Pengantar Biokimia

BIOKIMIA
OLEH
IIN GANTIHAR, S.Pd.
NIP. 19650815 198811 1 001
D L B Universitas Samawa
Materi Biokimia
Pengantar
biokimia
Asam amino dan Peptida
Protein
DNA dan Eskpresi Genetik
Transduksi energi dan metabolisme
Karbohidrat
Lipid dan produk alam yang
berhubungan makhluk hidup
Pengantar Biokimia

Ilmu Biokimia adalah ilmu yang
mempelajari tentang peranan berbagai
molekul dalam reaksi kimia dan proses
yang berlangsung dalam makhluk hidup.
Jangkauan ilmu Biokimia sangat luas sesuai
dengan kehidupan itu sendiri. Tidak hanya
mempelajari proses yang berlangsung
dalam tubuh manusia, ilmu Biokimia juga
mempelajari berbagai proses pada
organisme mulai dari yang sederhana
sampai yang kompleks.
Tugas Mandiri
Buatlah resume perihal :
1. Struktur dan fungsi sel dalam organisme
2. Hirarki organisme molekuler sel
3. Tatanama senyawa hidrokarbon ( alkana,
alkena dan alkuna )
Disusun dlm. Bentuk laporan dan batas
waktu selama 1 minggu.
Asam amino dan Peptida
Protein kelompok senyawa yang terpenting
dalam organisme hewan.
 Protein ( Proteios = “pertama”Yun.) adalah
poliamida.
 Hidrolisis protein menghasilkan asam-asam
amino.
 Terdapat kira-kira 300 jenis asam amino
dialam
 Hanya 20 macam asam amino yang lazim
dijumpai dlm. Protein tumbuhan dan hewan.
Dari 20 puluh ini dapat membentuk:
otot,urat, kulit, kuku, bulu, hemoglobin,
enzim, hormon, antibodi.

Materi asam amino dan peptida
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Struktur asam amino
Peptida
Beberapa peptida yang menarik
Biosintesis peptida
Klasifikasi protein
Struktur yang lebih tinggi dari protein
Denaturasi protein
Enzim
Struktur Asam amino
Asam amino yg. Terdapat didalam protein
adalah asam a-aminokarboksilat
 yang paling sederhana = asam aminoasetat (
H2NCH2CO2H ) disebut juga Glisina
 Titik leleh asam amino diatas 200°C, larut
dalam air dan pelarut polar
 Mengandung gugus amino yg. Bersifat basa
dan gugus karboksil yang bersifat asam.
 Asam amino esensial = yg. Tidak disintesis
sendiri oleh organisme tersebut.

Contoh satu molekul asam amino:
CH3CHCO2H Nama : Alanina / Ala

Rumus kimia : C3H7O2N

NH2

 Rumus struktur

H H
O gugus

karboksil
 Struktur lengkap H – C – C – C – OH


H N – H gugus

amino

H
Asam amino esensial pd. manusia
Arginina ( arg )
2. Histidina ( his )
3. Isoleusina ( ile )
4. Leusina ( leu )
5. Lisina ( lys )
6. Metionina ( met )
7. Fenilalanina ( phe )
8. Treonina ( thr )
9. Triptofan ( try )
10. Valina ( val )
1.
Contoh kasus pd. manusia

Fenilketonuria ( PKU ) : akibat tidak
mempunyai enzim fenilalanina hidroksilasi yang
diperlukan untuk pengubahan ini. Fenilalanina
diubah menjadi fenilpiruvat yang jika menum
puk pada jaringan otak akan menimbulkan
keterbelakangan mental. Makanan penderita
harus mengandung tirosina lebih banyak
dibandingkan fenilalanina.
Pentingnya struktur rantai samping
Beberapa asam amino mempunyai rantai
samping gugus karboksil ( asam amino asam )
 Asam amino dengan rantai samping gugus
asam amino ( asam amino basa ).
 Asam amino yang mempunyai rantai samping
–OH atau –SH dikelompokan sebagai (
asam amino netral ).

Contoh kasus pd. manusia

Penyakit Anemia sel sabit ( sickle-cell anemia )
akibat suatu molekul protein yg. Terdiri dari
146 satuan asam amino, satu satuan tunggal
telah diubah dari asam glutamat menjadi
valin. Menyebabkan hemoglobin kurang larut
dan kurang mampu menjalankan tugas
mengangkut oksigen ke sel-sel tubuh.
Peptida
Suatu amida yang dibentuk dari dua asam
amino atau lebih.
 Ikatan peptida = ikatan antara gugus a-amino
dari suatu asam amino dengan gugus karboksil
dari asam amino lainnya.
 Tiap asam amino dalam molekul peptida
disebut satuan/unit atau suatu residu.
 Menurut perjanjian suatu poliamida/polipeptida
dengan residu asam amino kurang dari 50
disebut peptida yang lebih besar disebut
protein.

Struktur Peptida
Makin banyak residu asam amino dalam suatu
peptida, makin banyak kemungkinan strukturnya.
Contoh : tripeptida, tiga asam amino dapat
digabung menurut 6 macam cara yang berbeda.
 Secara sistematis struktur peptida: asam amino
dengan gugus amino bebas ditaruh diujung kiri
struktur disebut asam amino N-ujung. Asam
amino dengan gugus karboksil bebas dtaruh
diujung kanan disebut asam amino C-ujung.
Nama peptida terdiri dari nama asam amino dari
kiri ke kanan.

