan penyisipan ikatan rangkap oleh system enzim yang lain.

Makanan bukan satu-satunya sumber lemak kita. Semua organisme dapat mensintesis asam lemak sebagai cadangan energi jangka panjang dan sebagai penyusun struktur membran. Pada manusia, kelebihan asetil KoA dikonversi menjadi ester asam lemak. Sintesis asam lemak sesuai dengan degradasinya (oksidasi beta).

Sintesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. ACP (Acyl Carrier Protein) digunakan selama sintesis sebagai titik pengikatan. Pengikatan ini terjadi pada ujung molekul yang mengandung gugus-SH, yaitu gugus fosfopantoteinat. Gugus ini terdapat pula pada molekul koenzim A.

Semua sintesis terjadi di dalam kompleks multi enzim-fatty acid synthase. NADPH digunakan untuk sintesis.

Tahap-tahap sintesis asam lemak ditampilkan pada skema berikut.

Biosintesis Trigliserida

Nama lain untuk golongan senyawa ini adalah lemak netral dan trigliserida. Fungsi dasar dari trigliserida adalah sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak). Senyawa golongan ini dari gliserol dan tiga molekul asam lemak yang terikat secara ester. Setiap gliserol mungkin berikatan dengan 1, 2 atau 3 asam lemak yang tidak harus sama. Jika gliserol berikatan dengan 1 asam lemak disebut monogliserida, jika berikatan dengan 2 asam lemak disebut digliserida dan jika berikatan dengan 3 asam lemak dinamakan trigliserida. Trigliserida merupakan cadangan energi penting dari sumber lipid.

Tahap pertama sintesis trigliserida ialah pembentukan gliserofosfat, baik dari gliserol maupun dari dihidroksi aseton fosfat. Reaksi pada gliserol berlangsung dalam hati dan ginjal sedangkan pada dihidroksi aseton fosfat berlangsung dalam mukosa usus serta dalam jaringan adipose. Selanjutnya gliserofosfat yang telah terbentuk bereaksi dengan 2 mol asil koenzim A membentuk suatu asam fosfatidat. Tahap berikutnya adalah reaksi hidrolisis asam fosfatidat ini dengan fosfatase sebagai katalis dan menghasilkan suatu 1, 2-digliserida. Asilasi terhadap 1, 2-digliserida ini merupakan reaksi pada tahap akhir karena molekul asil koenzim A akan terikat pada atom C nomor 3, sehingga terbentuk trigliserida.

Struktur trigliserida sebagai lemak netral

Trigliserida (atau lebih tepatnya triasilgliserol atau triasilgliserida) adalah sebuah gliserida, yaitu ester dari gliserol dan tiga asam lemak. Trigliserida merupakan penyusun utama minyak nabati dan lemak hewani.

Struktur kimia trigliserida yaitu

Struktur umum trigliserida

Rumus kimia trigliserida adalah CH₂COOR-CHCOOR’-CH₂-COOR”, dimana R, R’ dan R” masing-masing adalah sebuah rantai alkil yang panjang. Ketiga asam lemak RCOOH, R’COOH dan R”COOH bisa jadi semuanya sama, semuanya berbeda ataupun hanya dua diantaranya yang sama.

Panjang rantai asam lemak pada trigliserida yang terdapat secara alami dapat bervariasi, namun panjang yang paling umum adalah 16, 18, atau 20 atom karbon. Asam lemak alami yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan biasanya terdiri dari jumlah atom karbon yang genap disebabkan cara asam lemak dibiosintesis dari asetil KoA. Sekalipun begitu, bakteri memiliki kemampuan untuk menyintesis asam lemak dengan atom karbon ganjil ataupun rantai bercabang. Kebanyakan lemak alami memiliki campuran kompleks dari berbagai macam trigliserida karena ini, lemak mencair pada suhu yang berbeda-beda.

Pada sel, trigliserida (atau lemak netral) dapat melalui membran sel dengan bebas, tidak seperti molekul lainnya, karena karakteristiknya yang non-polar sehingga tidak bereaksi dengan lapisan ganda fosfolipid pada membran.

0 Comments Leave a comment

“LIPID”

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Seperti halnya karbohidrat dan protein, lemak merupakan sumber energi bagi tubuh. Besarnya energi yang dihasilkan setiap gram lemak adalah lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat atau 1 gram protein. 1gram lemak menghasilkan 9 kal, sedangkan karbohidrat atau protein hanya menghasilkan 4 kal/gram.

Istilah lipid meliputi senyawa-senyawa heterogen,termasuk lemak dan minyak yang umum dikenal di dalam makanan,fosfolipida,malam,sterol,dan ikatan lain sejenis yang terdapat di dalam makanan dan tubuh manusia. Lipid mempunyai sifat yang sama yaitu larut dalam pelarut nonpolar,seperti etanol,eter,kloroform,dan benzene.

Rumusan Masalah
Bagaimana struktur lipida
Seperti apa penggolongan lipid
Bagaimana cara penulisan tata nama lipida
Bagaimana menuliskan struktur dan sifat dari fosfolida
Bagaimana menuliskan struktur dan sifat dari sfingolida
Bagaimana menuliskan struktur dan sifat dari terpen
Bagaimana menuliskan struktur dan sifat dari steroid
Bagaimana menuliskan struktur dan sifat dari kolesterol
Bagaimana menuliskan struktur dan sifat dari egastrol dan asam-asam empedu
Tujuan

Setelah mempelajari makalah ini diharapkan :

Menuliskan struktur lipida
Menjelaskan penggolongan lipida
Menuliskan tata nama lipida
Menuliskan struktur dan sifat dari fosfolida

5. Menuliskan struktur dan sifat dari sfingolipida.

6. Menuliskan struktur dan sifat dari terpen.

7. Menuliskan struktur dan sifat dari steroid.

8. Menuliskan struktur dan sifat dari kolesterol.

9. Menuliskan struktur dan sifat dari Egastrol dan asam-asam empedu

Metode Penelitian

Dalam penulisan makalah ini kami sebagai penulis menggunakan metode pustaka

BAB II

ISI

Pengertian Lipid

tidak larut dalam air
ada hubungannya dengan asam-asam lemak atau esternya
mempunyai kemungkinan digunakan oleh makhluk

Senyawa-senyawa yang termasuk lipid ini dibagi dalam beberapa golongan. Bloor membagi lipid dalam tiga golongan besar yakni

Lipid sederhana yaitu ester asam lemak dengan berbagai alcohol,contohnya lemak atau gliserida dan lilin (waxes)
Lipid gabungan yaitu ester asam lemak yang mempunyai gugus tambahan contohnya fosfolipid,serebrosida
Derivat lipid yatu senyawa yang dihasilkan oleh proses hidrolidids lipid contohnya asam lemak ,gliserol, dan sterol.

Fungsi Lipid

Beberapa fungsi lipid antara lain :

Sebagai penyusun struktur membrane sel, yaitu berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material.
Sebagai cadangan energy yaitu disimpan sebagai jaringan adipose.
Sebagai hormon yang berfungsi mengatur komunikasi antar sel dan vitamin untuk membantu regulasi proses-proses biologis

Penggolongan lipid

Dalam bab ini lipid dibagi dalam beberapa golongan berdasarkan kemiripan struktur kimianya, yaitu:

Asam lemak, Lemak, Lilin, Fosfolipid, Sfingolipid, Terpen, Steroid, Lipid kompleks.

1. Asam lemak

Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak yang berasal dari hewan atau tumbuhan .Asam ini adalah asam karboksilat yang mempunyai rantai karbon panjang dengan rumus :

R – C – OH

Dimana R adalah rantai karbon yang jenuh atau tidak jenuh dan terdiri atas 4 sampai 24 buah atom karbon. Rantai karbon yang jenuh adalah rantai karbon yang tidak mengandung ikatan rangkap sedangkan yang mengandung ikatan rangkap yang disebut rantai karbon tidak jenuh. Pada umumnya asam lemak mempunyai jumlah atom karbon genap.

Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah:

CH₃(CH₂)_nCOOH atau C_nH_2n+1-COOH

Rentang ukuran dari asam lemak adalah C₁₂ sampai dengan C₂₄. Ada dua macam asam lemak yaitu:

1.1.Asam lemak jenuh (saturated fatty acid)

Asam lemak jenuh adalah asam lemak yang rantai karbonnya tidak mengandung ikatan rangkap dan merupakan rantai karbon pendek. Di bawah ini merupakan beberapa contoh dari asam jenuh:

Nama	Rumus	Titik Lebur
Asam butirat	C₃H₇COOH	-7,9
Asam kaproat	C₅H₁₁COOH	-1,5 sampai -2,0
Asam palmitat	C₁₅H₃₁COOH	64
Asam Stearat	C₁₇H₃₅COOH	69,4

gambar 1. Struktur asam lemak jenuh

1.2.Asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid)

Asam lemak tak jenuh adalah asam lemak yang tidak mengandung satu ikatan rangkap atau lebih. Dibawah ini merupakan beberapa contoh asam lemak tak jenuh:

Nama	Rumus	Titik Lebur (^oC)
Asam oleat	C₁₇H₃₃COOH	14
Asam linoleat	C₁₇H₃₁COOH	-11
Asam linolenat	C₁₇H₂₉COOH	Cair pada suhu sangat rendah

Di bawah ini merupakan struktur rantai dari contoh asam lemak tak jenuh.

Struktur rantai dari asam oleat yang mengandung satu ikatan rangkap.

CH₃ – (CH₂)₇– CH = CH – (CH₂)₇ – COOH

Struktur rantai dari asam linoleat yang mempunyai dua ikatan rangkap.

CH₃ – (CH₂)₄ – CH = CH – CH₂ – CH = CH – (CH₂)₇ – COOH

Struktur rantai dari asam linolenat yang mempunyai tiga ikatan rangkap.

CH₃ – CH₂ – CH = CH – CH₂ – CH = CH – CH₂ – CH = CH – (CH₂)₇ – COOH

Asam linolenat (α)

CH₃ – (CH₂)₄ – CH = CH – CH₂ – CH = CH – CH₂ – CH = CH – (CH₂)₄ – COOH

Asam linolenat (γ)

Gliserida

Gliserida terdiri atas :

2.1. Gliserida Netral (Lemak Netral)

Lemak ialah suatu ester asam lemak dengan gliserol. Gliserol ialah suatu trihidoksi alcohol yang terdiri atas tiga atom karbon. Fungsi dasar gliserida netral adalah sebagai simpanan energy (berupa lemah atau minyak). Satu molekul gliserol dapat mengikat satu, dua, atau tiga molekul asam lemak dalam bentuk ester, yang disebut monogliserida, digliserida, atau trigliserida.

HO – CH₂ R₁ – COO – CH₂ HO – CH₂ R₁ – COO – CH₂

HO – CH HO – CH R₂– COO – CH R₂ – COO – CH

HO – CH₂ HO – CH₂ R₃ – COO – CH₂ R₃ – COO – CH₂

Gliserol monogliserida digliserida trigliserida

Yang merupakan trigliserida yaitu lemak dan minyak. Lemak berbeda dengan minyak. Lemak umumnya ditemukan dan diperoleh dari hewan yang berwujud padat pada suhu ruangan dan tersusun dari asam lemak jenuh. Sedangkan minyak umumnya diperoleh dari tumbuhan yang berwujud cair pada suhu ruangan dan tersusun dari asam lemak tak jenuh. Sebagai contoh tristearin, yaitu ester gliserol dengan tiga molekul asam stearat, mempunyai titik lebur 71^oC, sedangkan triolein yaitu ester gliserol dengan tiga molekul asam oleat, mempunyai titik lebur -17^o. Lemak hewan dan tumbuhan memiliki susunan asam lemak yang bereda-beda. Untuk menentukan derajat ketidakjenuhan asam lemak yang terkandung di dalamnya diukur dengan bilangan iodium. Iodium dapat bereaksi dengan ikatan rangkap dalam asam lemak. Semakin banyak ikatan rangkap, maka semakin banyak pula iodium yang dapat bereaksi.

2.2. Fosfogliserida (Fosfolipid)

Fosfolipid ialah suatu gliserida yang mengandung fosfor dalam bentuk ester asam fosfat. Oleh karenanya fosfolipid ialah suatu fosfogliserida. Senyawa-senyawa dalam golongan fosfogliserida ini dipandang sebagai derivate asam α fosfatidat. Gugus yang diikat oleh asam fosfolipid ini antara lain kolin, etanolamina, serin, dan inositol. Senyawa yang termasuk fosfolipid adalah fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserin, dan fosfatidilinositol.

O CH₂ – O – C – R₁

R₂ – C – O – CH O CH₃

CH₂ – O – P – O – CH₂ – CH₂ – N – CH₃

OH CH₃

Fosfatidilkolin

O CH₂ – O – C – R₁

R₂ – C – O – CH O

CH₂ – O – P – O CH₂ – CH₂NH₂

Fosfatidiletanolamina

O CH₂ – O – C – R₁

R₂ – C – O – CH O NH₂

CH₂ – O – P – O – CH₂ – CH – COOH

OH serin

Fosfatidilserin

O CH₂ – O – C – R₁ OH OH

H HH HO

R₂ – C – O – CH O

CH₂ – O – P – O O H

OH H

Pada umumnya fosfolipid terdapat dalam sel tumbuhan, hewan, dan manusia. Pada tumbuhan fosfolipid terdapat pada kedelai, pada manusia dan hewan terdapat dalam telur, otak, hati, ginjal, pancreas, paru-paru, dan jantung. Fosfolipid digunakan sebagai komponen penyusun membrane sel dan sebagai agen emulsi.

