1. BIOENERGETIKA
DAN VITAMIN
Agung Ari Chandra Wibawa, S.Si., M.Si
DEPARTEMEN KIMIA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS MAHASARASWATI DENPASAR
2022/2023
2. BIOENERGETIKA
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
• Bioenergetika adalah ilmu pengetahuan
mengenai perubahan energi yg menyertai
reaksi biokimia
• Sistem biologik bersifat isotermik dan
menggunakan energi kimia untuk
memberikan tenaga bagi proses kehidupan.
• Sistem non-biologik dapat menggunakan
energi panas untuk melangsungkan
kerjanya.
3. HUKUM TERMODINAMIKA
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
TERMODINAMIKA I;
Di dalam setiap perubahan fisik atau kimia, jumlah total energi pada
lingkungan adalah tetap.
• Energi total sebuah sistem, termasuk energi sekitarnya adalah konstan.
Contoh; energi kimia dapat diubah menjadi energi listrik, panas, mekanik
dan sebagainya.
4. HUKUM TERMODINAMIKA
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
TERMODINAMIKA II:
Semua perubahan fisik atau kimia cenderung berjalan menuju arah, sedemikian
rupa, sehingga energi yg bermanfaat terurai secara tidak dapat balik (ireversibel) menjadi
bentuk acak yg tidak teratur, yg disebut entropi. Penguraian ini terhenti pada titik
keseimbangan. Pada saat ini, entropi yang terbentuk berada pada tingkat paling maksimum yg
dimungkinkan oleh kondisi lingkungan yang bersangkutan.
• Energi bebas:merupakan jenis energi yang dapat melakukan kerja pada suhu dan tekanan
tetap
• Energi panas: merupakan energi yang dapat melakukan kerja hanya melalui suatu
perubahan suhu atau tekanan.
• Entropi adalah energi dalam keadaan acak atau tidak teratur;
• Entropi total sebuah sistem harus meningkat bila proses ingin berlangsung spontan.
• Entropi adalah derajat ketidateraturan atau keteracakan sistem.
5. ISTILAH ENTROPI
● Pertama kali digunakan pada tahun 1851
oleh Rudolf Clausius di Jerman
● Pengembang hukumTermodinamika II
5
6. BIOENERGETIKA
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
• REAKSI BIOKIMIA DI DALAM SEL UMUMNYA TAK DAPAT
BERLANGSUNG DGN SENDIRINYA OLEH KARENA
ADANYA HAMBATAN ENERGI (ENERGY BARRIER)
• JADI PERLU ENZIM UNTUK MENGATASI HAMBATAN
ENERGI INI (ENZIM MENURUNKAN ENERGI AKTIVASI,
TETAPI TIDAK MENGUBAH HARGA ΔG )
7. Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
Dalam kondisi suhu dan tekanan konstan, hubungan antara perubahan
energi bebas (∆G) pada sebuah sistem yang bereaksi, dengan perubahan
entropi (∆S), diungkapkan dalam persamaan berikut;
∆G= ∆H- T∆S
Ket; ∆H adalah perubahan entalpi (panas), T adalah suhu absolut
8. BIOENERGETIKA
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
Dalam keadaan reaksi Biokimia
∆G= ∆H-T ∆S
1. Jika ∆G negative (<0), reaksi disebut eksergonik. Berlangsung spontan, dengan
kehingan energi bebas, dan reaksi kebalikannya tdk dapat berlangsung
2. Jika ∆G positif (>0), reaksi disebut endergonik. Reaksi tidak akan terjadi secara
spontan ke kanan dan reaksi kebalikannya akan berlangsung secara spontan. Jika
∆G besar, maka sistem adalah stabil dengan sedikit atau tidak ada kecenderungan
untuk terjadi reaksi.
3. Jika ∆G sama dengan 0, reaksi berada dalam keadaan keseimbangan, tidak ada
perubahan yang terjadi.
