BIOKIMIA MOLEKULER

BIOKIMIA MOLEKULER
OLEH: NUGRAHA SUTADIPURA
FAK.KEDOKTERAN UNISBA - 2010
BIOKIMIA MOLEKULER
Mempelajari proses biokimia pada tingkat
molekuler
2. Mempelajari struktur dan fungsi molekul
kehidupan
1.
CIRI-CIRI SUATU SEL HIDUP,ANTARA LAIN :
 Ada proses replikasi (berkembang biak)
 Ada proses metabolisme yang effisien
 Ada proses mutasi
UNSUR DASAR ORGANISME HIDUP ADALAH : C,H,O dan N
 Yang dialam terdapat dalam bentuk CO2,H2O dan
NH3.
 Unsur-unsur dasar tersebut akan membentuk
MOLEKUL ORGANIK (Sub ubit
Organik;Monomer),yaitu: ASAM AMINO,
MONOSAKARIDA dan NUKLEOTIDA.
Monomer-monomer akan berkondensasi membentuk
molekul yang lebih besar (disebut: MAKROMOLEKUL),
yaitu:
 Protein
 Polisakarida
 Asam nukleat
 Lipida
Selanjutnya.MAROMOLEKUL saling berikatan secara
non- kovalen membentuk molekul yang lebih
kompleks: SUPRAMOLEKUL.
SUPRAMOLEKUL antara lain :
 Membran plasma
 Kromosom
 Apparatus Golgi
 Retikulum endoplasmik dls.
SUPRAMOLEKUL selanjutnya akan membangun SEL.
Jadi,supramolekul merupakan UNIT FUNGSIONAL
suatru sel’
PROTEIN
Rangkaian asam-asam amino
2. Dapat berperan STRUKTURAL,yaitu bagian dari
membran sel
3. Dapat berperan FUNGSIONAL ,yaitu sebagai:
Enzim,Hormon,Reseptor,Transporter.
1.
POLISAKARIDA
Merupakan polimer MONOSAKARIDA
2. Fungsi utama: sebagai komponen struktur
membran/dinding sel dan sebagai sumber energi
3. Yang dijumpai banyak dialam :amilum dan
selulosa (keduanya merupakan rangkaian DGlukosa).
1.
LIPIDA (LEMAK)
Merupakan rangkaian HIDROKARBON
2. Zat yang larut dalam pelarut organik
(Kloroform,benzen dls ) dan sukar /tidak dapat
larut dalam air
3. Berfungsi sebagai komponen struktur membran
sel dan sebagai sumber energi.
1.
NUKLEOTIDA dan ASAM NUKLEAT
NUKLEOTIDA :
1. Merupakan prazat untuk pembentukan asam
nukleat
2. Terdiri dari tiga senyawa,yaitu: Gula D-ribosa,
gugus fosfat dan basa nitrogen organik
NUKLEOTIDA menyusun ASAM NUKLEAT sebagai
berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
Sebagai tulang punggungnya, mol.Ribosa dan gugus fosfat
letaknya bergantian
Basa nitrogen terikat pada gula
Ujung 5’ memiliki gugus fosfat
Ujung 3’ memiliki gugus –OH bebas
Dijumpai polaritas 5’ ke 3’
ASAM NUKLEAT
Hampir 100% terdapat dalam nukleus
2. Sisanya terdapat dalam organel lain
3. Merupakan rangkaian nukleotida yang lurus
1.
STRUKTUR KIMIA BASA NITROGEN dalam
asam nukleat ada dua macam :
 PURIN
 PIRIMIDIN
: A (Adenin)
G (Guanin)
: C (Sitosin)
T (Timin)
U (Urasil)
STRUKTUR KIMIA GULA dalam asam nukleat ada
dua macam : RIBOSA dan DEOKSI-RIBOSA
Catatan:
Basa-N + Gula disebut NUKLEOSIDA
Basa-N + Gula + Fosfat disebut NUKLEOTIDA
Molekul yang termasuk asam nukleat adalah : DNA
dan RNA
Perbedaannya:
Pada DNA : Mol.gula : Deoksi ribosa, Mol.Basa-N:
A,G,C,T. Bentuk untai: ganda
Pada RNA: Mol.gula: Ribosa. Basa-N: A,G,C,U.