Selain berperan sebagai komponen primer membran sel dan tempat perikatan bagi protein intra- dan antarseluler, beberapa gliserofosfolipid di dalam sel-sel eukariotik, seperti fosfatidilinositol dan asam fosfatidat adalah prekursor, ataupun sendirinya adalah kurir kedua yang diturunkan dari membran. Biasanya, satu atau kedua gugus hidroksil ini terasilasi dengan asam lemak berantai panjang, meskit terdapat gliserofosfolipid yang terikat dengan alkil dan 1Z-alkenil (plasmalogen). Terdapat juga varian dialkileter pada arkaebakteria.

Karena pada gugus ester asam fosforat masih mempunyai satu ikatan valensi yang bebas, biasanya juga membentuk gugus ester dengan alkohol yang lain, misalnya alkohol amino seperti kolina, etanolamina dan serina. Fosfolipid merupakan komponen yang utama pada membran sel lapisan lemak. Fosfolipid yang umum dijumpai adalah:

Lecitin yang mengandung alkohol amino jenis kolina
Kepalin yang mengandung alkohol amino jenis serina atau etanolamina.

Sifat fosfolipid bergantung dari karakter asam lemak dan alkohol amino yang diikatnya.

Lipid dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak.

Penggunaan fosfogliserida adalah:

Sebagai komponen penyusun membran sel
Sebagi agen emuls

Lilin

Yang dimaksud dengan lilin disini ialah ester asam lemak dengan monohidroksi alkohol yang mempunyai rntai karbon panjang antara 14 sampai 34 atom. Contohnya adalah setilalkohol dan mirisilalkohol.

CH₃– (CH₂)₁₄– CH₂OH CH₃– (CH₂)₂₈– CH₂OH

Setilalkohol mirisilalkohol

Sfingolipid

Nama sfingolipida diambil dari mitologi Yunani, Spinx, setengah wanita dan setengah singa yang membinasakan siapa saja yang tidak dapat menjawab teka-tekinya. Sfingolipid ditemukan oleh Johann Thudichum pada tahun 1874 sebagai teka-teki yang sangat rumit dari jaringan otakSenyawa yang termasuk golongan ini dapat dipandang sebagai derivat sfingosin atau mempunyai struktur mirip, misalnya dihidrosfingosin

CH₃(CH₂)₁₄ – CH – CH – CH – CH₂OH

Dihidrosfingosin

Sfingolipida adalah keluarga kompleks dari senyawa-senyawa yang berbagi fitur struktural yang sama, yaitu kerangka dasar basa sfingoid yang disintesis secara de novo dari asam amino serina dan asil lemak KoA berantai panjang, yang kemudian diubah menjadi seramida, fosfosfingolipid, glisosfingolipid, dan senyawa-senyawa lainnya.

Sfingolipida adalah jenis lemak kedua yang ditemukan di dalam membran sel, khususnya pada sel saraf dan jaringan otak. Lemak ini tidak mengandung gliserol, tetapi dapat menahan dua gugus alkohol pada bagian tengah kerangka amina.

Fosfosfingolipida utama

Pada mamalia adalah sfingomielin (seramida fosfokolina),
Pada serangga terutama mengandung seramida fosfoetanolamina
Pada fungi memiliki fitoseramida fosfoinositol dan gugus kepala yang mengandung manosa.

Basa sfingoida utama mamalia biasa dirujuk sebagai sfingosina. Seramida (Basa N-asil-sfingoid) adalah subkelas utama turunan basa sfingoid dengan asam lemak yang terikat pada amida. Asam lemaknya biasanya jenuh ataupun mono-takjenuh dengan panjang rantai dari 16 atom karbon sampai dengan 26 atom karbon.

Glikosfingolipid adalah sekelompok molekul beraneka ragam yang tersusun dari satu residu gula atau lebih yang terhubung ke basa sfingoid melalui ikatan glikosidik.

Terpen

Dalam alam banyak terdapat senyawa yang molekulnya dapat dianggap terdiri atas beberapa molekul isoprena(2-metilbutadiena). Senyawa-senyawa tersebut dikelompokkan dalam golongan terpen. Molekul senyawa yang termasuk terpen ini terdiri atas kelipatan dari lima atom karbon.

Steroid

Ada sejumlah besar senyawa lipid yang mempunyai struktur dasar yang sama dan dapat dianggap sebagai derivat perhidroksiklopentanofenantrena yang terdiri dari 3 cincin sikloheksana terpadu seperti bentuk fenantrena (cincin A B dan C) dan sebuah cincin siklopentana yang bergabung pada ujung cincin sikloheksana tersebut (cincin D).

Senyawa-senyawa tersebut termasuk dalam suatu kelompok yang disebut steroid. Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya testosteron dan progesteron.

Progesteron dan testosterone

Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya.

Lipid kompleks

Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid.

Yang termasuk dengan lipid kompleks ialah lipid yang terdapat dalam alam bergabung dengan senyawa lain, misalnya dengan protein atau dengan karbohidrat.

Kolesterol

Kolesterol adalah salah satu sterol yang penting dan terdapat banyak di alam. Dari rumus kolesterol dapat dilihat bahwa gugus hidroksil yang terdapat pada atom C nomor 3 memiliki posisi oleh karena dihubungkan dengan garis penuh.

Kolesterol terdapat pada hampir semua sel hewan dan semua manusia. Pada tubuh manusia kolesterol terdapat dalam darah empedu, kelenjar adrenal bagian luar (adrenal cortex) dan jaringan syaraf. Mula-mula kolesterol diisolasi dari batu empedu karena kolesterol ini merupakan komponen utama batu empedu tersebut. Kolesterol dapat larut dalam pelarut lemak, misalnya eter, kloroform, benzena, dan alkohol panas. Apabila terdapat dalam konsentrasi tinggi, kolesterol mengkristal dalam bentuk kristal yang tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau, dan mempunyai titik lebur 150⁰-151⁰C. Endapan kolesterol apabila terdapat dalam pembuluh darah dapat menyebabkan penyempitan pembuluh darah karena dinding pembuluh darah menjadi makin tebal. Hal ini mengakibatkan juga berkurangnya elastisitas atau kelenturan pembuluh darah. Dengan penyempitan pembuluh darah dan berkurangnya kelenturan pembuluh darah, maka aliran darah terganggu dan untuk mengatasi gangguan ini jantung harus memompa darah lebih keras. Hal ini berarti jantung harus bekerja lebih keras daripada biasanya.

7-Dehidrokolesterol

Senyawa ini terdapat di bawah kulit dan hanya berbeda sedikit dari kolesterol, yaitu terdapat ikatan rangkap C = C antara atom C nomor 7 dan nomor 8. Senyawa ini terdapat bersama dengan kolesterol dalam jaringan-jaringan.

Dengan sinar ultra violet 7-Dehidrokolesterol dapat diubah menjadi vitamin D yang sangat berguna bagi tubuh. Kekurangan vitamin D dapat mengakibatkan kerapuhan pada tulang. Oleh karena sinar matahari mengandung sinar ultra violet, maka berjemur di sinar matahari pada pagi hari sangat bermanfaat bagi tubuh.

Ergosterol

Sterol ini mempunyai struktur inti sama dengan 7-Dehidrokolesterol, tetapi berbeda pada rantai sampingnya.

Ergosterol dapat juga membentuk vitamin D apabila dikenai sinar ultra violet. Ergasterol maupun 7-Dehidrokolesterol disebut provitamin D.

Asam-asam Empedu

Cairan empedu dibuat oleh hati dan disismpan dalam kantung empedu yang kemudian dikeluarkan ke dalam usus dua belas jari (duodenum) untuk membantu proses pencernaan makanan. Cairan empedu ini mengandung bilirubin, yaitu zat warna yang terjadi dari penguraian hemoglobin, asam-asam empedu dalam bentuk garam empedu dan kolesterol. Asam-asam empedu yang terdapat dalam cairan empedu antara lain ialah asam kolat, asam deoksikolat, dan asam litokolat. Asam-asam empedu dibuat dalam hati dari kolesterol melalui serangkaian reaksi-reaksi kimia.

Dalam empedu, asam deoksikolat bergabung dengan glisin membentuk asam glikodeoksikolat, sedangkan asam litokolat bergabung dengan taurin membentuk asam taurolitokolat. Kedua asam ini terdapat dalam bentuk garam dan merupakan komponen utama dalam empedu. Garam-garam empedu ini berfungsi sebagai emulgator, yaitu suatu zat yang menyebabkan kestabilan suatu emulsi.

Dengan demikian garam-garam empedu membantu proses pencernaan lipid atau lemak dalam usus. Kira-kira 90% dari garam empedu tersebut diabsorpsi melalui dinding usus dan dibawa kembali ke hati.

BAB III

Penutup

Kesimpulan

Lipid meliputi senyawa-senyawa heterogen,termasuk lemak dan minyak yang umum dikenal di dalam makanan,fosfolipida,malam,sterol,dan ikatan lain sejenis yang terdapat di dalam makanan dan tubuh manusia
Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak yang berasal dari hewan atau tumbuhan .

Dengan rumus

R – C – OH

Dimana R adalah rantai karbon yang jenuh atau tidak jenuh dan terdiri atas 4 sampai 24 buah atom karbon

3 . Llipid dibagi dalam beberapa golongan berdasarkan kemiripan struktur kimianya, yaitu: Asam lemak, Lemak, Lilin, Fosfolipid, Sfingolipid, Terpen, Steroid, Lipid komplek.

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, Sunita. 2001.Prinsip Dasar ilmu Gizi.Penerbit PT.Gramedia Pustaka Utama. Jakarta

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia. Jakarta.

0 Comments Leave a comment

zoologi invertebrata “UROCHORDATA”

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Urochordata merupakan sebuah subfilum dari vertebrata. Urochordata berasal dari bahasa latin (Uro: ekor, chorda: batang penyokong tubuh dalam). Yang paling menonjol adalah tunicates laut squirts (kelas Ascidiacea). Berbagai macam tumbuh di koloni. Sebagian besar dari tubuh yang diduduki insang yang sangat besar dengan berbagai tekak insang slits yang berfungsi sebagai saringan untuk makanan.

Urochordata umumnya di sebut Tunicata (Tunicate = mantel). Sebagian besar tunicate adalah hewan laut yang diam atau menempel (sesil) pada bebatuan. Tunicata yang lain hidup seperti plankton. Pada subfilum ini terdapat 3 kelas yaitu: 1. Ascidiacea 2. Thaliacea 3. Appendicularia

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

Jelaskan karakteristik dari urochordata?
Jelaskan penggolongan pada subfilum urochordata beserta contohnya?
Jelaskan peranan urochordata terhadap kehidupan manusia?

1.3. Tujuan Penulisan

Sesuai dengan permasalahan tujuan yang dicapai adalah sebagai berikut:

Menjelaskan karakteristik dari urochordata?
Menjelaskan penggolongan pada subfilum urochordata beserta contohnya?
Menjelaskan peranan urochordata terhadap kehidupan manusia?

1.4. Manfaat Penulisan

Dengan adanya makalah tentang oruchodata ini kita dapat mengetahui tentang subfilum oruchordata baik itu karakteristinya, penggolongannya, dan peranannya terhadap kehidupan manusia.

BAB II

PEMBAHASAN

Urochordata sering disebut sebagai sea squirts (penyemprot laut). Urochordata adalah kelompok chordata yang primitif. Saat dewasa mereka muncul sebagai benjolan tak berbentuk yang melekat pada batu atau benda bawah air lainnya dan dilapisi dengan kulit kasar “tunic”.( Campbell 6^th Ed. 680-681)

2.1. Karakteristik Urochordata

A. Ciri-ciri Urochordata

Urochordata berasal dari bahasa latin (Uro: ekor, chorda: batang penyokong tubuh dalam).

Urochordata umumnya di sebut Tunicata (Tunicate = mantel). Sebagian besar tunicate adalah hewan laut yang diam atau menempel (sesil) pada bebatuan. Tunicata yang lain hidup seperti plankton.
Mengalami pergantian keturunan
Lapisan luar dari tubuh terdiri atas lapisan tembus pandang (transparan) dan tebal.
Sistem pembuluh darah bekerja baik. Jantung (cor) merupakan kantung sederhana yang berotot, terletak dekat lambung berada dalam rongga pericardium. Dalam jantung terdapat darah yang akan dipompa ke seluruh tubuh dan ke alat respirasi (insang).
Hewan ini menyatu, artinya ovarium dan testis masih bersama-sama terletak pada sebelah kanan kiri dalam tubuh.
Urochordata memiliki tulang belakang yang belum sempurna/ matang. (Hibberd Ty, Moore Kirrily, 123)

B. Struktur dan Fungsi Anggota Tubuh Urochordata

Dinding tubuh

Lapisan luar dari tubuh terdiri atas lapisan tembus pandang (transparan) dan tebal. Lapisan itu sebagian besar terdiri atas bahan tunicin. Analisis defraksi sinar-X menunjukan bahwa bahan itu merupakan bahan yang sama dengan selulosa, yang merupakan bahan produksi tumbuhan yang umumnya tidak diproduksi oleh hewan, kecuali beberapa hewan Protozoa yang mirip berbahan citicula yang terletak di luar ectoderm dan merupakan bagian luar dari lapisan itu.