9. PERANAN FOSFAT BERENERGI TINGGI DALAM
BIOENERGETIKA & PENANGKAPAN ENERGI
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
1. Untuk mempertahankan proses keidupan untuk
mendapatkan suplai energi bebas dari lingkungannya
10. PERANAN FOSFAT BERENERGI TINGGI DALAM
BIOENERGETIKA & PENANGKAPAN ENERGI
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
2. Organisme heterotropik adalah organisme yg
memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya
dan bahan tersbut disediakan oleh organisme lain. Yang
tergolong heterotroph adalah manusia, hewan, jamur, dan
mikroba
11. PERANAN FOSFAT BERENERGI TINGGI DALAM
BIOENERGETIKA & PENANGKAPAN ENERGI
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
3. Organisme heterotropik adalah organisme yg
memanfaatkan bahan-bahan organik sebagai makanannya
dan bahan tersbut disediakan oleh organisme lain. Yang
tergolong heterotroph adalah manusia, hewan, jamur, dan
mikroba
12. PROSES ENDERGONIK BERLANGUSNG DENGAN
MENGAITKANNYA DGN PROSES EKSERGONIK
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
• Perubahan metabolit A menjadi metabolit B terjadi disertai
pelepasan energi bebas dan dikaitkan dengan reaksi lain
yang memerlukan energi bebas untuk mengubah metabolit C
menjadi metabolit D.
• Katabolisme (penguraian/oksidasi molekul bahan bakar)
• Anabolisme ( sintesis/pembentukan)
13. PROSES ENDERGONIK BERLANGUSNG DENGAN
MENGAITKANNYA DKE PROSES EKSERGONIK
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
Pada gambar disamping,
reaksi berlangsung dari kiri
ke kanan, proses
keseluruhan harus disertai
oleh hilangnya energi bebas
sebagai panas.
15. BIOENERGETIKA
Bioenergetika-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
• ATP suatu nukleotida trifosfat yang mengandung adenin, ribose, dan 3
gugus fosfat
• Peranan ATP sebagai pembawa energi terletak pada gugus trifosfat yang
mengandung 2 ikatan fosfoanhidird. Pada proses hidrolisis ikatan ini akan
melepaskan banyak energi bebas.
• ATP memegang peranan penting dalam pemindahan energi bebas dari
proses-proses eksergonik ke proses-proses endergonik.
17. 17
• The symbol indicates that the group attached to the bond, on transfer to an
appropriate acceptor, results in transfer of the larger quantity of free energy. Thus,
ATP has a high group transfer potential, whereas the phosphate in adenosine
monophosphate (AMP) is of the low-energy type since it is a normal ester link
(Figure 11-4)
• In energy transfer reactions, ATP may be converted to ADP and Pi or, in reactions
requiring a greater energy input, to AMP + PPi
19. Nukleosida Deoxyribonucleosine 5’- triphosphate
Berenergi Rendah
• 2’-deoksiadenosin 5’-trifosfat (dATP)
• 2’-deoksiguanosin 5’-trifosfat (dGTP)
• 2-deoksisitidin 5’-trifosfat (dCTP)
• 2’-deoksitimidin 5’-trifosfat (dTTP).
Senyawa-senyawa ini memperoleh gugus fosfat dari ATP dalam reaksi yang dikatalis oleh
enzim yang bergantung kepada Mg2+ yang dinamakan, nukleosida difosfokinase
23. VITAMIN
• MOLEKUL ORGANIK
• FUNGSI DALAM METABOLISME YANG PALING UTAMA ADALAH
SEBAGAI KOFAKTOR SEBAGAI MIKRONUTRIEN
• BIASANYA TIDAK DISINTESIS DALAM TUBUH. JIKA DAPAT
DISINTESIS MAKA JUMLAHNYA TIDAK MENCUKUPI KEBUTUHAN
TUBUH, SEHINGGA HARUS DIPEROLEH DARI MAKANAN
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
24. VITAMIN DIKLASIFIKASIKAN BERDASARKAN
KELARUTANNYA YAITU:
• Vitamin yang larut dalam air: vit b dan c.
• Vitamin b merupakan kelompok vitamin dengan jenis
terbanyak, yaitu: thiamin, riboflavin, niasin, pyridoxin,
folat, vitamin b12, biotin dan asam pantotenat.
• Vitamin yang larut dalam lemak/minyak: vitamin a,d,e
dan k
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
25. Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
• Vitamin yg larut dalam lemak banyak terdpat pada:
daging sapi, ikan, minyak ikan, biji-bijian, dan
sebagainya.
