Bahan Ajar “BIOKIMIA”
i
Bahan Ajar
BIOKIMIA
Untuk Mahasiswa Semester 3 Prodi S1
Pendidikan Biologi
Penyusun : Titi Laily Hajiriah, M.Pd
Fakultas Pendidikan Matematika dan IPA
(FPMIPA)
IKIP MATARAM
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
ii
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
iii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah puji syukur atas kehadirat Alloh SWT
yang memberikan hidayah-Nya serta salawat pada
NabiAlloh Muhammad SAW sehingga telah
terselesaikan bahan ajar perkuliahan pada mata kuliah
biokimia.
Bahan ajar matakuliah Biokimia ini diharapkan
dapat mempermudah mahasiswa untuk mencukupi
kebutuhan akan buku pegangan dalam perkuliahan.
Bahan ajar ini disusun berupa kumpulan materi
yang terlah dipublikasikan sebelumnya baik melalui
media internet maupun dari publikasi karya ilmiah
dalam bentuk buku yang dijadikan refrensi yang telah
dikombinasikan secara sederhana dan lebih mudah
dipahami mahasiswa oleh penyusun.
Penyusun menyadari bahwa masih banyak
kekurangan dalam materi yang disajikan. Oleh karena
itu untuk ke depannya penyusun berharap ada masukan
dan kritikan untuk menyempurnakan bahan ajar ini .
Mataram, Oktober 2014
Penyusun
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
iv
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
v
DAFTAR ISI
Halaman Judul .................................................................... i
Kata Pengantar .................................................................. iii
Daftar Isi ................................................................................. v
Silabus Matakuliah ............................................................ v
BAB I KONSEP DASAR BIOKIMIA ............................... 1
BAB II KARBOHIDRAT
A. Pendahuluan ................................................. 2
B. Jenis-Jenis Karbohidrat.................................. 4
C. Metabolisme Karbohidrat ....................... 4
BAB III PROTEIN
A. Pendahuluan .............................................. 15
B. Klasifikasi Protein....................................... 19
BAB IV LEMAK
A. Pendahuluan .............................................. 21
B. Fungsi Lemak.............................................. 21
C. Jenis-Jenis Lemak...................................... 22
D. Struktur Lemak........................................... 24
BAB V VITAMIN
A. Pendahuluan .............................................. 37
E. Penggolongan Vitamin........................... 38
BAB VI MINERAL DAN AIR
A. Pendahuluan .............................................. 49
B. Penggolongan Mineral............................ 50
C. Fungsi Mineral............................................ 52
D. Air ................................................................... 55
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
vi
BAB VII ENZIM
A. Pendahuluan .............................................. 59
B. Tata Nama Penggolongan Enzim....... 59
C. Struktur Enzim............................................ 60
D. Sifat Enzim.................................................... 63
E. Cara Kerja Enzim........................................ 65
F. Metabolisme Enzim.................................. 66
BAB VIII ASAM NUKLEAT
A. Pendahuluan .............................................. 69
B. Struktur DNA dan RNA........................... 70
C. Sintestis DNA dan RNA.......................... 74
BAB IX SIFAT FISIK DAN KIMIA BAHAN
A. Pendahuluan .............................................. 77
B. Sifat Fisik dan Perubahanya ................. 77
C. Sifat Kimia dan Perubahanya................ 80
DAFTAR PUSTAKA ................................................. 84
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
vii
SILABUS MATA KULIAH
Program Studi : Pendidikan Biologi
Kode Mata Kuliah : 213328
Nama Mata Kuliah : BIOKIMIA
Jumlah SKS : 2
Semester : 3
Mata Kuliah Prasyarat : Biologi Umum, Biologi Sel
Deskripsi Mata Kuliah : Mempelajari tentang bahan- bahan /senyawa organik yang
menyusun tubuh makhuk hidup yang meliputi karbohidrat, protein
dan lemak , vitamin, mineral dan air. Mempelajari sifat-sifat fisik,
khemis bahan organik serta faktor yang mempengaruhi. Mempelajari
proses-proses biokimia bahan organik tersebut, kaitannya dengan
perolehan energi dalam tubuh makhluk hidup.