Pembungkus tubuh bila dibagi akan nampak lapisan lunak yang disebut mantel seperti yang telah diterangkan di atas. Merupakan endapan dalam pembungkus tubuh dan mempunyai hubungan yang erat dengan sekitar mulut dan aperture oralis.Mantel yang merupakan dinding tubuh terdiri atas jaringan ektoderm dan jaringan ikat yang membungkus berkas fiber. Pembungkus tubuhsecara umum diperpanjang dengan siphon (pipa) baik pada oral maupun atrial.

Pharynx

Lubang mulut ke arah dalam akan disambunng oleh saluran pendek dan lebar yang disebut stomodium, terus ke kamar besar yang disebut Pharynx atu branchialis. Ini merupakan salah satu ciri organ Urochordata yang tinggi tingkatnya.Terdapat diding yang tipis dengan celah-celah yang disebut stigmata yang berjajar transversal.Melalui pembuluh ini pharynx berhubungan dengan saluran peribranchial.Pada kamar branchialis inilah terjadi pengambilan oksigen dan pelepasan karbon dioksida yang dilakukan oleh darah.

C. Sistem Organ Urochordata

Sistem Pencernaan

Oesophagus merupakan lanjutan pharynx dekat akhir posterioe lamina.Selajutnya ke lambung (gastricus) bersambung dengan usus (intestinum).Yang terletak melekat sebelah kiri dari mantel.Gasrtricus merupakan kantung dengan dinding tebal yang menghasilkan karbohidrase yang mampu memecah karbohidrat.Disamping itu menghasilkan enzim proteolitik dan lipolitik.Sebelah dalam dari lambung dan usus penebalan sebelah ventral yang terkenal sebagai typhlosole.Terdapat kelenjar hati (grandulae hepaticae) yang besar.Kecuali itu untuk melancarkan saluran pencernaan makanan terdapat kelenjar piloris (grandulae pyloricae) bercabang-cabang diseluruh dinding usus yang berhubungan dengan lambung.Baru sedikit diketahui fungsi kelenjar piloris sebagai kelenjar pencernaan makanan dan alat pembantu eksresi. Bagian akhir usus memutar melingkar ke depan berakhir pada lubang dubur (apertura analis) yang nantinya berhubungan dengan siphon analis.

Sistem Pembuluh Darah

Sistem pembuluh darah bekerja baik.Jantung (cor) merupakan kantung sederhana yang berotot, terletak dekat lambung berada dalam rongga pericardium. Dalam jantung terdapat darah yang akan dipompa ke seluruh tubuh dan ke alat respirasi (insang). Darah yang kembali dari insang akan banyak mengandung oksigen dan sebaliknya yang kembali dari jaringan tubuh banyak mengandung karbon dioksida. Namun pembulu areteri belum sempurna, sehingga peredaran darah setengah terbuka. Di dalam darah akan kita jumpai lymphocyt, macrophagositosis dan beberpapa sel berwarna dan tidak berwarna lainnya. Beberapa Ascidia mempunyai vanadium hijau yang terkandung dalam vanadocyt atau larut dalam plasma darah. Zat vanadium itu dianggap sebagai pigment resparasi, tetapi belum dapat dibuktikan dengan pasti, karena kemampuan oksidasinya sangat rendah. Dengan demikian cara respirasi yang pasti belum diketahui.

Sistem Ekskresi

Pertukaran zat atau eksresi dilakukan oleh nephrocytes melalui sirkulasi darah.Sel-sel nephorocyte mengandung uratedan xantine yang dikumpulkan dalam bentuk konsentrasi pada vesicula axcretoris atau alat ginjal (organa renalis).

Kelenjar dan Sistem Saraf

Kelenjar ini terletak sebelah ventral dari simpul saraf yang sering dianggap homolog dengan kelenjar hypophysa.Kelenjar ini masih belum pasti peranannya, walaupun mengeluarkan sekresi.Terdapat suatu pembuluh ke muka yang terdapat pada pharynx.Saluran itu pada bagian terminal mengandung sel-sel yang bersillia, dan pada bagian dorsalnya terdapat proyeksi tubercel dorsalis ke pharynx.

Sistem ini merupakan ciri yang sangat sederhana.Pada hewan ini terdapat simpul saraf yang terletak antara lubang mulut dengan lumbang atrial yang terbenam dalam mantel.Simpul itu di perpanjang pada arah dorsal ventral (menyilang), yang selanjutnya memberi persarafan pada bagian tubuh.Perpanjangan simpul itu berfungsi untuk gerak refleks yang sering disebut “refleks silang” dan menimbulkan kontraksi.

Sistem reproduksi

Seks hewan ini menyatu, artinya ovarium dan testis masih bersama-sama terletak pada sebelah kanan kiri dalam tubuh.Lanjutan dari gonad (ovarium dam testis) berupa saluran oviduct atau sperma yang akhirnya terbuka dekat anus. Bila sel kelamin dihasilkan dari hewan yang berbeda akan dimasukan ke dalam mulut, kemudian mengikuti aliran air akan tertambat di suatu saluran dalam tubuh bersilia. Diduga bahwa kelenjar thereupon mengeluarkan sekresi yang mirip dengan hormonn gonadrophic yang dihasilkan oleh bagian anterior dari kelenjar pituitaria (hyphophysa).

Terdapat bukti bahwa simpul saraf peka terhadap rangsangan hormon sehingga memberikan perintah gamet dilepaskan. Ini merupakan salah satu cara merangsang gamet yang berbeda, sehingga terjadi pembuahan (fertilisasi). Selanjutnya telur yang telah dibuahi berkebang menjadi larva, yang mengalami metamorphosis.Larva awal mempunyai ciri seperti chordata lainnya artinya berchorda dorsalis pada ekor, yang selanjutnya mengalami rudimentasi, sehingga hewan yang dewasa tidak mempunyai chorda dorsalis lagi.

2.2. Penggolongan Urochordata Beserta Contohnya

Pada subfilum Urochordata terdapat 3 kelas yaitu:

1) Ascidiacea

Ascidiacea meliputi sea squirts.

Ciri-ciri sea squirts:

a) Tubuhnya berbentuk tabung atau menyerupai pipa

b) Mempunyai dua alat penyedot

c) Memiliki satu pijakan

d) Ukuran tubuhnya meyerupai kentang ukuran kecil

e) Bisa membentuk koloni dengan cara individu-individu kecil yang saling berkumpul

f) Beraneka warna

g) Umumnya lembut, agak kasar dan keras. Lapisan luar kulitnya yang seperti itu membuat kulit itu sulit untuk dirobek. (Hibberd Ty, Moore Kirrily, 124)

Ascidiacea terbagi atas tiga tipe yaitu ascidiacea tunggal, ascidiacea sosial (komunitas berkelompok berdasarkan mula mereka), dan ascidiacea campuran atau gabungan ( terdiri dari banyak individu kecil yang membentuk koloni hingga beberapa meter panjangnya).

Mereka menyaring makanannya menggunakan bagian kulit terluar dengan cara menyaring partikel makanan dari air laut. Air laut segar disedot dan disaring kemudian material yang tidak berguna akan dibuang melewati pipa exhalent. Sea squirts adalah mangsa alami dari banyak hewan termasuk cacing pipih, moluska, kepiting dan bintang laut. Contoh Ascidiacea adalah Molgula pedunculata, Cnemidocarpa verrucosa, dan Ascidia challengeri.(Hibberd Ty, Moore Kirrily, 124)

2) Thaliacea

Ciri-ciri Thaliacea :

a) Hewan berbentuk tabung (seperti tong) semi transparan

b) Tubuh sepeti agar-agar

c) Pipa (siphon) berada diujung tubuh

d) Terlihat dan terasa seperti jeli

e) Umumnya ditemukan di plankton

Thaliacea dapat dibagi menjadi tiga ordo: Pyrosomida, Doliolida, dan Salpia. Pyrosomida adalah kelompok/koloni thaliacea dengan individu yang tipis atau “zooids” yang tersusun mengelilingi pusatnya yang disebut kloaka. Doliolida dan Salpia mengandalkan otot untuk mendorong tubuh mereka melewati air laut disekeliling mereka.Tetapi phyrosomida mengandalkan hembusan air oleh masing-masing individu zooid. Mereka makan saat berenang tetapi tidak seperti ascidiacea, pipa (siphon) berada di ujung berlawanan tubuhnya dan berfungsi sebagai daya penggerak. Otot yang berada di dinding tubuh membantu silia dalam melewati arus air.

Pyrosomida relative mudah dikenali dibanding salpia yang lebih sulit karena tubuh lunaknya.Satu karakteristik dari Salpia adalah hewan ini sering kali memiliki titik coklat di tubuh lunak mereka (Hibberd Ty, Moore Kirrily, 128).

3) Appendicularia

Appendicularia atau Larvacea adalah hewan planktonic yang kecil, kadang –kadang terdapat dalam jumlah besar. Larvacea berbentuk seperti kecebong. Contohnya adalah Oikopleura dan Fritillaria

(ayhaduck,blogspot.com. Manajemen Sumberdaya Perairan)

2.3. Peranan Urochordata Terhadap Kehidupan Manusia

Beberapan peranan urochordata yang menguntungkan bagi kehidupan manusia adalah sebagai berikut:

Sebagai salah satu sumber protein hewani
Sebagai pelengkap komponen biotik di laut.
Tim penelitian internasional baru-baru ini mengurutkan genom dari tunicate (sea squirt) nama lain dari urochordata dan menemukan bahwa 77 persen dari gen manusia hadir. Ini jelas memberikan harapan untuk mengembangkan obat-obatan regeneratif bagi manusia.

Tetapi urochordata menyebabkan dampak yang merugikan bagi kehidupan manusia adalah sebagai berikut:

Menjadi parasit pada ikan.
Hewan ini bisa mencemari pantai-pantai dan perahu-perahu, dan menjajah kepiting dan kerang dan membunuh banyak makhluk asli setempat. Dan hewan ini suka berada di pelabuhan yang sangat kotor.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Jadi, dari makalah ini kami dapat menyimpulkan:

Urochordata memiliki karakteristik yang sangat kompleks namun jika dilihat dari asal bahasa (Uro: ekor, chorda: batang penyokong tubuh dalam). Urochordata umumnya di sebut Tunicata (Tunicate = mantel).
Penggolongan subfilum urochordata ini terdapat 3 kelas yaitu: ascidiacea, thaliacea, dan appendicularia.
Urochordata memiliki peranan yang beragam bagi kehidupan manusia, ada yang menguntungkan namun ada juga yang merugikan.

3.2. Saran

Saran dan harapan kami, setalah mempelajari tentang subfilum urochordata pembaca dapat lebih memahami tentang subfilum tersebut dan dapat memanfaatkan ilmu pengetahuannya sebaik-baiknya.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., J.B. Reece, & L.G. Mitchell. 2003.Biologi. Edisi Ke-5,6. Terj.

Dari: Biology. 5^th ed. Oleh Manalu, W. Jakarta. Penerbit Erlangga.

Kashiko tim,. 2004. Kamus Lengkap Biologi. Edisa ke-2. Surabaya. Kashiko

Publisher

Mader, S.S.2004.Biology.Boston. McGraw-Hiil.

0 Comments Leave a comment

biokimia “ENZIM”

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejak tahun 1926 pengetahuan tentang enzim atau enzimologi berkembang dengan cepat. Dari hasil penelitian para ahli biokimia ternyata enzim mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Enzim semacam ini (holoenzim) terdiri atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein (Anna Poedjiadi dan Titin Supriyanti, 2005: 141).

Enzim berperan sebagai katalis dalam sistem biologi. Sifat enzim yang paling mencolok ialah daya katalitik dan spesifisitas (Lubert stryer, 2000: 181).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Jelaskan pengertian enzim?

2. Jelaskan tatanama dan kekhasan enzim?

3. Jelaskan fungsi dan cara kerja enzim?

4. Jelaskan penggolongan enzim?

5. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim?

6. Jelaskan pengertian koenzim?

1.3 Tujuan Penulisan

Sesuai dengan permasalahan tujuan yang dicapai adalah sebagai berikut:

1. Menjelaskan pengertian dari enzim.

2. Menjelaskan tatanama dan kekhasan enzim.

3. Menjelaskan fungsi dan cara kerja enzim.

4. Menjelaskan penggolongan enzim.

5. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim.

6. Menjelaskan pengertian koenzim.

1.4 Metode Penulisan Metode yang kami gunakan dalam penulisan makalah ini adalah metode keperpustakaan/library research yaitu pengumpulan informasi dari berbagai buku referensi. Selain itu kami jugamenggunakan pengumpulan informasi dari internet.

BAB II

ENZIM

2.1 Pengertian Enzim

Enzim adalah protein yang dihasilkan oleh organisme dan berfungsi sebagai katalisator hayati yang sangat efisien( Nugraha,Setya,dkk : 138).

Enzim biasanya terdapat dalam sel dengan konsentrasi yang sangat rendah, dimana mereka dapat meningkatkan laju reaksi tanpa mengubah posisi kesetimbangan, artinya baik laju reaksi maju maupun laju reaksi kebalikannya ditingkatkan dengan kelipatan yang sama (Philip Kuchel, 2006: 49)

Katalis adalah zat yang menyebabkan reaksi kimiawi dapat berlangsung, dan dalam sel mungkin berlangsung ratusan reaksi yang masing-masing memerlukan enzim tertentu. Enzim mengkatalisis suatu sintesis yaitu pembentukan senyawa kompleks dari molekul sederhana, atau mengkatalisis degradasi yaitu molekul kompleks dirombak menjadi unit yang sederhana dengan cara hidrolisis ( McCahill, T.A, 1999 : 52).

