Biokimia Jaringan

Biokimia Jaringan
Nunuk Purwanti
Bagian Biomedika Kedokteran Gigi
Fakultas Kedokteran Gigi
Definisi
Biokimia?
—  Ilmu yang mempelajari tentang substansi kimia beserta proses
kimiawi yang terjadi didalam makhluk hidup.
Jaringan?
—  Sekumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama
Komposisi kimia sel
Sel tersusun oleh:
1. Ion anorganik
Air (50- 95%)
Na+, K+, Mg2+, Ca2+, HPO2-, Cl-, dan HCO33. Molekul organik
Karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat Molekul organik
pada prinsipnya tersusun atas 6 molekul.
Air
Air merupakan molekul polar
penyedia gugus H+ dan O- . Gugus hidrogen akan
membentuk ikatan hidrogen dengan ion+ atau ionmaupun dengan molekul polar yang larut dalam
air (hidrophilic).
Nilai pH: - log [H+]
Homeostasis : cairan tubuh, pemeliharaan pH,
elektrolit
Body composition
—  In average young adult male:
Body composition
% of body weight
Protein, & related substances
18%
Fat
15%
Mineral
7%
Water
60%
Fluid Compartments
≈ 60% of body weight
Extracellular fluid
(≈ 1/3)
Intracellular fluid
(≈ 2/3)
≈  33% of TBW
≈  67% of TBW
≈  20% of body wt
Plasma
≈  25% of ECF
≈  5% of body wt
Interstitial fluid
≈ 75% of ECF
≈  15% of body wt
≈  40% of body wt
Transcellular fluid
CSF
Intraocular
Pleural
Peritoneal
Pericardial
Synovial
Digestive
secretions
Differences between ECF & ICF
ICF
ECF
Cations:
Anions:
Na+ (142mmol/L)
K+ (4.2)
Mg2+ (0.8)
Cl- (108)
HCO3- (24)
Cations:
Na+ (14)
K+ (140)
Mg2+ (20)
Anions:
Cl- (4)
HCO3- (10)
Phosphate ions
Nutrients:
O2, glucose, fatty acids, &
amino acids.
Wastes:
CO2, Urea, uric acid,
excess water, & ions.
Nutrients:
High concentrations of proteins.
Factors affecting body fluids
—  Water intake & output
—  Age:
— 
— 
— 
— 
— 
- infant: 73%
- elderly: 45%
Sex:
- adult male: 60%
- adult female: 40-50%
Obesity
Climate
Habits
Level of physical activity
Homestasis pada sel
l  Isotonik
l  Hipotonik
l  Hipertonik
Osmosis
— passive process
— diffusion air melewati suatu plasma membrane
yang permeable
—  Dari konsentrasi air yang tinggi ( low solute)
menuju ke
konsentrasi air rendah( Hi. solute)
12
ahmad ata
Tonicity
Describes how a solution affects cell volume
—  hypertonic
—  solution with more solutes
—  Blood cells shrink and crenate
—  hypotonic
—  solution with less solutes
—  Blood cells swell up and hemolyse
—  isotonic
—  both solutions have similar concentrations of solutes.
—  Cell size is unchanged
14
ahmad ata
Transportasi melalui membran plasma
—  Ada 2 tipe
—  Passive transport
tidak memerlukan energi
substansia bergerak dari konsentrasi tinggi ke rendah. contoh
— 
— 
— 
— 
Simple diffusion
Osmosis
facilitated diffusion
filtration
—  Active Transport
Simple diffusion
Difusi terfasilitasi
—  Difusi menggunakan channel proteins or
transport proteins
—  transportasi
—  small inorganic ions – Na+ , K+, Ca+2
—  Glucose, water soluble vitamins(B,C)
generally slower than diffusion across lipid portion
—  Tergantung jumlah transporter yang tersedia
Diffusi pada membrane plasma
18
ahmad ata
— Active transport
— solutes moving against concentration gradient-
Uses carrier proteins
—  can be driven by ATP use or via energy
stored in ionic concentration
Types :
—  Primary active transport
—  Secondary active transport
1.  Endocytosis
2.  Exocytosis
Primary active transport
uses ATP and transporter proteins sodium potassium
pump
21
ahmad ata
Carbohydrate Absorption in the
Small Intestine
Figure 21-15
Transport in Vesicles- Endocytosis
—  A form of active transport.
—  Transport of large particles across the plasma
membrane
—  Types :
1. Phagocytosis
2. Pinocytosis
23
ahmad ata
Phagocytosis
24
ahmad ata
Pinocytosis
25
ahmad ata
Exocytosis
—  Vesikel dari intraselluler fusi dengan plasma membran
selanjutnya dikeluarkan dari sel melalui plasma membran.
(hormon dan neurotrasmitter)
Karbohidrat
Bentuk : 1. Monosacharida
2. Oligosacharida
3. Polisacharida
Monosakarida
Rumus Karbohidrat
(CH2O)n, aldosa dan ketosa
n:6, (C6H12O6: hexose, glukosa, fruktosa) merupakan sumber utama
energi pada sel.
Pada rantai dengan 5 atom carbon atau lebih dapat membentuk
struktur cincin.