Standar Kompetensi :Mengetahui dan memahami tentang bahan-bahan organik penyusun
makhluk hidup dan proses biokimia pada makhluk hidup.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
viii
Kompetensi
Dasar
Indikator
Pengalaman
Belajar
Materi
Pokok
Alokasi
Waktu
(Menit)
Alat/
Bahan /
Sumber
Penilaian
Mengetahui
kedudukan
biokimia
dalam
tubuh
makhluk
hidup
1. Menyebutkan
definisi biokimia
2. Menyebutkan
cakupan materi
biokimia.
3. Menyebutkan
proses-proses yang
terjadi dalam tubuh
makhluk hidup.
4. Menganalisa
hubungan antara
proses biokimia
dengan fungsi
tertentu.
1. Pesdik
brainstorming
tentang biokimia
dan cakupannya.
2. Pesdik
Mendiskusikan
tentang proses-
proses yang terjadi
dalam tubuh
makhluk hidup.
3. Pesdik berkontribusi
dalam menganalisa
dan menjelaskan
tentang hubungan
antara proses
biokimia dengan
fungsi
tertentu/aktivitas
1. Pendahuluan
2. Proses-
proses yang
terjadi dalam
tubuh
makhluk
hidup.
100 Buku 1, 2,
dan 4
Tes tertulis,
keaktifan
dan tugas
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
ix
tertentu.
Mengetahui
bahan organik
karbihidrat,
protein,
lemak,
vitamin,
mineral dan
air, klasifikasi,
struktur,
sumber di
alam.
1. Menyebutkan definisi
karbohidrat, protein
dan lemak serta
struktur kimianya.
2. Menyebutkan mengenal
klasifikasi karbohidrat,
protein dan lemak
serta struktur kimianya.
3. Menyebutkan sumber
bahan makanan
protein dan lemak .
4. Menuliskan struktur
kimia vitamin, mineral
dan air.
5. Menyebutkan sumber
vitamin, mineral dan air
di bahan makan alami.
1. Pesdik mempelajari
tentang definisi
karbohidrat, protein
dan lemak serta
struktur kimianya.,
klaifikasi Dengan
mengikuti guide
teaching.
2. Pesdik mengumpulkan
daftar bahan pangan
sebagai sumber
karbohidrat, lemak dan
protein.
3. Pesdik mampu memilih
bahan pangan sumber
sumber karbohidrat,
lemak dan protein,
vitamin yang paling
banyak kandungan
nya.
1. bahan organik
karbihidrat,
protein, lemak,
vitamin,
mineral dan air,
2. klasifikasi,
struktur kimia,
sumber di
alam.
400 Buku 1, 2, 4
Mengetahui
sifat kimia dan
fisik bahan
organik
1. Menyebutkan sifat
kimia dari karbihidrat,
protein dan lemak.
2. Menyebutkan macam-
1. Pesdik mempelajari
macam-macam
kerusakan pada
senyawa organic
1. sifat kimia dan
fisik bahan
organik
2. Faktor yang
400 Buku 1, 2, 3,
dan 4
Tes tertulis,
keaktifan dan
tugas
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
x
kaitannya
dengan faktor
yang
mempengaru
hi
macam kerusakan
pada senyawa organic
karbihidrat, protein
dan lemak dan
vitamin.
3. Menyebutkan factor-
faktor yang
mempengaruhi
karbihidrat, protein
dan lemak serta
vitamin.
4. Menjelaskan proses
rusaknya struktur dan
fungsi karbihidrat,
protein dan lemak
kaitannya dengan
faktor pengaruh.
5. Menyebutkan cara
menyimpan bahan
pangan yang
mengandung
karbihidrat, protein
dan lemak serta
vitamin supaya tidak
rusak.
karbihidrat, protein
dan lemak dan vitamin
dengan pengamatan
struktur kimia.
1. Pesdik brainstorming
tentang factor-faktor
yang mempengaruhi
karbihidrat, protein
dan lemak serta
vitamin untuk
didiskusikan.
2. Pesdik mernyimpulkan
penjelasan proses
rusaknya struktur dan
fungsi karbihidrat,
protein dan lemak
kaitannya dengan
faktor pengaruh.
4. Pesdik membuat tugas
tentang cara
menyimpan bahan
pangan yang
mengandung
karbihidrat, protein
dan lemak serta
vitamin supaya tidak
rusak
mempengaruhi
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
xi
Mengetahui
struktur,
karakteristik
dari asam
nukleat,
enzym
1. Menyebutkan sifat
kimia dari asam
nukleat dan enzym.