• Disimpan pada hati dan jaringan-jaringan lemak
• Vitamin larut dalam air; bergerak bebas dalam tubuh
seperti darah dan limpa, mudah rusak karena
pengolahan
26. VITAMIN A
• MERUPAKAN VITAMIN YANG LARUT DALAM
LEMAK.
• BERSUMBER DARI BAHAN PANGAN NABATI
DAN HEWANI.
• VITAMIN A DARI BAHAN NABATI SEBAGIAN
• BESAR DITEMUKAN DALAM BENTUK
PROVITAMIN A, SEDANGKAN SUMBER
HEWANI SEBAGIAN BESAR DALAM BENTUK
RETINOL.
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
27. Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
VITMIN A MERUPAKAN VITAMIN
AKTIF
1. Vitamin A Alkohol (Retinol)
2. Vitamin A Aldehid (Retinal)
3. Vitamin A Asam (Asam Retinoat)
4. Vitamin A Ester (Ester Retinil)
Perbedaannya terletak pada Gugus Fungsional (R )
33. Sebagai senyawa antioksidan, beta karoten mudah mengalami
dekomposisi karena oksigen, panas, cahaya dan kondisi
lingkungan asam, yang secara sensoris dapat dideteksi dari
penurunan intensitas warna.
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
34. 34
Sumber:
Siems, W., Salerno, C., Crifò, C., Sommerburg,
O., & Wiswedel, I. (2009). β-carotene
degradation products - Formation, toxicity and
prevention of toxicity. Forum of Nutrition,
61(February), 75–86.
https://doi.org/10.1159/000212740
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
36. VITAMIN D
• VITAMIN D MERUPAKAN VITAMIN LARUT
MINYAK/LEMAK
• VITAMIN D TERDIRI ATAS BEBERAPA BENTUK,
YAITU VITAMIN D2 ATAU ERGOKALSIFEROL DAN
VITAMI D3 ATAU KOLEKALSIFEROL
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
37. Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
• Vit D2 banyak terdapat dalam bahan nabati, sedangkan vit D3
banyak terdapat dalam minyak hari ikan
• Dapat disintesis dalam tubuh manusian dan hewan dalam
bentuk vitamin D2
• Sangat penting dalam metabolisme kalsium dan fosfor
• Pada tumbuhan Steroid Ergosterol (provit.D), jika disinari Uv
Menjadi Ergokalsiferol(vit. D2)
• Pada hewan Steroid Ergosterol(provit.D), Disinari Uv Menjadi
Ergokalsiferol(vit. D2).
• Steroid Ergosterol(provit.D), Disinari Uv Menjadi
Ergokalsiferol(vit. D2).
39. Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
VITAMIN E
• Vitamin larut dalam minyak
• Vitamin E atau tokoferol merupakan suatu senyawa antisterilitas.
• Vit. E terdiri atas; alfa, beta, gamma, dan delta tokoferol
• Tokoferol tersusun dari 16 atom karbon pada rantai samping yang
jenuh
• Vit. E kecuali Alfa-tokoferol Tidak stabil pada cahaya, oksigen
dan panas.
43. Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
• Vitamin Larut lemak/minyak.
• Secara alami terdapat 2 bentuk, Phylloquinon (Vit. K1) dan
Menaquinon (Vit. K2).
• Vit. K dapat diperoleh secara sintetik, antara lain Vitamin
K3 ( Menadion) dan Vitamin K4 (Menadiol).
• Memiliki kemampuan menghambat peroksidasi lemak,
serta memiliki kemampuan anti radikal bebas yg lebih
tinggi disbanding vit. E.
• Memiliki stabilitas tinggi terhadap panas, oksigen, dan
kelembapan, tetapi tdk stabil terhadap cahaya matahari.
VITAMIN K
45. • Vitamin c atau asam askorbat merupakan vitamin larut dalam air
• Vitamin c menjadi vitamin yang esensial bagi manusia karena tidak
disintesis dalam tubuh manusia, namun disintesis dari tanaman maupun
hewan
• Sumber utama vitamin C bagi manusia adalah: buah-buahan seperti jeruk,
belimbing, dll. Vitamin C juga didapatkan dari sayuran. Sehingga vitamin c
disebut Fresh food
• Vitamin C mudah teroksidasi oleh panas, cahaya dan udara.