2.2 Tata Nama dan Kekhasan Enzim

a) Tata Nama pada Enzim

Sebagian besar enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran –ase pada nama substrat enzim tersebut. Sebagai contoh, maltase bekerja pada maltose, urease pada urea dan sebagainya ( McCahill, T.A, 1999 : 54).

IUB(international union of biochemistry)

Digit: 1 = kode kelas enzim

2 = kode sub kelas enzim

3 = kode sub sub kelas enzim

4 = nama enzim tertentu

b) Kekhasan Enzim

Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu substrat tertentu. Kekhasan inilah cirri suatu enzim. Ini sangat berbeda dengan katalis lain (bukan enzim) yang dapat bekerja terhadap berbagai macam reaksi (Anna Poedjiadi dan Titin Supriyanti, 2005: 142).

Ciri-ciri khas pada enzim :

1) Enzim adalah protein

2) Enzim bekerja paling efisien dalam suatu kisaran suhu yang sempit. Jadi enzim manusia bekerja paling baik pada suhu 37^oC (suhu tubuh) dan ini disebut suhu optimum.

3) Enzim mempunyai pH optimum dimana zat tersebut bekerja paling efisien. Sebagai contoh, enzim saliva yaitu amilase bekerja paling baik pada pH netral atau sedikit asam. Enzim lambung pepsin hanya akan berfungsi pada pH asam sedangkan enzim usus tripsin pada pH basa.

4) Laju reaksi yang dikatalisasi oleh enzim meningkat dengan meningkatnya kadar enzim.

5) Laju reaksi yang dikatalisasi oleh enzim meningkat dengan meningkatnya konsentrasi substrat sampai batas tertentu.

6) Biasanya suatu enzim hanya akan mengkatalisasi satu jenis reaksi, suatu sifat yang disebut spesifisitas. Sebagai contoh, enzim katalase hanya dapat menguraikan hidrogen peroksida.

( McCahill, T.A, 1999 : 53)

7) Beberapa enzim dirujuk sebagai protein sederhana karena hanya memerlukan struktur protein untuk aktivitas katalitik.

Enzim lain merupakan protein konjugasi karena masing-masing memerlukan suatu komponen nonprotein yang disebut kofaktor, untuk aktivitasnya. Enzim yang memerlukan kofaktor logam contohnya : Mg²⁺, Fe²⁺ Atau Zn²⁺.

(Murray, RK, 2003 : 100).

2.3 Fungsi dan Cara Kerja Enzim

a) Fungsi Enzim

Enzim pada hakikatnya merupakan katalis efektif, yang bertanggung jawab bagi terjadinya reaksi kimia terkoordinasi yang terlibat dalam proses biologi dari sistem kehidupan. Fungsi utama suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel ( Murray,RK, 2003 : 100).

Kegunaan biomedis enzim :

1) Enzim fungsional: enzim intrasel atau ekstrasel yangmasih melakukan fungsi reaksi enzimatis. Contoh enzimekstrasel: lipoprotein lipase, proenzim untuk pembekuan darah

2) Enzim nonfungsional:Jika sel mengalami kerusakan,maka enzim intrasel keluar dan masuk ke dalamperedaran darah dan tidak berfungsi.

3) Kegunaan enzim di klinik:

1. Sebagai alat diagnostik suatu penyakit (abnormalitas)

2. Untuk mengetahui perjalanan suatu penyakit.

3. Untuk mengetahui respon terhadap terapi.

(Meisenberg, G dan Simmons WH. 2006. Principles of

Medical Biocemistry.Hal. 43-68. Elsivier Mosby).

b) Cara Kerja Enzim

Kerja Enzim dapat dijelaskan dengan hipotesis “gembok kunci” yaitu enzim di pandang sebagai gembok yang hanya dapat dibuka dengan kunci tertentu (substrat). Dengan cara demikian enzim dan substrat dapat disatukan dan reaksi dapat berlangsung ( McCahill, T.A, 1999 : 54).

REGULASI AKTIVITAS ENZIM

Berbagai reaksi enzimatis tidaklah berjalan secaramekanis begitu saja, tanpa ada pengendalian
Reaksi enzimatis berjalan secara sangat terkoordinasi satu sama lain
Pengendalian reaksi enzimatis berlangsung pada berbagai tingkat di dalam sel, semenjak dari gen sampaimolekul enzim itu sendiri.
Regulasi aktivitas enzim dilakukan oleh:

1. Pengendalian pada tingkat Gen

2. Pengendalian ditingkat molekul enzim oleh produk

3. Pengendalian enzim melalui perubahan struktur molekul

1. Pengendalian pada tingkat gen

Sebagai protein, informasi genetik enzim terekam dalam gen
Sel hanya akan mensintesis suatu enzim, jika sel mengandung gen yang menyandikan enzimyang dimaksud
Contoh, manusia tidak bisa mensintesis vitamin C kerena tidak mempunyai gen yang menyandikanenzim untuk mensintesis vitamin C
Pertanyaanya adalah apakah semua enzim yang informasi genetiknya terkandung dalam genomsel, akan disintesis oleh sel tersebut setiap saat?

Terdapat 2 mekanisme pengaturan

secara genetik

1. Inducible enzyme (enzim terbangkitkan)

2. Represi enzyme (pembungkaman enzim)

3. Enzim konstitutif

Inducible enzyme: jika sel memerlukan enzim dalam keadaan tertentu untuk metabolisme,maka sel akan membuat enzim tersebut. Iniartinya, enzim tersebut dalam keadaannormal tidak ada, baru dibuat setelahdiperlukan oleh sel

Represi enzyme: dalam keadaan tidak memerlukan enzim tersebut, gen untuk enzim tersebut mengalamipembungkaman atau represi. Ini artinya, dalamkeadaan normal enzim tersebut ada tetapi jika tidakdiperlukan maka gen akan menghentikanpembentukan enzim tersebut.Selain itu, ada enzim konstitutif yang terus menerusdisintesis semua sel selama daur hidupnya, ada jugagen untuk enzim dan protein yang mengalamipembungkaman permanen atau terus menerus mulaidari tahap perkembangan sel tertentu (pdf MataKuliah-Enzim-2).

Enzim merupakan katalis efektif. Seperti katalis anorganik, suatu enzim mempercepat kecepatan reaksi dengan menurunkan energy aktivasi yang diperlukan untuk terjadinya reaksi.Namun tidak seperti halnya suatu katalis anorganik sederhana, suatu enzim menurunkan energy aktivasi dengan menggantikan suatu sawar aktivasi yang besar dengan sawar multiple yang lebih rendah.Sifat ini digambarkan dalam Gambar 8-1 dimana, seperti dikenal, perbedaan antara koordinat energy dari reaksi enzimatik dan nonenzimatik adalah jumlah energy yang diperlukan bagi reaktan (substrat) untuk mencapai keadaan teraktivasi. Perhatikan bahwa untuk kedua reaksi, perbedaan antara energy bebas dari A (reaktan) dan B (produk), disebut DG dari reaksi, adalah sama (Murray, RK, 2003 : 100).

Walaupun suatu enzim secara khas mempunyai lebih dari 100 residu asam amino dalam strukturnya, namun hanya sejumlah kecil residu merupakan tempat berdimensi tiga yang berkontak langsung dengan substrat.Tempat aktif seperti ini sering merupakan suatu celah atau sela pada bagian luar molekul. Untuk menjamin pengikatan substrat yang secara geometris tepat dan orientasi dari gugusan katalitik yang diperlukan untuk aksi enzim, paling sedikit diperlukan tiga titik dari interaksi spesifik antara substrat dan tempat aktif

menggabungkan sifat dinamis ke dalam pengikatan substrat ( Murray, RK, 2003 : 111).

a)Kompleks Enzim-Substrat

Dua teori mengenai cara kerja enzim yaitu :

1) Teori Kunci dan Gembok

Pada tahun 1890-an, Fischer mengajukan model kunci dan lubang kunci, yang menyebabkan pengikatan substrat melalui pencocokan dari substrat komplementer dan struktur tempat aktif.Selama bertahun-tahun teori ini terbukti berharga dalam penelitian mengenai spesifisitas stereo dari reaksi enzimatik.

2) Teori Kecocokan Induksi

Suatu modifikasi dari model kunci dan lubang kunci yang diajukan oleh Daniel Koshland menggambarkan suatu jenis hubungan tangan dalam sarung tangan antara enzim dan substratnya, sebagai akibat suatu kecocokan yang timbul. Model cocok yang ditimbulkan ( Induced Fit) (Gambar 8-13) merupakan interpretasi yang mempertimbangkan bahwa tempat pengikatan dari suatu enzim bukan sebagai suatu struktur kaku, tetapi malah sebagai sesuatu yang berubah dalam konfirmasi dengan terjadinya pengikatan substrat untuk menghasilkan suatu kecocokan enzim-substrat yang tepat. Jadi, model Koshland

b) Persamaan Michaelis-Menten

Pada tahun 1913 Leonor Michaelis dan Maud L. Menten mengajukan suatu teori umum mengenai aksi dan kinetikan enzim. Teori ini menjelaskan perjalanan dari reaksi enzimatik

Enzim ( E) pertama kali bereaksi dengan substrat (S) untuk membentuk suatu kompleks enzim-substrat (ES), yang pada langkah kedua, menghasilkan enzim dan produk (P). Kedua reaksi dianggap reversible, dan empat kecepatan elementer konstan disebut sebagai k₁,k₂,k_-1,k_-2( Murray, RK, 2003 : 105).

Michaelis dan Menten berkesimpulan bahwa kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi kompleks enzim-substrat (ES), sebab apabila tergantung konsentrasi substrat (S), maka penambahan konsentrasi substrat akan menghasilkan pertambahan kecepatan reaksi yang apabila digambarkan akan merupakan garis lurus ( Murray, RK, 2003 : 105).

2.4 Penggolongan Enzim

Pada tahun 1960-an, International Union of Biochemistry (IUB) mendirikan Commission on Enzyme Nomenclature untuk menyetujui suatu klasifikasi dan nomenklatur sistematik untuk jumlah enzim yang semakin banyak diidentifikasi dan dilaporkan.

Enam kelas utama dari enzim

Nomor Kelas	Enzim	Fungsi Katalik
1	Oksidoreduktase	Reaksi oksidasi-reduksi
2	Transferase	Reaksi transfer gugusan
3	Hidrolase	Reaksi hidrolitik
4	Liase	Reaksi yang melibatkan eliminasi dari suatu gugusan melalui pembelahan suatu ikatan (meninggalkan suatu ikatan ganda) atau penambahan suatu gugusan pada suatu ikatan ganda
5	Isomerase	Reaksi yang melibatkan isomerisasi
6	Ligase	Reaksi yang menggabungkan bersama dua molekul yang dirangkai dengan hidrolisis dan ikatan pirofosfat berenergi tinggi

( Murray, RK, 2003 : 102).

Reaksi oksidasi-reduksi dikatalisis oleh oksidoreduktase, dan reaksi melibatkan transfer suatu gugusan yang menggunakan transferase.Hidrolase menggunakan H2O untuk membelah ikatan kovalen, dan dalam kelas ini termasuk enzim yang mendegradasi polisakarida, protein, dan asam nukleat.Liase membelah atau mengangkat gugusan dari senyawa melalui penyusunan kembali electron ( eliminasi) dan dengan demikian menciptakan ikatan ganda dalam satu dari produknya. Jika suatu reaksi liase reversible, maka suatu gugusan dapat ditambahkan pada ikatan ganda.

Isomerase mengkatalisis penyusunan kembali internal di dalam suatu substrat dan dengan demikian tidak melibatkan penambahan atau pengangkatan dari gugusan.Ligase mengkatalisis pembentukan dari berbagai jenis ikatan kovalen untuk mnsintesis biomolekul dan memerlukan suatu asupan energi kimiawi, yang diberikan melalui hidrolisis biomolekul seperti nukleosida trifosfat, contohnya ATP. Sebagai suatu energy donor ATP dihidrolisis oleh beberapa ligase menghasilkan AMP dan PPi (pirofosfat anorganik) dan oleh ligase lain menghasilkan ADP dan Pi( fosfat anorganik).

2.5 Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim

Kecepatan reaksi kerja enzim dipengaruhi oleh :

1) Suhu

Karena enzim merupakan protein globular, maka sebagian besar adalah termolabil dan mulai mengalami denaturasi (ditunjukan dengan kehilangan aktivitas enzimatik) pada suhu antara 45^o dan 50^oC.

2) Keasaman atau pH

Kekuatan ionik dan pH juga merupakan parameter yang penting karena menentukan muatan residu asam amino, dan dapat berpengaruh terhadap struktur berdimensi tiga dari enzim dan dengan demikian aktivitas kataliknya.

3) Ada tidaknya senyawa inhibitor

Inhibitor adalah zat yang secara spesifik menurunkan kecepatan reaksi enzimatik.

Inhibitor enzim ada tiga macam yaitu :

a) Inhibitor kompetitif

Inhibitor berkompetisi dengan suatu substrat alamiah dari enzim untuk memperebutkan tempat aktif.

b) Inhibitor non-kompetitif

Tidak seperti inhibitor kompetitif, inhibitor nonkompetitif tidak dapat berinteraksi pada tempat aktif, tetapi berikatan dengan beberapa bagian lain dari suatu enzim atau kompleks enzim-substrat.

c) Inhibitor ireversibel

Inhibitor ireversibel biasanya tidak mengaktifkan enzim dengan berikatan secara kovalen pada tempat aktifnya.