Bentuk untai: tunggal
ASAM AMINO
Fungsinya:
1. Membangun molekul protein
2. Pra zat hormon
3. Neurotransmitter
4. Pigmen
ADA 20 MACAM ASAM AMINO :
Ala (Alanin)
Ile (Isoleucin)
Leu (Leusin )
Met (Metionin)
Phe (Phenilalanin)
Pro (Prolin)
Trp (Triptofan )
Tyr (Tirosin)
Val (Valin)
Arg (Arginin)
Asn (Asparagin)
Asp (Aspartat)
Cys (Sistein)
Glu (Glutamat)
Gln (Glutamin)
Gly (Glisin)
His (Histidin)
Lys (Lisin)
Ser (Serin)
Thr (Treonin)
Ala s/d Val bersifat HIDROFOBIK, dan sisanya bersifat HIDROFILIK.
MONOSAKARIDA
SAKAR artinya GULA
Biasanya terdiri dari tiga unsur : C,H, dan O (dengan
rasio 1:2:1)
Monosakarida berikatan satu sama lain (melalui
ikatan GLIKOSIDIK) membentuk molekul yang lebih
kompleks :Disakarida,Oligosakarida,Polisakarida.
(LEBIH LANJUT TENTANG) LEMAK.
Macam-macam lemak yang terdapat dalam tubuh :
1.
2.
3.
4.
5.
ASAM LEMAK
TRIASILGLISEROL (TAG) / TRIGLISERIDA
(GLISERO)FOSFOLIPID
KOLESTEROL
SFINGOLIPID
ASAM LEMAK
1.
Adalah Asam Karboksilat dengan rantai hidrokarbon
yang panjang sebagai rantai samping.
2.
Dalam tubuh,jumlah atom C antara 14 – 20, dan genap.
3.
Ada dua macam asam lemak:
a.
b.
Asam lemak jenuh (tidak memiliki ikatan rangkap). Misal:Asam
palmitat,Asam stearat
Asam lemak tidak jenuh (memiliki ikatan rangkap). Misal:Asam
palmitoleat, Asam oleat, asam linoleat, Asam arakhidonat.
BEBERAPA CATATAN PENTING MENGENAI
LEMAK :
Sumber energi
2. Penting untuk proses absorpsi vitamin yang larut
dalam lemak
3. Mengkonsumsi lemak sangat penting agar tubuh
mendapat asam lemak esensial
1.
ASAM LEMAK ESENSIAL
Adalah asam lemak yang mengandung ikatan
rangkap pada OMEGA -6 (Misal:asam
linoleat,asam arakhidonat) dan ikatan rangkap
pada OMEGA-3 (Misal:asam linolenat)
2. Ikatan rangkap pada Omega-6 dan pada Omega-3
ini tidak dapat disintesis pada tubuh manusia
1.
TAG/TRIGLISERIDA
Lipid yang dijumpai terbanyak dalam tubuh
2. BUKAN KOMPONEN membran biologis
3. Sumber energi
4. Disintesis dan disimpan dalam adiposit
1.
GLISEROFOSFOLIPID
Komponen utama membran biologis
2. Contoh: Fosfatidilkolin, fosfatidiletanolamin, asam
fosfatidat, fosfatidilgliserol
1.
SFINGOLIPID
Komponen membran biologis
2. Contoh:Sfingomielin.Serebrosida,Gangliosida
1.
KOLESTEROL
Komponen membran biologis
2. Suatu steroid
3. Prazat untuk asam empedu dan hormon steroid
1.