Unsur yang paling banyak dijumpai pentose dan hexose
Monosakarida dengan 3 atom Carbon
Bentuk monosakarida yang paling
sederhana
Monosakarida dengan 5 atom Carbon
Glukosa dengan 6 atom karbon dengan bentuk linear atau cincin
Monosakarida dapat berikatan dengan monosakarida lain melalui
reaksi dehidrasi atau pelepasan H2O dan saling berikatan antar
carbon melalui ikatan glycosidic.
Oligosakarida
Beberapa monosakarida saling berikatan menghasilkan satu
polimer.
Polisakarida
Ratusan sampai ribuan monosakarida saling berikatan. Contoh:
glikogen (sumber cadangan energi)
Glikogen terbentuk antara Karbon nomor 1 akan berikatan dengan karbon pada nomor 4 atau 6
monosakarida selanjutnya.
Peranan oligosakarida dan polisakarida:
1. Cadangan energi
2. Struktur sel
3. Penanda suatu reseptor baik ekstraselluler
maupun intraselluler
4. Kontak antar sel dalam jaringan (molekul adhesi)
Membran Plasma sel
Lipid
Fungsi lipid:
1.  Cadangan energi
2.  Komponen utama penyusun membran sel
3.  Messenger molecule dalam Signaling (penghantaran suatu
sinyal) dari reseptor dipermukaan sel ke intraseluler
Bentuk lipid
1. 
2. 
3. 
Asam lemak ( fatty acid )
Phospholipid
Kolesterol
Asam Lemak
Tersusun oleh rantai panjang hidrokarbon (C-H) dengan ujung
gugus karboksil (COO-). Rantai hidrokarbon bersifat non polar
(hidrophobik)
Asam lemak disimpan dalam bentuk triacylglycerol (lemak = fat)
didalam sitoplasma sel. Apabila diperlukan akan memecah diri
berubah menjadi sumber energi. Sebagai cadangan energi lebih
effisien dibandingkan dengan karbohidrat
Triacylglycerol mengandung 3 gugus asam lemak diikat oleh glyserol.
Sintesis asam lemak berlangsung di SER
Phospholipid
— Komponen utama penyusun membran sel.
— Phospholipid dalam membran sel tersusun oleh 2 rantai asam lemak yang
terikat dengan glycerol dihubungkan oleh gugus phosphat dengan senyawa polar
(choline, serine, inositol atau ethanolamin).
Phospholipid (non polar) berikatan dengan choline (polar) membentuk
phosphatidyl-choline.
Spingomyelin : non glycerol phospholipid, dimana glycerol sebagai pengikat 2
asam lemak diganti oleh serine.
Sifat dari kedua komponen membran sel ini adalah amfipatik.
Lipid bersifat hidrophobik, sementara senyawa polarnya bersifat hidrophilik
Selain phospholipid beberapa membran sel juga mengandung
glikolipid dan kholesterol
Glikolipid:
2 rantai asam lemak
yang
terikat dengan serine dan
mengikat senyawa polar yang
mengandung glukosa.
Sifat amfipatik
Kolesterol merupakan komponen membran sel
yang mengandung 4 cincin asam lemak yang saling
berikatan. Sifat nya sangat hidrophobik, akan tetapi
dengan adanya satu gugus OH- pada salahsatu ujung
luar salahsatu ring nya menyebabkan kolesterol
mempunyai sifat hidrophilik lemah.
Kholesterol diperlukan dalam absorpsi asam lemak
Asam Nuckleat (nucleic acid)
Tersusun oleh basa Pirimidine dan purine yang diikat oleh
monosakarida yang terphosphorilasi.
Bentuk:
1.  Nucleotide
2.  Oligonucleotide
3.  Polinucleotide
DNA (deoxyribonuclease)
Pembawa informasi genetika.
RNA (ribonuclease)
Sintesa protein.
DNA
Purine tersusun oleh adenin dan guanin
Pirimidine tersusun oleh cytosin dan thymine
Diikat oleh 2 ‘ deoxyribose
RNA
Thymine pada pirimidine diganti uracil
Diikat oleh ribose
Polinucleotide lain dalam sel:
1. cAMP berperan dalam signaling sel
2. ATP, energi utama dalam sel
Pasangan komplemen diantara basa asam nukleat
penyusun DNA
Protein
Polimer asam amino. Setiap asam amino tersusun atas rantai karbon
(α carbon) yang mengikat NH3, hidrogen, dan satu rantai khusus
(R, side chain) yang menentukan struktur dan fungsi masing masing
protein. Asam amino dikelompokan menjadi 4 berdasarkan pada unsur
penyusun dari rantai khusus (R), yaitu
1. asam amino non polar
2. Asam amino polar
3. Asam amino basa
4. Asam amino asam
Asam amino akan berikatan dengan asam amino yang lain dengan
menggunakan ikatan peptide diantara ujung α amino (N terminus)
dan ujung α karboksil ( C terminus).
Polipeptida merupakan rantai lurus yang disintesa dari ujung ujung
N terminus ke ujung C terminus.
Protein didalam sel merupakan struktur tiga dimensi dari interaksi
asam amino penyusunnya. Struktur tiga dimensi mudah rusak
karena terdenaturasi (rusaknnya ikatan non kovalen)
KUIS
Saat ini dimasyarakat banyak beredar minuman isotonik.
Menurut anda apakah minuman tersebut diperlukan?