4) Kadar enzim

Kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi enzim yang berperan sebagai katalisator.

5) Konsentrasi substrat

Kecepatan reaksi tidak tergantung pada peningkatan lebih lanjut dari konsentrasi substrat.Kecepatan meningkat dengan konsentrasi substrat hingga mencapai kecepatan maksimum (Vmaks) dimana setelah ini konsentrasi yang lebih besar dari substrat tidak meningkatkan kecepatan reaksi secara bermakna.

2.6 Koenzim

Koenzim adalah molekul organik kecil, tahan terhadap panas, yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialisis. Contoh-contoh koenzim ialah NAD, NADP, asam tetra hidrofosfat, tiamin pirofosfat, dan ATP(Anna Poedjiadi dan Titin Supriyanti, 2005: 141).

Koenzim sebagai senyawa organik yang berasosiasi dengan apoenzim dan bersifat sewaktu (tidak permanen), biasanya pada saat berlangsung katalisis. Selanjutnya koenzim yang sama bisa menjadi kofaktor pada enzim yang berbeda. Kebanyakan komponen koenzim adalah vitamin (staff.unud.ac.id/MataKuliah-Enzim-2).

Dua kelas koenzim :

1. Turut dalam pemindahan satu gugus bukan hydrogen (koenzim A-Sh; Tiamin PiroFosfat/ TPP; Peredoksal fosfat;Tetra hidro folat; Biotin, Kobamida; Lipoat)

2. Koenzim turut dalam pemindahan hydrogen (NAD; NADP;FMN; FAD; L(SH)2; Koenzim Q)

(staff.uny.ac.id/Biokimia/).

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Jadi, dari makalah ini kami dapat menyimpulkan:

Menurut pengertiannya enzim merupakan protein yang dihasilkan oleh organisme dan berfungsi sebagai katalisator hayati yang sangat efisien.
Enzim memiliki tatanama dan cirri khas tersendiri.
Fungsi utama suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel. Sedangkan, kerja enzim dapat dijelaskan dengan hipotesis “gembok kunci” yaitu enzim di pandang sebagai gembok yang hanya dapat dibuka dengan kunci tertentu (substrat).
Enzim digolongkan dalam enam golongan utama.
Kerja enzim dipengaruhi beberapa faktor antara lain suhu, keasaman, inhibitor, kadar enzim, dan konsentrasi substrat.
Menurut pengertiannya koenzim merupakan molekul organik kecil, tahan terhadap panas, yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialisis.

3.2 Saran

Saran dan harapan kami, dengan mempelajari tentang enzim pembaca dapat lebih memahami tentang enzim dan dapat memanfaatkan ilmu pengetahuannya sebaik-baiknya.

DAFTAR PUSTAKA

Kuchel, Philip dan Ralston, Gregory B. 2006. Biokimia. Jakarta: Erlangga

McCahill, T.A. 1999. Kamus Saku Biologi. Jakarta: Erlangga

Murray RK, dkk. 2003. Biokimia Harper. Penerbit Buku Kedokteran, EGC.

Noorhidayati dan Hardiansyah. 2012. Bahan Ajar Biokimia.

Nugraha, Setya dan Maulina R . 2013. Kamus Lengkap Biologi. Surabaya: Karina.

Poedjiadi, Anna dan Titin S. 2005. Dasar-dasar biokimia. Jakarta: (UI-Press).

Stryer, Lubert.2000 . Biokimia Edisi 4 vol.1. Penerbit Buku Kedokteran, EGC.

0 Comments Leave a comment

biokimia “ASAM NUKLEAT”

BAB II
PEMBAHASAN

Pengertian Asam Nukleat

Penemuan zat yang terbukti sebagai asam deoksiribonukleat (DNA) terjadi tahun 1869 oleh Friedrich Miescher, seorang Fisikawan muda dai Swiss yang bekerja dalam laboratarium kimia fisiologi Jerman, Felix Hoppe-Seyler. Miescher meneliti sel darah putih dengan asam hidrolat untuk memperoleh inti untuk studi. Saat inti kemudian ditetesi dengan asam, endapan yang terbentuk mengandung karbon,hydrogen, oksigen, nitrogen, dan persentase tinggi fosfor. Miescher menyebut presipitat itu “nuklein” karena berasal dari inti. Kemudian, saat ditemukan sangat asam, namanya diubah menjadi asam nukleat. Meski dia tidak tahu, Miescher telah menemukan DNA. Setelah itu, Hoope-Seyler mengisolasi zat serupa dari sel ragi, zat ini kemudian dikenal sebagai asam ribonukleat (RNA). DNA dan RNA adalah polimer nukleotida, atau polinukleotida (Ngili, 2013: 289).

Pada 1944, Oswald Avery, Colin Macleod, dan Maclyn McCarty mendemonstrasikan bahwa DNA adalah molekul yang membawa informasi genetic. Pada saat itu sangat sedikit yang diketahui tentang struktur molekul penting ini. Selama beberapa tahun berikutnya nukleotida berhasil ditentukan, dan pada 1953 James D. Watson dan Francis H. C. Crick mengusulkan model struktuk DNA beruntai ganda (Ngili, 2013: 289-290).

Asam nukleat adalah makromolekul yang terdapat sebagai polimer yang disebut polinukleotida. Seperti yang diindikasikan oleh namanya, setiap polinukleotida terdiri atas monomer-monomer yang disebut nukleotida (nucleotide). Setiap nukleotida tersusun dari tiga bagian: basa nitrogen (nitrogenous base), gula berkarbon lima (pentosa), dan gugus fosfat. Nukleotida yang tanpa gugus fosfat disebut nukleosida (Campbell, dkk. 2008: 93).

Untuk memperoleh asam nukleat dapat dilakukan ekstrasi terhadap nucleoprotein terlebih dahulu menggunakan larutan garam 1 M. Cara lain untuk memisahkan asam nukleat dari protein ialah menggunakan enzim pemecah protein, misalnya tripsin. Denaturasi protein dalam campuran dengan asam nukleat ini dapat pula menyebabkan terjadinya denaturasi asam nukleat itu sendiri. Oleh karena itu asam nukleat mengandung pentosa, maka bila dipanasi dengan asam sulfat akan terbentuk fulfural. Fulfural ini akan memberikan warna merah dengan aniline asetat atau warna kuning dengan p-bromfenilhidrazina.

Nukleotida dan Nukleosida
Nukleotida

Nukleotida adalah satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat. Di dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida yang lain melalui ikatan fosfodiester. Nukleotida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleotida, sedangkan yang mengandung ribosa disebut sebagai ribonukleotida (Ngili, 2013: 293).

Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam fosfat. Molekul nukleosida terdiri atas pentosa (deoksiribosa atau ribosa) yang mengikat suatu basa (deriva purin atau pirimidin). Jadi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan dihasilkan protein, asam fosfat, pentosa dan basa purin atau pirimidin (Poedjiadi, 1994: 130).

Dalam alam nukleosida terutama terdapat dalam bentuk ester fosfat yang disebut nukleotida. Nukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan sesama nukleotida membentuk asam nukleat. Dalam molekul nukleotida gugus fosfat terikat oleh pentosa pada atom C-5(Poedjiadi, 1994: 131).

Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut:

Adenin nukleotida (Asam Adenilat)	Atau	Adenosinmonofosfat (AMP)
Guanin nukleotida (Asam guanilat)	Atau	Guanosinmonofosfat (GMP)
Hipoksantin nukleotida (Asam inosinat)	Atau	Inosinmonofosfat (IMP)
Urasil nukleotida (Asam uridilat)	Atau	Uridinmonofosfat (UMP)
Sitidin nukleotida (Asam sitidilat)	Atau	Sitidinmonofosfat (SMP)
Timin nukleotida (Asam timidilat)	Atau	Timidinmonofosfat (TMP)

Dalam pembahasan selanjutnya nama nukleotida ditulis dalam bentuk singkatan saja seperti yang tertera didalam kurung. Apabila pentosanya deoksiribosa, maka ditambah deoksi dimuka nama nukleotida tersebut. Misalnya deoksiadosin monosfat atau dsingkat dAMP (Poedjiadi, 1994: 131).

. Nukleosida purin memiliki ikatan β-glikosida dari N-9 pada basa ke C-1 pada gula. Dalam nukleosida pirimidin, ikatan ini yakni dari N-1 pada basa ke C-1 pada gula (Ngili, 2013: 293).

Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basa purin atau basa pirimidin yang membentuknya beberapa nukleosida (Poedjiadi, 1994: 130). berikut ini ialah Nukleosida

Di dalam struktur asam nukleat, pirimidin atau purin berkaitan dengan gula (2-deoksi-D-ribosa atau D-ribosa) membentuk suatu nukleosida. Nukleosida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleosida, dan yang mengandung ribosa disebut ribonukleosidayang membentuk dari basa purin atau basa pirimidin dengan ribosa :

Adenin nukleosida Atau Adenosin

Guanin nukleosida Atau Guanosin

Urasil nukleosida Atau Uridin

Timin nukleosida Atau Timidin

Sitosin nukleosida Atau Sitidin

Apabila pentosa yang diikat adalah deoksiribosa, maka nama nukleosida diberi tambahan deoksi didepannya. Disamping lima jenis basa purin atau basa pirimidin yang biasa terdapat pada asam nukleat, ada pula beberapa basa purin dan basa pirimidin lain yang membentuk nukleosida. Hipoksantin dengan ribosa akan membentuk hipoksantin nukleosida atau inosin. DNA pada bakteri ternyata mengandung hidroksimetilsitoin. Demikian pula tRNA (transfer RNA) mengandung derivate metil basa pirimidin misalnya 6-N-dimetiladenin atau 2-N-dimetil guanine (Poedjiadi, 1994: 130).

Perbedaan Nukleotida dan Nukleosida

Nukleotida adalah blok bangunan DNA atau RNA, dan terdiri dari Basa nukleotida, gula lima karbon, dan gugus fosfat.
Nukleosida adalah hasil akhir dari nukleotida pecah, yang mengandung ikatan Basa nukleotida untuk gula. (sumber: education-portal.com)

Asam Deoksiribonukleat ( DNA)

Gen tersusun atas asam nukleat yang disebut asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, DNA). Molekul tersebut berperan sebagai pembawa informasi genetik pada semua organisme selain beberapa jenis virus( Genetika, 2007: 53).

Asam ini adalah polimer yang terdiri dari molekul-molekul deoksiribonukleotida yang terikat satu sama lain, sehingga bentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan atom C no 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat (Dasar-dasar Biokimia, 2006 : 135).

Semua rantai asam nukleat berpasangan secara antiparalel seperti itu, tak perduli apakah pasangannya terjadi antarrantai DNA, antara rantai DNA dengan rantai RNA, ataupun antarrantai RNA. Terdapat 4 macam basa organik yang membentuk perpasangan tersebut : adenin, sitosin, guanin, dan timin (dilambangkan secara berturut-turut dengan A,C,G, dan T) ( Dasar-dasar Biokimia, 2006: 135).

Keempatnya diklasifikasikan kedalam dua kelompok, yaitu purin dan pirimidin. Purin hanya berpasangan dengan pirimidin, dan demikian pula sebaliknya, sehingga menghasilkan heliks ganda yang simetris. Sebuah ikatan hidrogen terbentuk di antara atom hidrogen donor bermuatan positif yang terikat secara kovalen (misalnya, sebuah gugus imino, NH) dengan sebuah atom penerima (akseptor) bermuatan negatif yang juga terikat secara kovalen (misalnya, gugus keto, CO) melalui penggunaan bersama sebuah atom hidrogen. Adenin berpasangan dengan timin melalui dua ikatan hidrogen; guanin dan sitosin berpasangan melalui tiga ikatan hidrogen. Sebuah kompleks basa-gula di sebut sebagai sebuah nukleosida; sebuah nukleosida ditambah fosfat disebut nukleotida ( Dasar-dasar Biokimia, 2006: 135).

Struktur Primer DNA

Pada asam deoksiribonukleat (DNA), penyusun utamanya adalah unit 2-deoksiri-D-ribosa dan fosfat yang tersusun secara berselang-seling. Hidroksil 3’ dari satu unit ribosa ditautkan dengan hidroksil 5’ dari unit ribosa berikutnya oleh ikatan fosfodiester. Basa heterosiklik dihubungkan dengan karbon anomerik dari setiap unit deoksiribosa oleh ikatan β-N-glikosidik (Kimia Organik, 2003: 562).

Pada DNA, tidak ada gugus hidroksil tersisa pada unit deoksiribosa manapun. Namun demikian, setiap fosfat masih memiliki satu proton asam yang biasanya terionisasi pada tingkat keasaman 7, menghasilkan oksigen bermuatan negatif. Jika proton ini ada, zat ini akan bersifat asam; dengan demikian di namai asam nukleat. Penjelasan lengkap mengenai molekul DNA tertentu, yang mengandung ribuan bahkan jutaan unit nukleotida, harus mencantumkan urutan tepat dari basa heterosiklik (A, C, G, dan T) di sepanjang rantai (Kimia Organik, 2003: 563).