VITAMIN C
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
46. OKSIDASI ASAM ASKORBAT MENJADI ASAM
DEHIDROASKORBAT
Vitamin c mengalami oksidasi dengan melepas 2 atom hidrogen menjadi asam dehidroaskorbat, selanjutnya asam
dehidroaskorbat terhidrolisis menjadi 2,3 asam diketogulonat yang sudah tidak memiliki aktivitas vitamin c. Proses
dekarboksilasi dari 2,3 asam diketogulonat membentuk xyloson yang kemudian terdegradasi menjadi redukton dan furan.
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
48. The B vitamins are a group of water-soluble vitamins that play
important roles in cell metabolism. The B vitamins were once thought
to be a single vitamin, referred to as vitamin B (much as people refer
to vitamin C or vitamin D). Later research showed that they are
chemically distinct vitamins that often coexist in the same foods. In
general, supplements containing all eight are referred to as a vitamin
B complex. Individual B vitamin supplements are referred to by the
specific name of each vitamin (e.g., B1, B2, B3 etc.).
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
49. List of B vitamins
⚫Vitamin B1 (thiamine)
⚫Vitamin B2 (riboflavin)
⚫Vitamin B3 (niacin or niacinamide)
⚫Vitamin B5 (pantothenic acid)
⚫Vitamin B6 (pyridoxine, pyridoxal, or
pyridoxamine, or pyridoxine hydrochloride)
⚫Vitamin B7 (biotin)
⚫Vitamin B9 (folic acid)
⚫Vitamin B12 (various cobalamins;
commonly cyanocobalamin in vitamin
supplements)
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
50. The B vitamins may be necessary in order to:
⚫Support and increase the rate of metabolism
⚫Maintain healthy skin and muscle tone
⚫Enhance immune and nervous system function
⚫Promote cell growth and division, including that of
the red blood cells that help prevent anemia
⚫Reduce the risk of pancreatic cancer - one of the most
lethal forms of cancer- when consumed in food, but
not when ingested in vitamin tablet form.
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
55. Sources
⚫Whole unprocessed foods (Processed carbohydrates such
as sugar and white flour tend to have lower B vitamin
than their unprocessed counterparts)
⚫Particularly concentrated in meat such as turkey and
tuna, in liver and meat products
⚫Good sources include whole grains, potatoes, bananas,
chili peppers, beans, nutritional yeast and molasses
⚫bioavailability ranges from poor to negative as drinking
ethanol inhibits absorption of thiamine (B1),riboflavin
(B2), niacin (B3), biotin (B7), and folic acid (B9)
⚫The B12 vitamin is of note because it is not available
from plant products
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
61. Vitamin B9
Sources:
⚫Folic acid is found in many
foods, including yeast, liver,
green vegetables, and whole
grain cereals.
⚫Women who are pregnant
have an increased need for
folic acid.
Deficiency of Vitamin B9:
⚫Deficiency of folic acid
causes anemia, poor growth,
and irritation of the mouth.
Deficiency of folic acid is
common in alcoholics, the
elderly, and people who are
malnourished.
Toxicity:
• High doses of folic acid can cause convulsions, and disrupt zinc
absorption.
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
62. Vitamin B5 : Pantothenic acid
Use:
⚫Used in the breakdown
of carbohydrates, lipids
and some amino acids.
Pantothenic acid is
produced by bacteria in
the intestines.
Sources:
⚫Found in meats,
legumes and whole-
grain cereals.
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
63. 63
• B-complex vitamins and vitamin C are water-soluble vitamins
that are not stored in the body and must be consumed each day.
• These vitamins can be easily destroyed or washed out during food
storage and preparation.
• The B-complex group is found in a variety of foods: cereal grains,
meat, poultry, eggs, fish, milk, legumes and fresh vegetables.
• Citrus fruits, peppers, strawberries, kiwis, and broccoli are good
sources of vitamin C.
• Using mega-doses of multivitamins or supplements is not
recommended
The Solubility
Vitamin-FF Unmas
Universitas
Mahasaraswati
Fakultas Farmasi