2. Menyebutkan macam-
macam kerusakan pada
senyawa organic asam
nukleat dan enzym..
3. Menyebutkan factor-
faktor yang
mempengaruhi asam
nukleat dan enzym .
4. Menjelaskan proses
rusaknya struktur dan
fungsi asam nukleat
dan enzym.
1. Pesdik mempelajarisifat
kimia dari asam
nukleat dan enzym
dengan diskusi
kelompok.
2. Pesdik menjelaskan
macam-macam
kerusakan pada
senyawa organic asam
nukleat dan enzym.
3. Pesdik mencermati
factor-faktor yang
mempengaruhi asam
nukleat dan enzym .
4. Pesdik merangkum
penjelasan proses
rusaknya struktur dan
fungsi asam nukleat
dan enzym.
1. Struktur, kimia
asam nukleat,
dan enzym
2. karakteristik dari
asam nukleat,
enzym
3. Faktor-faktor
yang
mempengaruhi
kerusakan asam
nukleat dan
enzym
300 Buku 1,23
dan , 4,5,6
Tes tertulis,
keaktifan dan
tugas
Mengetahui
proses
metabolisme
karbihidrat,
Protein dan
lemak.
1. Menjelaskan
metabolisme
karbohidrat.
2. Menjelaskan
metabolisme protein.
3. Menjelaskan
metabolisme lemak.
1. Pesdik mengikuti
penjelasan
metabolisme
karbohidrat, protein
dan lemak..
2. Pesdik mencermati
seksama tentang
1. proses
metabolisme
karbohidrat.
2. proses
metabolisme
protein
3. proses
400 Buku 1, 2, 4,
5,6
Tes tertulis,
keaktifan dan
tugas
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
xii
Buku Sumber/Referensi :
1. Lehninger, Maggy Thenawidjaya, 1993, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta, Erlangga.
2. Lehninger, Maggy Thenawidjaya, 1993, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta, Erlangga
Plummer Dt, An Introduction to Practical Biochemistry, New Delhi
3. Anderson AK, Essensial of Physiological Chemestry, New York
4. White A, et al, 1978, Prinsiples of Biochemestry, Tokyo
5. Mthew.CK dan Van Holde. KG, 1996, Biochemestry, New York.
4. Menyebutkan sisa
metabolisme
karbohidrat, lemak
dan protein.
5. Menunjukkan
perbedaan
metabolisme
karbohidrat, lemak
dan protein.
6. Menunjukkan dan
Menjelaskan
metabolisme yang
paling efektif
menghasilkan energi.
metabolisme
karbohidrat, protein
dan lemak dan
kemudian
menunjukkan
perbedaan.
3. Pesdik berdiskusi tentang
metabolisme
karbohidrat, protein
dan lemak dan
kemudian memilih
metabolisme yang
paling efektif
menghasilkan energi
metabolisme
lemak
1500
menit
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
1
BAB I
KONSEP DASAR BIOKIMIA
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
2
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
3
BAB II
KARBOHIDRAT
A. PENDAHULUAN
Karbohidrat memegang peranan penting dalam
alam karena merupakan sumber energi utama bagi
manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua
karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui
fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar
matahari mampu membentuk karbohidrat dari
karbondioksida (CO2) berasal dari udara dan air (H2O)
dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah
klarbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu
dihasilkan oksigen (O2) yang lepas di udara.
Sinar matahari
klorofil
6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2
karbohidrat
Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk
gula sederhana yang mudah larut dalam air dan mudah
diangkut ke seluruh sel-sel guna penyediaan energi.
Sebagian dari gula sederhana inmi kemudian
mengalami polimerisasi dan membentuk polisakarida.
Ada dua jenis polisakarida tumbuh-tumbuhan, yaitu pati
dan nonpati. Pati adalah bentuk simpanan karbohidrat
berupa polimer glukosa yang dihubungkan dengan
ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C
nomor 1 pada molekul glukosa dengan gugus hiodroksil
atom nomor 4 pada molekul glukosa lain dengan
melepas 1 mol air). Polisakarida nonpati membentuk
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
4
struktur dinding sel yang tidak larut dalam air. Struktur
polisakarida nonpati mirip pati, tapi tidak mengandung
ikatan glikosidik. Serelia, seperti beras, gandum, dan
jagung serta umbi-umbian merupakan sumber pati
utama di dunia. Polisakarida nonpati merupakan
komponen utama serat makanan.