Struktur sekunder DNA; Heliks rangkap

Sejak tahun 1938 sudah diketahui bahwa molekul DNA memiliki bentuk yang diskret, sebab kajian sinar-x pada benang DNA menunjukkan pola penumpukan yang beraturan dengan keberlakaan tertentu. Pengamatan penting oleh E. Chargaff (columbia university) pada tahaun 1950 memberi petunjuk penting mengenai struktur. Chargaff menganalisis kadar basa DNA dari berbagai organisme yang berbeda dan menemukan bahwa banyaknya A dan T selalu ekuivalen dan banyaknya G dan C juga selalu ekuivalen. Contohnya, DNA manusia mengandung sekitar 30% A maupun T dan 20% G maupun C. Sumber DNA lain memberikan persentase berbeda, tetapi nisbah A terhadap T dan nisbah G terhadap C selalu satu (Kimia Organik, 2003: 566).

Makna kesetaraan ini baru nyata tahun 1953, sewaktu watson dan crick,* yang bekerja bersama-sama di cambrigde, Inggris, mengajukan model heliks rangkap untuk DNA. Mereka menerima secara serempak data sinar-x yang mendukung pengajuannya tersebut dari Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins di London (Kimia Organik, 2003: 566).

Ciri penting dari modelnya ialah sebagai berikut :

DNA terdiri atas dua rantai polinukleotida heliks yang menggulung di sekeliling suatu sumbu.
Heliks bersifat putar-kanan, dan kedua untaian berlawanan menunjuk ujung 3’ dan ujung 5’-nya.
Basa purina dan pirimidina terletak didalam heliks, pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu heliks; deoksiribosa dan gugus fosfat membentuk bagian luar heliks.
Kedua rantai dipegangi oleh pasangan basa purina-pirimidi yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Adenina selalu berpasangan dengan timina, dan guanina selalu berpasangan dengan sitosina.
Diameter heliks adalah 20 Å. Pasangan basa yang bersebelahan berjarak 3,4 Å dan arahnya terhadap putaran heliks ialah 36º. Dengan semikian ada 10 pasangan basa untuk setiap putaran heliks (360º), dan strukturnya mengulang 34 Å.
Tidak ada pembatasan mengenai urutan basa disepanjang rantai polinukleotida. Urutan yang tidak tepat membawa informasi genetik.

Sekarang kita mengetahui bahwa, meskipun model Watson-Crick untuk heliks rangkap pada dasarnya benar, hal ini terlalu disederhanakan. Konformasi heliks DNA dapat digolongkan menjadi tiga famili umum, yang disebut bentuk A-, B-, dan Z-. B-DNA, yaitu bentuk yang dominan, ialah heliks putar-kanan biasa dari watson dan crick, dengan pasangan basa yang dapat dikatakan tegak lurus terhadap struktur heliks. Pada bentuk A, pasangan basa dapat sedikit miring sebesar 20º terhadap sumbu heliks, dan cincin gula melekuk, tidak seperti dalam bentuk B. Pada bentuk z kita lihat putaran 180º dari beberapa basa terhadap ikatan glikosidik C- N, menghasilkan suatu heliks putar-kiri (Kimia Organik, 2003: 567).

Konformasi keseluruhan yang di ambil oleh molekul DNA bergantung antara lain dengan urutan basa yang sesungguhnya. Contohnya, DNA sintetik yang dibuat dengan unit purina-pirimida berselang-seling memiliki konformasi yang berbeda dengan DNA yang dibuat dari blok basa purina diikuti oleh blok basa pirimidina. Demikian juga, pasangan basa A-T dan G-C dengan ikatan H yang berbeda dari yang diajukan semula oleh watson dan crick telah ditemukan (Kimia Organik, 2003: 567).

Keragaman dalam perincian struktur DNA menghasilkan molekul DNA dengan bengkokan, gelang jepit-rambut (hairpin loop), superkoil, gelang untaian-tunggal, dan bahkan menyalib (gelang berikatan H dalam untaian yang keluar dari heliks rangkap). Perubahan strukur ini menambah kelenturan bagaimana molekul DNA mampu mengenali dan berinteraksi dengan komponen sel lainnya untuk melaksanakan fungsinya (Kimia Organik, 2003: 567).

Struktur RNA

Asam ribonukleat (ribonucleic acid) disingkat menjadi RNA adalah satu dari tiga makromolekul utama (bersama dengan DNA dan protein) yang berperan penting dalam segala bentuk kehidupan (Key, 1976: 463).

Asam ribonukleat berperan sebagai pembawa bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik. Dalam dogma pokok (central dogma) genetika molekular, RNA menjadi perantara antara informasi yang dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein(Key, 1976: 463).

RNA terdiri atas rantai poliribonukleotida yang basa-basanya biasanya adalah adenine, guanine, urasil dan sitosin. RNA ditemukan dalam nucleus maupun sitoplasma sel. Variasi bentuk RNA lebih banyak dari DNA. RNA memiliki berat molekul antara 25.000 samapai beberapa juta. Sebagian besar RNA berisi rantai polinukleutida tunggal, tetapi rantai ini bisa terlipat sedemikian rupa membentuk daerah heliks ganda yang mengandung pasangan basa A : U dan G. Terdapat tiga tipe utama RNA, yakni transfer RNA ( tRNA), ribosomal RNA (rRNA), dan messenger RNA (mRNA). RNA berperan dalam ekspresi informasi genetic. tRNA (Mr25.000) berfungsi sebagai suatu adapter dalam sintesis rantai polipeptida. tRNA meliputi 10-20 persen total RNA dalam sel. Setidaknya terdapat satu tipe tRNA untuk setiap tipe asam amino. tRNA memiliki proporsi nukleosida yang relative tinggi. Nukleosida ini memiliki struktur unik, misalnya adenine, citosin, guanine, serta urasil yang termitilasi atau terasetilasi (Ngili, 2013: 307-308).

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain.

Asam Ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekul ribonukleutida. Asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan antara atom C nomor 3 dan atom C nomor 5 pada molekul ribose dengan perantaraan gugus fosfat (Poedjiati, 2006: 138).

Meskipun banyak persamaannya dengan DNA, RNA mempunyai perbedaan dengan DNA yaitu:

DNA terletak di inti sel dan RNA terletak di inti sel, sitoplasma, ribosom
Bagian pentose RNA adalah ribose, sedangkan bagian pentose DNA adalah deoksiribosa.
Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda. Bentuk molekul RNA bukan heliks ganda, tetapi berupa rantai tunggal yang terlipat sehingga mempunyai rantai ganda
RNA mengandung basa purin, adenine, guanine, dan sitosin seperti DNA, tetapi tidak mengandung timin. Sebagai gantinya, RNA mengandung urasil. Dengan demikian basa pirimidin RNA berbeda dengan bagian basa pirimidin DNA.
Jumlah guanine dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula jumlah adenine tidak harus sama dengan urasil.

rRNA terdapat dalam ribosom, yang mengandung protein yang massanya kurang lebih sama. rRNA meliputi sekitar 80 persen total RNA dalam sel dan terdiri atas beberapa tipe. Tipe-tipe RNA bisa dibedakan satu sama lain melalui laju sedimentasinya dalam suatu ultrasenfluriga. Sebagai contoh, ribosom bakteri mengandung tiga tipe RNA: 5s, 16s, dan 23S (Ngili, 2013: 308).

mRNA adalah jenis RNA yang sangat heterogen. Setiap molekul membawa salinan urutan DNA, yang ditranslasikan dalam sitoplasma menjadi satu rantai polipeptida atau lebih(Ngili, 2013: 308).

Molekul RNA berpartisipasi dalam beberapa proses terkait dengan Eksprisi gen. Dalam sel tertentu, molekul RNA ditemukan dalam banyak kopi dan dalam beberapa bentuk. Ada empat kelompok utama RNA dalam semua sel hidup:

RNA ribosom (rRNA), molekul ini adalah merupakan bagian integral dari ribosom (Ribonukleoprotein intersel yang merupakan tempat sintesis protein). RNA ribosom adalah kelompok paling banyak dari asam ribonukleat, ada untuk sekitar 80% total RNA sel.
RNA transfer (tRNA), molekul ini membawa asam amino teraktivasi keribosom untuk masuk kedalam rantai peptide tumbuh selama sintesis protein. Molekul tRNA hanya sepanjang 73 sampai 95 residu nukleotida. Mereka ada sekitar 15% dari total RNA sel.
RNA messenger (mRNA), molekul ini yang mengode urutan asam amino dalam protein. Mereka adalah “pembawa pesan” yang membawa informasi dari DNA ke kompleks translasi yakni protein disentesis. Umumnya mRNA hanya 3% dari total RNA sel. Molekul ini adalah yang paling tidak stabil dari asam ribonukleat sel.
Moleku RNA kecil ada dalam semua sel. Sebagian molekul RNA kecil punya aktivitas katalitik dalam hubungan dengan protein. Banyak dari molekul RNA ini berhubungan dengan proses yang memodifikasi RNA setelah ia disentesis.

RNA adalah molekul berantai tunggal tapi sering mempunyai struktur sekunder kompleks. Dalam kondisi fisiologis, polinukleotida kebanyakan untai tunggal melipat pada dirinya sendiri untuk membentuk daerah stabil pasangan basa, yakni RNA untai ganda. Satu tipe struktur sekunder adalah steem-loop yang terbentuk saat daerah pendek dari urutan komplemen membentuk pasangan basa. Struktur daerah untai ganda seperti steem loop membentuk struktur bentuk A dari DNA untai ganda (Ngili, 2013: 309).

Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk ‘triplet’, tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein. Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori ‘dunia RNA’, yang menyatakan bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA(Key, 1976: 497).

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Asam nukleat adalah makromolekul yang terdapat sebagai polimer yang disebut polinukleotida. Seperti yang diindikasikan oleh namanya, setiap polinukleotida terdiri atas monomer-monomer yang disebut nukleotida (nucleotide). Setiap nukleotida tersusun dari tiga bagian: basa nitrogen (nitrogenous base), gula berkarbon lima (pentosa), dan gugus fosfat. Nukleotida yang tanpa gugus fosfat disebut nukleosida
Nukleotida adalah satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat. Di dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida yang lain melalui ikatan fosfodiester. Nukleotida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleotida, sedangkan yang mengandung ribosa disebut sebagai ribonukleotida. Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam fosfat. Molekul nukleosida terdiri atas pentosa (deoksiribosa atau ribosa) yang mengikat suatu basa (deriva purin atau pirimidin). Jadi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan dihasilkan protein, asam fosfat, pentosa dan basa purin atau pirimidin.
Di dalam struktur asam nukleat, pirimidin atau purin berkaitan dengan gula (2-deoksi-D-ribosa atau D-ribosa) membentuk suatu nukleosida. Nukleosida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleosida, dan yang mengandung ribosa disebut ribonukleosida. Nukleosida purin memiliki ikatan β-glikosida dari N-9 pada basa ke C-1 pada gula. Dalam nukleosida pirimidin, ikatan ini yakni dari N-1 pada basa ke C-1 pada gula. Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basa purin atau basa pirimidin yang membentuknya
Gen tersusun atas asam nukleat yang disebut asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, DNA). Molekul tersebut berperan sebagai pembawa informasi genetik pada semua organisme selain beberapa jenis virus. Asam ini adalah polimer yang terdiri dari molekul-molekul deoksiribonukleotida yang terikat satu sama lain, sehingga bentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan atom C no 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat
RNA terdiri atas rantai poliribonukleotida yang basa-basanya biasanya adalah adenine, guanine, urasil dan sitosin. RNA ditemukan dalam nucleus maupun sitoplasma sel. Variasi bentuk RNA lebih banyak dari DNA. RNA memiliki berat molekul antara 25.000 samapai beberapa juta. Sebagian besar RNA berisi rantai polinukleutida tunggal, tetapi rantai ini bisa terlipat sedemikian rupa membentuk daerah heliks ganda yang mengandung pasangan basa A : U dan G. Terdapat tiga tipe utama RNA, yakni transfer RNA ( tRNA), ribosomal RNA (rRNA), dan messenger RNA (mRNA). RNA berperan dalam ekspresi informasi genetik. Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain. Asam Ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekul ribonukleutida. Asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan antara atom C nomor 3 dan atom C nomor 5 pada molekul ribose dengan perantaraan gugus fosfat

3.2 Saran

Diharapkan para mahasiswa dapat memahami pengertian asam nukleat dan strukturnya.Meskipun begitu kami sadar akan banyaknya kekurangan dalam pembuatan makalah ini, penulis mengharapkan para pembaca dapat memberikan kritik dan saran yang membangun.

Daftar Pustaka

Campbell, N.A., dkk. (2008). Biologi Edisi 8 Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Key, L. Joe. (1976) . Plant Biochemistry.

Poedjiadi, Anna.,F.M.Supriyanti. (2005). Dasar-dasar Biokimia. Bandung:UI-Press

0 Comments Leave a comment

BIOKIMIA “karbohidrat”

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktifitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang-kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan enrgi. Energi yang diperlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan. Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan lemak atau lipid.

Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat, dalam hal ini glukosa, dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, misalnya pada buah atau umbi. Proses pembentukan glukosa dari karbon dioksida dan air disebut proses fotosintesis.

Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus(CH₂O)n ,yaitu senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrient utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monoksakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organic kecil lainnya,termasuk asam amino dan asam lemak. Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70%-80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.