Contoh struktur peptida

N –ujung
C-ujung
O
H2NCHC
CH3
O
O
NHCHC
NHCH2COH
CH2 -----OH
alaniltriosilglisina
Contoh soal: Berilah kemungkinan struktur suatu
peptida yang mengandung ala, gly,phe (gunakan
nama singkatan contoh satu strukturnya..?
Beberapa peptida penting
Oxytocin ,suatu hormon berasal dari kelenjar
dibawah otak yang menyebabkan pengerutan
uterin selama melahirkan bayi.
 Enkefalin ,zat-zat penghilang rasa nyeri yang
dihasilkan oleh tubuh sendiri, merupakan
peptida-peptida otak yang mengandung 5
residu asam amino dengan meletakan diri
pada situs penghilang rasa nyeri dalam otak.
Teori “jogger high” (perasaan sehat dan segar
karena jogging) contoh: tyr-gly-gly-phe-met

Biosintesis Peptida
Dilaksanakan oleh RNA dan enzim. Dengan
tahap-tahap:
1. DNA mencetak RNAm (mesenger) yang
membawa codon (urutan-urutan 3 basa
nitrogen) selanjutnya RNAm akan ke
RNAribosom untuk dilakukan perakitan asam
amino-asam amino mejandi peptida/protein.
2. RNAtransfer akan membawa asam-asam
amino untuk dirakit di RNAribosom sesuai
dengan codon yang dibawa RNAm.

Molekul DNA
C
G
A
T
TC
A
C
G
Klasifikasi Protein
Berdasarkan tipe tugas yang dilaksanakan,
protein dibagi dalam kelas-kelas:
1. Protein serat/protein struktur/fibrous protein
(tidak larut):
- kolagen : membentuk jar. Penyambung; 30 %
protein binatang menyusui.kekurangan
sisteina & triptofan,kaya hidrokspirolina.
- elastis : membentuk urat dan pembuluh darah
- keratin : membentuk rambut,bulu,kuku.kaya
sisteina & sistina.

Klasifikasi Protein (lanjutan)
Protein globular ( larut ):
- hemoglobin, insulin, antibodi, fibrinogen, hormonhormon, albumin, globulin, protamina(asam
nukleat).
3. Protein konjugasi (conjugated protein/bersenyawa
dengan zat lain):
- nukleoprotein :bersenyawa dengan asam nukleat.
- mukoprotein : bersenyawa dg.>4% karbohidrat.
- glikoprotein : bersenyawa dg.<4% karbohidrat.
- lipoprotein : bersenyawa dg. Lipid.
2.
Ikatan-ikatan yangf bertanggung jawab atas
struktur protein
Struktur protein umumnya dipertahankan oleh
dua ikatan sangat kuat ( peptida dan disulfida )
dan tiga ikatan lemah ( ikatan hidrogen,
hidrofobik dan elektrostatik/garam ).
1.Ikatan peptida ( antara a - karboksil dan a nitrogen )
2.Ikatan disulfida ( antara 2 residu sistein yang
saling berhubungan ). Ikatan sistein relatif stabil
terhadap keadaan yang sering menyebabkan
denaturasi protein.Asam performat atau b
merkaptoetanol dapat digunakan untuk
memisahkan ikatan ini.

Ikatan-ikatan yangf bertanggung jawab atas
struktur protein
3.Ikatan hidrogen (dibentuk antara residu
pengikat yang terdapat pada ranta samping
ikatan peptida asam amino dan ikatan yang
terbentuk antara atom hidrogen dan oksigen).
4.Interaksi hidrofobik ( rantai samping non polar
asam amino netral pada protein cenderung
bersekutu, hubungan ini tidak stoikhiometri,
tidak terdapat ikatan asli ).
5.Ikatan elektrostatik( merupakan ikatan garam
antara gugus yang bermuatan berlawanan pada
rantai samping asam amino.
Struktur yg. Lebih tinggi dari protein
1.
2.
3.
4.
Struktur primer : rentetan asam-asam amino.
Struktur sekunder: bentuk orientasi molekul
seperti spiral.
Struktur tersier : antaraksi lebih lanjut
terlipatnya kerangka membentuk suatu bulatan.
Struktur kuartener : antaraksi antara sub-unit
protein tertentu seperti globin-globin dalm
hemoglobin.
Denaturasi protein
Hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh
kacaunya ikatan hidrogen sehingga molekul
protein tidak utuh,akibatnya hilang sifat biologis
protein. Misalnya: memasak putih telur.
 Faktor yang menyebabkannya antara lain:
perubahan suhu, pH, detergen, radiasi, zat
redoks.

Enzim

Protein yang mengkatalisis reaksi biokimia, bersifat
efisien dan spesifik dalam kerja katalitiknya.
Tugas membuat resume tentang Enzim ? Dalam
bentuk presentasi menggunakan program power
point disimpan dalam flas disk kemudian
dipresentasikan didepan kelas per kelompok. (
disiapkan buku-buku referensinya)untuk
mengantisifasi tanya jawab.
Klasifikasi enzim
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Oksidoreduktase, NAD+, Katalase
Transferase ,Asetil Ko-A
Hidrolase,Galaktosidase
Liase,Fumarase
Isomerase, Gliseraldehida
Ligase, L-glutamat.