Karbohidrat = sakarida (yunani: gula)
Karbohidrat adalah polihidroksi
aldehid/keton dan polimer-
polimernya, mengandung C, H, O dan
unsur-unsur lain N, P, S.
B. JENIS-JENIS KARBOHIDRAT
1. Karbohidrat Sederhana
Karbohidrat sederhana terdiri dari:
1.1. Monosakarida
Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai
heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin
karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat
pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau
sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa
yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukods, fruktosa,
dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini
mengandung jenis dan jumlah atom yang sama,
yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom
oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara
penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di
sekitar atom-atom karbon.
Kata kunci
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
5
Kok bisa ya….
Monosakarida disebut
gula buah, kenapa
demikian ?
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
6
Kata kunci
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
7
2. Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula
anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah
sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung,
sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa
dalam madu.
3. Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula
buah, adalah gula paling manis.
4. Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti
halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat
dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.
5. Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di
gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam
manna yang mereka olah untuk membuat roti.
6. Pentosa, merupakan bagian sel-sel semua bahan
makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga
tidak penting sebagai sumber energi.
1.2 Disakarida
Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau
sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehaltosa.
1.3. Gula Alkohol
Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat
pula dibuat secara sintesis. Ada empat jenis gula
alkohol yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan inositol.
1.4. Oligosakarida
Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga
sepuluh monosakarida.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
8
Diskusikan dengan teman-teman
anda mengenai karakteristik
disakarida, gula alkhohol, dan
oligosakarida ?. gambarkan
masing-masing struktur molekul
dari ketiga jenis karbohidrat
tersebut. Buat dalam bentuk paper
untuk melengkapi materi anda
pada bab ini !.
Pendalaman Materi
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
9
2. Karbohidrat Kompleks
2.2. Polisakarida
Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung
sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun
dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang.
Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi
adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida
nonpati.
Polisakarida terdiri atas molekul-molekul
monosakarida. Contohnya adalah pati, dekstran,
glikogen, selulosa. Karbohidrat di alam terdapat
sebagai polisakarida dengan BM tinggi,
mempunyai fungsi macam-macam (sebagai
penyimpan monosakarida, sebagai unsur struktural
dinding sel dan jaringan pengikat). Mengalami
hidrolisa sempurna oleh asam/enzim spesifik, hasil:
monosakarida. Jika polisakarida terdiri satu
jenis unit monosakarida maka disebut
homopolisakarida.
Jika polisakarida terdiri 2/lebih unit
monosakarida maka disebut heteropolisakarida.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
10
Tugas Individu
1. Sebutkan macam-macam
polisakarida !
2. Gambarkan struktur molekul
dari poliskarida
3. Sebutkan sumber karbohidrat
yang terdapat pada makanan
serta jelaskan tipe-tipe
karbohidrat yang terkandung
dalam makanan tersebut !.
4. Deskripsiakan fungsi
karbohidrat bagi tubuh.
NB: jadikan jawaban tugas individu
ini untuk menambah isi materi
pada bab ini.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
11
Uji Cermin Perak (Uji Tollens)
Prosedur :
Masukkan 2 ml larutan AgNO3 0,1 N ke dalam
tabung reaksi, tambahkan larutan NH4OH 1 M
sampai endapan yang terbentuk tepat melarut
lagi. Selanjutnya masukkan ke dalam tabung
reaksi 1 ml larutan sakarosa. Masukkan tabung
reaksi ke dalam tangas air beberapa menit.
Amati perubahan yang terjadi.
LET’S
DO IT
TO KNOW WHY ?