Makalah tentang karbohidrat ini disusun untuk memenuhi tugas Biokimia, serta untuk mengembangkan materi mengenai karbohidrat yang dapat mendorong berkembangnya kompetensi pembaca tentang karbohidrat. Pembaca juga dapat menggunakan makalah ini sebagai rujukan pelajaran mengenai karbohidrat.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam Makalah ini akan dibahas tentang :

Apa pengertian Karbohidrat ?
Bagaimana penggolongan karbohidrat dan apa saja contohnya ?
Bagaimana menuliskan rumus bangun monosakarida dan disakarida ?
Bagaimana membedakan α glikosida dengan β glikosida ?
Bagaimana struktur amilum dan selulosa ?
Bagaimana sifat-sifat karbohidrat ?

1.3 Tujuan

Makalah ini di buat dengan tujuan agar mahasiswa dapat:

Mengetahuipengrtiankarbohidrat.
Memahamipenggolongankarbohidratdancontohnya.
Memahamipenulisanrumusbangunmonosakaridadandisakarida.
Mengetahuiperbedaanα glikosida dengan β glikosida.
Mengetahuisifat-sifatkarbohidrat.

1.4 MetodePemecahanMasalah

Metode pemecahan masalah yang digunakan adalah metode deskriptif yaitu dalam menjabarkan permasalahan melalui bab pembahasan.

1.5 MetodePenulisan

Dalam menulis makalah ini metode yang digunakan adalah metode kepustakaan, yaitu dalam pengumpulan data serta bahan-bahannya, penulis mendapatkannya melalui referensi dari buku maupun internet.

BAB II

KARBOHIDRAT

2.1 Identitas

A. Standar Kompetensi

Mahasiswa mampu memahami tentang pengertian, struktur, dan penggolongan karbohidrat dan kaitannya dengan kehidupan manusia.

B. KompetensiDasar

Mahasiswamampu :

1. Menjelaskan pengertian karbohidrat.

2. Menjelaskan penggolongan karbohidrat dan contohnya.

3. Menuliskan rumus bangun monosakarida dan disakarida.

4. Membedakan ikatan α glikosida dengan β glikosida.

5. Menjelaskan struktur amilum dan selulosa.

6. Menjelaskan sifat-sifat karbohidrat

C. Indikator Keberhasilan Perkuliahan

Mahasiswa dapat :

1. Menjelaskan pengertian karbohidrat.

2. Menjelaskan penggolongan karbohidrat dan contohnya.

3. Menuliskan rumus bangun monosakarida dan disakarida.

4. Membedakan ikatan α glikosida dengan β glikosida.

5. Menjelaskan struktur amilum dan selulosa.

6. Menjelaskan sifat-sifat karbohidrat.

2.1 Pengertian dan Susunan Kimia Karbohidrat

PengertianKarbohidrat

Kata karbohidrat berasal dari kata karbon (C) dan air (H₂O). Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer sakar (polimer gula). Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil (-OH). Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa). Berdasarkan pengertian di atas berarti diketahui bahwa karbohidrat terdiri atas atom C, H dan O. Adapun rumus umum dari karbohidrat adalah:

(C.H₂O)_n atau C_nH_2nO_n

B. Fungsi Karbohidrat

Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka pendek (gula merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan manusia). Fungsi lainnya adalah sebagai komponen struktural sel.

2.2 Struktur dan Penggolongan karbohidrat

Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.

Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:

Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)
Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)
Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)
Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.

Berdasarkan lokasi gugus –C=O, monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:

Aldosa (berupa aldehid)
Ketosa (berupa keton)

Gambar 1.1 Klasifikasi karbohidrat menurut lokasi gugus karbonil

Berdasarkan jumlah atom Cpada rantai, monosakarida digolongkan menjadi:

Triosa (tersusun atas 3 atom C)
Tetrosa (tersusun atas 4 atom C)
Pentosa (tersusun atas 5 atom C)
Heksosa (tersusun atas 6 atom C)
Heptosa (tersusun atas 7 atom C)
Oktosa (tersusun atas 8 atom C)

Gambar 1.2 Klasifikasi karbohidrat menurut jumlah atom C

Gambar 1.3 Contoh monosakarida

Contoh pertama di atas (sebelah kiri) menunjukkan sebuah monosakarida triosa (memiliki 3 atom C), aldosa (berstruktur aldehid/-COH) sehingga dinamakan gula aldotriosa. Sedangkan contoh kedua (sebelah kanan) menunjukkan sebuah monosakarida heksosa (memiliki 6 atom C), ketosa (berstruktur keton/R-CO-R) sehingga dinamakan gula ketoheksosa.

2.3. RUMUS BANGUN MONOSAKARIDA DAN DISAKARIDA

A. Monosakarida

Monosakarida ialah karbohidrat sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Monosakarida merupakan aldehida atau keton yang mempunyai dua atau lebih gugus hidroksil, formula empiris umumnya (CH2O).

Gambar 1.4 Dihidroksi aseton (ketosa)

Monosakarida yang paling kecil, dengan n = 3, adalah gliseraldehida dan dihidroksiaseton. Senyawa-senyawa ini adalah triosa. Gliseraldehida dapat disebut aldotriosa karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus aldehida. Gliseraldehida mempunyai karbon asimetrik tunggal. Yang dimaksud dengan atom C asimetrik adalah atom C yang keempat gugus yang diikatnya tidak sama. Karena adanya atom C asimetrik maka jumlah senyawa isomer yang mungkin adalah sebanyak 2ⁿ; n adalah jumlah atom C asimetrik. Jadi, terdapat dua stereoisomer dari aldosa tiga karbon ini, D-gliseraldehida dan L-gliseraldehida. Awalan D dan L menandakan konfigurasi absolute. Pada proyeksi Fischer tentang molekul, atom-atom yang terikat pada atom karbon asimetrik dengan ikatan horizontal berada di depan bidang kertas, dan yang terikat dengan ikatan vertical terdapat di belakang. Dihidroksiaseton dinamakan ketotriosa, karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton.

Aldosa dengan 3,4,5, dan 6 atom disebut tritosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa. Dua heksosa yang umum adalah D-glukosa (aldosa) dan fruktosa (ketosa). Untuk gula dengan lebih dari satu atom asimetrik, simbol D dan L ditunjukkan oleh konfigurasi karbon asimetrik yang paling jauh dari gugus aldehida atau keton. Heksosa ini termasuk seri D karena konfigurasinya pada C-5 sama seperti yang terdapat pada D-gliseraldehida.

Gambar 1.5 Aldosa dengan 3,4,5, dan 6 atom

Pada umumnya, molekul dengan n pusat asimetrik dan tanpa bidang simetri mempunyai 2ⁿ bentuk stereoisomer. Untuk aldotriosa, n=1, dan dengan demikian terdapat dua stereoisomer, d- dan L-gliseraldehida adalah enatiomer (bayangan cermin) dari L-gliseraldehida. Penambahan satu gugus HCOH memberikan empat aldotetrosa karena n=2. Dua diantaranyaadalah gula D dan dua lainnya.

Aldosa lima-karbon mempunyai tiga pusat asimetrik, yang memberikan 8 (2³) stereoisomer, 4 pada seri D. D-ribosa termasuk kelompok ini. Aldosa enam-karbon mempunyai empat pusat asimetrik, dan dengan demikian terdapat 16 (2⁴) stereoisomer, 8 pada seri D. D-glukosa dan D-manosa berbeda hanya dalam konfigurasi C-2. Gula D yang berbeda dalam konfigurasi pada pusat asimetrik tunggal adalah primer. Jadi, d-Glukosa dan D-manosa adalah epimer pada C-2; D-glukosa dan D-galaktosa epimer pada C-4.

Dihidroksiaseton merupakan ketosa yang paling sederhana dan tidak mempunyai aktivitas optik. D-eritrulosa adalah satu-satunya ketosa D empat-karbon karena ketosa mempunyai satu pusat asimetri lebih sedikit daripada yang terdapat pada aldosa dengan jumlah atom karbon yang sama karenanya, terdapat terdapat dua keton lima-karbon dan empat keton enam karbon (ketosa D).

B. DISAKARIDA

Disakarida terdiri dari dua gula yang terikat dengan ikatan O-glikosidik. Senyawa dua satuan sakarida yang banyak dibicarakan adalah maltose, sellobiosa, laktosa dan sukrosa.

Maltosa

Terdiri dari dua satuan monosakarida yaitu glukosa dan glikosa. Glukosa (monosakarida yang sejenis) yang memberikan atom C nomor 1 untuk mengikat gugus yang lain ditetapkan sebagai glukosa pokok. Bila konfigurasi glukosa pokok adalah α maka ikatan tersebut adalah 1,4 α. Oleh karena atom C nomor 1 pada glukosa pkok mengikat gugus maka daya reduksi satuan tersebut menjadi hilang.

Gambar 1.6 Maltosa

Sellobiosa

Sellobiosa berasal dari hidrolisis selulosa. Seperti halnya dengan maltose, maka senyawa ini terdiri dari dua satuan monosakarida glukosa. Bedanya dengan maltosa ialah macam ikatannya yaitu 1,4 β.

Disakarida juga kehilangan daya mereduksinya yang ada pada satuan glukosa yang satu.

Laktosa

Terdiri dari galaktosa dan glukosa ikat-mengikat melalui atom C1 dan C4 dengan ikatan 1,4 – β – galaktosidik.

Gambar 1.7 Laktosa

Sukrosa

Sukrosa terdiri dari anomer unit glukosa dan unit fruktosa. Ikatannya adalah 1,2 – glukosidik, α untuk glukosa dan β untuk fruktosa.

Gambar 1.8 Sukrosa

Sukrosa tidak mempunyai gugus pereduksi bebas (ujung aldehid atau keton), berbeda dengan sebagian besar gula lainnya.

2.4 Ikatan α glikosida dengan β glikosida.

A. PENGERTIAN GLIKOSIDA

Glikosida adalah senyawa yang terdiri atas gabungan dua bagian senyawa, yaitu gula dan bukan gula. Keduanya dihubungkan oleh suatu bentuk ikatan berupa jembatan oksigen (O – glikosida, dioscin), jembatan nitrogen (N-glikosida, adenosine), jembatan sulfur (S-glikosida, sinigrin), maupun jembatan karbon (C-glikosida, barbaloin). Bagian gula biasa disebut glikon sedangkan bagian bukan gula disebut sebagai aglikon atau genin. Apabila glikon dan aglikon saling terikat maka senyawa ini disebut sebagai glikosida.

B. PEMBENTUKAN GLIKOSIDA

Apabila glukosa direaksikan dengan metal alkohol, menghasilkan dua senyawa.Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak memiliki sifat aldehida. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat reaksi adalah gugus –OH yang terikatpada atom karbonnomor 1. Senyawa yang terbentuk adalah suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan yang terjadi antara gugus metal dengan mono sakarida disebut ikatan glikosida dan gugus –OH yang bereaksidisebutgugus –OH glikosidik.

Metilglikosida yang dihasilkan dari reaksi glukosa dengan metal alcohol disebut juga metilglukosida. Ada dua senyawa yang terbentuk dari reaksi ini, yaitu metil–α–D–glukosida atau metil-α-D-glukopiranosida dan metil-β-D-glukosida atau metil-β-D-glukopiranosida. Kedua senyawa ini berbeda dalam hal rotasi optic, kelarutan serta sifat fisika lainnya. Dengan hidrolisis, metil glikosida dapat diubah menjadi karbohidrat dan metilalkohol. Glikosida banyak terdapat dalam alam, yaitu pada tumbuhan. Bagian yang bukan karbohidrat dalam glikosida ini dapat berupa metilalkohol, gliserol atau lebih kompleks lagi misalnya sterol. Di samping itu antara sesama monosakarida dapat terjadi ikatan glikosida, misalnya pada molekul sukrosa terjadi ikatan α-glukosida-β-fruktosida.

2.5 Struktur Amilum dan Selulosa

1.StrukturAmilum

Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang (Kimball, 1983). Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting.

Kandungan pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilo pektin, dalam komposisi yang berbeda-beda.

Gambar 1.9 StrukturAmilosa

2. Struktur Selulosa

Untuk struktur kimia selulosa terdiri dari unsur C, O, H yang membentuk rumus molekul (C₆H₁₀O₅)_n,dengan ikatan molekulnya ikatan hidrogen yang sangat erat.

Gambar 2.1 StrukturSelulosa

Gugus fungsional dari rantai selulosa adalah gugus hidroksil. Gugus – OH ini dapat berinteraksi satu sama lain dengan gugus –O, -N, dan –S, membentuk ikatan hidrogen. Ikatan –H juga terjadi antara gugus –OH selulosa dengan air. Gugus-OH selulosa menyebabkan permukaan selulosa menjadi hidrofilik. Rantai selulosa memiliki gugus-H di kedua ujungnya. Ujung –C1 memiliki sifat pereduksi. Struktur rantai selulosa distabilkan oleh ikatan hidrogen yang kuat disepanjang rantai. Di dalam selulosa alami dari tanaman, rantai selulosa diikat bersama-sama membentuk mikrofibril yang sangat terkristal (highly crystalline) dimana setiap rantai selulosa diikat bersama-sama dengan ikatan hidrogen.