(LEBIH LANJUT MENGENAI) DNA dan RNA
DNA






Merupakan faktor genetik
Merupakan “blue print” untuk sintesis protein
Merupakan unit kimiawi/unit struktural daripada GEN (Gen
adalah unit fungsional materi genetik)
Satu organisme yang sama, memiliki urutan basa yang sama
pada DNA nya
Komposisis basa DNA suatu organisme tidak dipengaruhi
oleh umur,status gizi,lingkungan dls.Jadi urutan basanya
relatif stabil (Namun pernyataan ini tidak 100% benar.Ingat
mutasi sel)
Urutan basa DNA merupakan informasi genetik dari setiap
organisme
RNA



Berperan penting pada sintesis protein
Beruntai tunggal
Ada tiga jenis:tRNA,rRNA,mRNA
FUNGSI MASING-MASING JENIS RNA
 tRNA : Mentransfer asam amino ke Ribosom (Yaitu
tempat sintesis protein)
 rRNA : Bersama protein,membentuk Ribosom
 mRNA : mengkode urutan asam amino molekul
protein
MEMBRAN SUPRAMOLEKUL
Contoh: Membran plasma ,dinding sel.
MERUPAKAN SUATU MEMBRAN BIOLOGIS DENGAN
DENGAN SIFAT YANG PERMEABEL UNTUK ZAT=ZAT NON
POLAR (hidrofobik) DAN IMPERMEABEL UNTUK ZAT-ZAT
POLAR (hidrofilik).
 KARAKTERISTIKA MEMBRAN BIOLOGIS :
1.
2.
3.
4.
Terdiri dari 2 lapis mol.lipid (bilayer) dengan bagian ekor
non polar saling berhadapan ditengah bilayer ,dan bagian
polar menghadap keluar.
Pada kedua lapis mol.lipid tersebut tertanam molekulmolekul protein secara tidak teratur
Protein tsb menonjol dipermukaan luar membran secara
asimetris
Maka tonjolan-tonjolan molekul protein pada membran
lipid bilayer itu tampak sebagai suatu “mozaik”’
MOLEKUL LIPID DAN PROTEIN PD MEMBRAN
BIOLOGIS BERIKATAN SECARA NON KOVALEN,
SEHINGGA KEDUA JENIS MOLEKUL TSB MASINGMASING DAPAT BERGERAK BEBAS SEPANJANG
BIDANG MEMBRAN.DENGAN DEMIKIAN LAPISAN
MEMBRAN MENJADI BERSIFAT “ENCER” (FLUID)
MAKA MEMBRAN BIOLOGIS AKAN
MENUNJUKKAN GAMBARAN “MOZAIK FLUID”
Derajat fluiditas suatu membran bergantung pada:
1. Komposisi lipid
2. Suhu
PENGARUH KOMPOSISI LIPID
Bila asam lemak jenuh pada membran lebih dominan,maka
membran akan lebih encer.Dan bila asam lemak tidak jenuh
lebih dominan,maka membran akan lebih kaku.
PENGARUH SUHU
Pada suhu rendah,pergerakan lipid menjadi lebih sedikit dan
lapisan bilayer menjadi lebih padat.
BERDASARKAN ATAS LOKASINYA, PROTEIN
MEMBRAN BIOLOGIS DAPAT DIBAGI MENJADI:
1.
2.
PROTEIN INTEGRAL (PROTEIN INTRINSIK): Yaitu
protein yang membentang dari lapisan yang satu ke lapisan
yang lain. Protein ini sulit dipisahkan dari komponen
lainnya.
PROTEIN PERIFER (PROTEIN EKSTRINSIK): Yaitu protein
yang terdapat pd permukaan membran.Protein ini mudah
dipisahkan dari koponen lainnya.
PROTEIN PD MEMBRAN BIOLOGIS DAPAT
BERFUNGSI SEBAGAI:




Reseptor
Enzim
Transporter/Carrier
Ion channel
SEKIAN DAN TERIMA KASIH
ATAS PERHATIANNYA