2.6 Sifat-sifat Karbohidrat

Beberapa Sifat Kimia Karbohidrat

Sifat Mereduksi

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi, terutama dalam suasana basa. Sifat sebagai reduktor ini dapat digunakan untuk keperluan identifikasi karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat mereduksi ini disebabkan oleh adanya gugus aldehida atau keton bebas dalam molekul karbohidrat. Sifat ini tampak pada reaksi reduksi ion-ion logam misalnya ion Cu⁺⁺ dan ion Ag⁺ yang terdapat pada pereaksi-pereaksi tertentu misalnya:

Pereaksi Fehling

Pereaksi ini dapat direduksi selain oleh karbohidrat yang mempunyai sifat mereduksi, juga dapat direduksi oleh reduktor lain. Pereaksi Fehling terdiri atas dua larutan, yaitu larutan Fehling A dan larutan Fehling B. Larutan Fehling A adalah larutan CuSO₄ dalam air, sedangkan larutan Fehling B adalah larutan garam Knatartrat dari NaOH dalam air. Kedua macam larutan ini disimpan terpisah dan baru dicampur menjelang digunakan untuk memeriksa suatu karbohidrat.

Pereaksi Benedict

Pereaksi ini berupa larutan yang mengandung kuprisulfat, natriumkarbonat dan natriumsitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu⁺⁺dari kuprisulfat menjadi ion Cu⁺ yang kemudian mengendap sebagai Cu₂O. Adanya natriumkarbonat dan natriumsitrat membuat pereaksi Benedict bersifat basa lemah. Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning atau merah bata. Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa.

Pereaksi Barfoed

Pereaksi ini terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air, dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida. Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida. Jadi Cu₂O terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada oleh disakarida, dengan anggapan bahwa konsentrasi monosakarida dan disakarida dalam larutan tidak berbeda banyak. Tauber dan Kleiner membuat modifikasi atas pereaksi ini, yaitu dengan jalan mengganti asam asetat dengan asam laktat dan ion Cu+ yang dihasilkan direaksikan dengan pereaksi warna fosfomolibdat hingga menghasilkan warna biru yang menunjukkan adanya monosakarida. Disakarida dengan konsentrasi rendah tidak memberikan hasil positif. Perbedaan antara pereaksi Barfoed dengan pereaksi Fehling atau Benedict ialah bahwa pada pereaksi Barfoed digunakan suasana asam.

Pembentukan Furfural

Dalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan, monosakarida umumnya stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat, monosakarida menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa.

Pentosa-pentosa hampir secara kuantitatif semua terdehidrasi menjadi furfural. Dengan dehidrasi heksosa-heksosa menghasilkan hidroksimetilfurfural. Oleh karena furfural apabila direaksikan dengan α naftol atau timol, reaksi ini dapat dijadikan reaksi pengenal untuk karbohidrat.

Pereaksi Molisch terdiri atas larutan α naftol dalam alkohol. Apabila perekasi ini ditambahkan pada larutan glukosa misalnya, kemudian secara hati-hati ditambahkan asam sulfat pekat, akan terbentuk dua lapisan zat cair. Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi kondensasi antara furfural dengan α naftol. Walaupun reaksi ini tidak spesifik untuk karbohidrat, namun dapat digunakan sebagai reaksi pendahuluan dalam analisis kualitatif karbohidrat. Hasil negatif merupakan suatu bukti bahwa tidak ada karbohidrat.

Pembentukan Osazon

Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazin berlebih. Osazon yang terjadi mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing karbohidarat. Hal ini sangat penting artinya karena dapat digunakan untuk mengidentifikasi karbohidrat dan merupakan salah satu cara untuk membedakan beberapa monosakarida, misalnya antara glukosa dan galaktosa yang terdapat dalam urine wanita yang sedang dalam masa menyusui.

Pada reaksi antara glukosa dengan fenilhidrazin, mula-mula terbentuk D-glukosafenilhidrazon, kemudian reaksi berlanjut hingga terbentuk D-glukosazon. Glukosa, fruktosa dan manosa dengan fenilhidrazin menghasilkan osazon yang sama.

Pembentukan Ester

Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terjadinya ester apabila direaksikan dengan asam. Monosakarida mempunyai beberapa gugus –OH dan dengan asam fosfat dapat menghedakinya menghasilkan ester asam fosfat. Gugus hidroksil dari monosakarida bereaksi dengan asam fosfat membentuk ester sebagai berikut :

OH OH

-CH₂OH + HO-P=O -CH₂-O-P=O+H₂O

OH OH

Isomerisasi

Dalam larutan asam encer monosakarida dapat stabil, tidak demikian halnya apabila monosakarida dilarutkan dalam basa encer. Glukosa dalam larutan basa encer akan berubah sebagian menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga monosakarida ini ada dalam keadaan keseimbangan. Demikian pula, apabila yang dilarutkan itu fruktosa atau manosa, keseimbangan antara ketiga monosakarida akan tercapai juga. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry de Bruin van Eckenstein yang berlangsung melalui proses enolisasi.

Pembentukan Glikosida

Apabila glukosa direaksikan dengan metilalkohol, menghasilkan dua senyawa. Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak memiliki sifat aldehida. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat reaksi adalah gugus –OH yang terikat pada atom karbon nomor 1. Senyawa yang terbentuk adalah suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan yang terjadi antara gugus metil dengan monosakarida disebut ikatan glikosida dan gugus –OH yang bereaksi disebut gugus –OH glikosidik.Glikosida banyak terdapat dalam alam, yaitu pada tumbuhan. Bagian yang bukan karbohidrat dalam glikosida ini dapat berupa metilalkohol, gliserol atau lebih kompleks.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer sakar (polimer gula)hasil sintesis CO₂dan H₂O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis.RumuskimiakarbohidratC_nH_2nO_n_.
2. Karbohidrat dapat dibedakan berdasarkan jumlah unit gula, lokasi gugus –C=O, dan jumlah atom C dalam rantai.
3. Monosakarida ialah karbohidrat sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Disakarida terdiri dari dua gula yang terikat dengan ikatan O-glikosidik. Senyawa dua satuan sakarida yang banyak dibicarakan adalah maltose, sellobiosa, laktosa dan sukrosa.
4. Glikosida adalah senyawa yang terdiri atas gabungan dua bagian senyawa, yaitu gula dan bukan gula. Bagian gula biasa disebut glikon sedangkan bagian bukan gula disebut sebagai aglikon atau genin. Apabila glikon dan aglikon saling terikat maka senyawa ini disebut sebagai glikosida.
5. Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Kandungan pati tersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilo pektin, dalam komposisi yang berbeda-beda.

Struktur Amilum

Untuk struktur kimia selulosa terdiri dari unsur C, O, H yang membentuk rumus molekul (C₆H₁₀O₅)_n,dengan ikatan molekulnya ikatan hidrogen yang sangat erat.

StrukturSelulosa

6. Sifat-sifat karbohidrat yakni Sifat Mereduksi, Pembentukan Furfural, Pembentukan Osazon, Pembentukan Ester, Isomerisasi, dan Pembentukan Glikosida

3.2 Saran

Harapan kami setelah memahami isi makalah tentangKarbohidrat iniadalah agar kita sebagai mahasiswa dapat lebih mudah memahami serta mengkaji materi pembelajaran selanjutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2000, PetunjukPraktikumBiokimiaUntuk PSIK (B)

FakultasKedokteranUniversitasGadjahMada, Yogyakarta: Lab. Biokimia FK UGM

Guyton AC, Hall JE, 1996, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi IX, Penerjemah: Setiawan I, Tengadi LMAKA, Santoso A, Jakarta: EGC

Kuchel Philip and B. Ralston Gregory. 2006. Biokimia. Jakarta Erlangga.

Murray RK, Granner DK, Rodwell VW, 2006, Biokimia Harper, Edisi XXVII, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC

Poedjiadi, Anna. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.

Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah Bagian Biokimia FKUI), Jakarta: EGC

Supardan, 1989, Metabolisme Lemak, Malang: Lab. Biokimia Universitas Brawijaya

Sumber Website

http://eltracytaocktora.blogspot.com/2012/09/amilum-atau-amilosa.html ( diakses pada tanggal 25 Februari 2014)

http://id.wikipedia.org/wiki/Amilum( diakses pada tanggal 25 Februari 2014)

http://organiksmakma3a09.blogspot.com/2013/03/selulosa.html( diakses pada tanggal 25 Februari 2014)

0 Comments Leave a comment

apa itu “BIOLOGI”

“Biologi” pasti sobat sudah tidak asing dengan kata tersebut. Ya, biologi merupakan ilmu yang sangat penting di bumi ini. Biologi adalah ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tetang kehidupan di dunia dari segala aspek, baik itu tentang makhluk hidup, lingkungan, maupun interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Oleh karena itu, tidak jarang ditemukan berbagai hal luar biasa yang disebut keajaiban saat mempelajari ilmu ini. Pembelajaran dari ilmu biologi yang diterapkan di dunia saat ini merupakan hasil penilitian dari para ilmuan, dan hasil ini dapat dibuktikan serta tidak melenceng dari faktanya. Saat ini perkembangan biologi yang didukung oleh kemajuan teknologi telah melahirkan banyak cabang ilmu pengetahuan lainnya. Tahuukah sobat apa penyebabnya? Jika tidak, langsung saja baca yang di bawah ini.

Perkembangan ilmu biologi dari masa ke masa semakin luas, namun itu tidak terlepas dari pengaruh ilmu lainnya. Mengapa? Karena ilmu biologi juga berkaitan dengan ilmu lain, seperti fisika,kimia, dan lainnya. Nah perpaduan ini merupakan salah satu aspek yang memicu lahirnya cabang ilmu baru, karena lahirnya penelitian-penelitian yang baru.Nah, apakah penjelasan tentang biologi di atas belum cukup buat sobat? Mungkin terlalu singkat kali ya? Agar sobat terus berada di sini lama-lama. Saya akan membahas mengenai beberapa hal lebih detai tentang biologi, yaitu tentang karakteristik ilmu biologi,keterkaitan biologi dengan ilmu lainnya, Cabang biologi, serta manfaat dan bahaya biologi. Langsung saja ya.

A.Karakteristik Ilmu biologi

Kata Biologi berasal dari bahasa yunani, yaitu bio yang berarti hidup dan logos yang berarti ilmu pengetahuan.Sehingga kita dapat mengartikan bahwa biologi merupakan ilmu pengetahuan yang mempelajari dan mengkaji tentang kehidupan.Objek kajian biologi berupa benda-benda yang dapat ditangkap oleh alat indra manusia dan oleh alat bantu (contohnya mikroskop).

B.Keterkaitan Biologi dengan Ilmu Lain

Seperti dalam penjelasan di atas, biologi bukanlah ilmu yang berdiri sendiri, karena biologi juga merupakan cabang dari Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Layaknya manusia yang saling membantu agar tetap hidup, ilmu biologi dan ilmu lainnya dapat saling menolong agar menghasilkan pengetahuan yang bermanfaat bagi kehidupan.

Bukti nyata dari hal ini adalah mikroskop yang menjadi jiwa dari biologi ditemukan berdasarkan prinsip fisika(cabang ilmu biologi lainnya).Nah, oleh karena itu kita tidak dapat menolak lagi bahwa biologi bukanlah ilmu yang dapat berdiri sendiri.

C.Cabang Biologi

Pernyataan pada pendahuluan tadi akan di buktikan pada point ini.Biologi yang berkembang sesuai ilmu teknologi, menghasilkan ribuan penumuan dalam proses penelitiannya. Dengan bantuan teknologi ruang lingkup biologi menjadi semakin luas dan melahirkan banyak cabang untuk memudahkan kita membedakan objek kajian biologi.Beberapa cabag biologi tersebut adalah

· Morfologi :Bentuk luar tubuh makhluk hidup

· Anatomi :Bagian dalam tubuh makhluk hidup

· Histologi :Jaringan

· Genetika :Pewarisan Sifat

· Organologi :Organ

· Sitologi :Sel

· Embriologi :Embrio

· Botani :Tumbuhan

· Zoologi :Hewan

· Bakteriologi :Bakteri

· Mikologi :Jamur

Dan masih banyak lagi cabang ilmu biologio lain.

D.Manfaat dan Bahaya Biologi

Seperti yang kita ketahui bahwa kemajuan teknologi jika dipadukan dengan ilmu biologi akan memberikan sangat banyak manfaat bagi kehidupan manusia. Jika demikian Kenapa Masih Banyak kerugian dari kemajuan bioteknologi ini? Untuk menjawab pertanyaan tersebut mari simak penjelasan di bawah ini.

Setiap orang memiliki kepribadian yang berbeda, oleh karena itu tindakan yang dilakukan juga berbeda pula. Ada manusia yang bertindak dan menghasilkan manfaat, namun ada pula manusia yang bertindak hanya untuk kepentingan dirinya sendiri saja, tanpa memikirkan dampaknya terhadap makhluk hidup lainnya. Hal ini didorong karena adanya sifat keserakahan. Pada intinya sifat manusia dapat berpengaruh pada kelestarian alam, jadi dapat kita simpulkan bahwa “Ilmu biologi akan bermanfaat atau malah menjadi bahaya itu tergantung kepada pribadi yang menggunakannya.”

Demikianlah postingan saya kali ini tentang ilmu bilogi, saya rasa masih ada banyak kekurangan dalam artikel ini. Karenanya jika sobat merasa bahwa ada hal yang berbeda dengan kenyataan dalam postingan saya kali ini silahkan tanggapi melalui kolom komentar.Atau kalau masih ada hal yang menjanggal di pikirang sobat silahkan saja ditanyakan. Agar kita mendapatkan ilmu baru yang akan menjadikan kita pribadi yang lebih bermanfaat bagi orang lain.Terimakasih.

0 Comments Leave a comment