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
12
C. Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat, lipid dan protein sebagai makanan
sumber energi harus dicerna menjadi molekul-molekul
berukuran kecil agar dapat diserap. Berikut ini adalah
hasil akhir pencernaan nutrien tersebut:
 Hasil pencernaan karbohidrat: monosakarida
terutama glukosa
 Hasil pencernaan lipid: asam lemak, gliserol dan
gliserida
 Hasil pencernaan protein: asam amino
Semua hasil pencernaan di atas diproses melalui
lintasan metaboliknya masing-masing menjadi Asetil
KoA, yang kemudian akan dioksidasi secara sempurna
melalui siklus asam sitrat dan dihasilkan energi berupa
adenosin trifosfat (ATP) dengan produk buangan
karbondioksida (CO2). Perhatikan gambar berikut
merupakan siklus metabolisme karbohidrat, lipid dan
protein di bawah ini :
Gambar 2.1 Metabolisme Karbohidrat, Lipid dan Protein
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
13
Untuk mempermudah pemahaman mengenai
metabolisme karbohidrat, berikut disajikan beberapa
skema yang menggambarkan prosesnya:
Gambar 2.2 Siklus Metabolisme Karbohidrat
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
14
Adapun beberapa rangkaian yang terpisah tetapi
seirama yaitu proses metabolisme :
a) Glikolisis
b) Glikogenesis
c) Siklus urea
d) Siklus asam sitrat
Tugas Individu
Deskripsikan dengan
gambar skema proses
metabolism dari :
a) Glikolisis
b) Glikogenesis
c) Siklus urea
d) Siklus asam sitrat
NB: jadikan jawaban tugas
individu ini untuk
menambah isi materi pada
bab ini.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
15
BAB III
PROTEIN
A. Pendahuluan
Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang
berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik
kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan
polimer dari monomer-monomer asam amino yang
dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida.
Molekul protein mengandung karbon, hidrogen,
oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor.
Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi
semua sel makhluk hidup dan virus.
Kebanyakan protein merupakan enzim atau
subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi
struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang
membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein
terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi,
sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai
komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam
transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi,
protein berperan sebagai sumber asam amino bagi
organisme yang tidak mampu membentuk asam amino
tersebut (heterotrof).
Protein adalah senyawa organik kompleks
berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari
monomer-monomer asam amino yang dihubungkan
satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein
mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan
kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
16
dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan
virus.
Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang
penting perananya dalam makhluk hidup. Fungsi dari
protein itu sendiri secara garis besar dapat dibagi ke
dalam dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan
struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat
molekular.
Gambar 3.1 Sumber Protein
Jika anda perhatikan Gambar 3.1 tentunya anda
tidak asing bahan makanan dan minuman tersebut.
Akan tetapi, yang perlu anda ketahui adalah bagaimana
bentuk struktur molekul secara biokomia untuk
mempermudah anda memahami metabolisme protein
dalam tubuh anda.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
17
Protein merupakan polipeptida
dengan berat molekul besar
(paling kecil 8000-10000).
Protein dibagi menjadi 2
golongan:
1. Protein sederhana, hanya
mengandung asam amino saja.
Contoh: kolagen,protein
kontraktil.
2. Protein kompleks, terdiri asam
amino dan non asam
amino.Contoh: hem,
glikoprotein, lipoprotein.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
18
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
19
B. Klasifikasi Protein
1. Kelarutannya
Sejak tahun 1907 sampai sekarang klasifikasi ini
tetap digunakan (lihat tabel), tetapi batas antara
kelas tidak jelas/tegas. Pembagian dilihat dari:
a. Mudah/tidak larut dalam air
b.Mudah/tidak larut dalam asam/basa
c. Mudah/tidak larut dalam larutan garam
d.Mudah/tidak larut dalam etanol encer/absolut
2. Bentuknya
Berdasarkan bentukna protein dibedakan menjadi
:
a. Protein fiber/fibrous/fibrosa.
Molekul bentuk fiber (serat) yang panjang/spiral
panjang yang terikat satu dengan yang lain.
Banyak terdapat dalam protein hewan, tidak
larut dalam air, tahan terhadap enzim proteolitik
b. Protein globular
Molekul yang berbentuk bulat/lonjong. Rantai
polipeptida lipatan dan berbelit. Mudah larut
dalam air dan larutan garam dan asam dan
basa dan alkohol.
Deskripsikan struktur
protein berdasarkan
kelarutan dan
bentuknya ! gunakan
jawaban anda untuk
melengkapi materi di
buku anda.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
20
Diskusikan dengan teman-teman
anda mengenai struktur dan
karakteristik protein secara hirarki
beri gambarkan masing-masing
struktur nya serta fungsi protein
bagi tubuh. Buat dalam bentuk
paper untuk melengkapi materi
anda pada bab ini !.
Pendalaman Materi
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
21
BAB IV
LEMAK
A. Pendahuluan
Setiap mahluk yang ada dibumi termasuk manusia
tidak bisa lepas dari lemak ( fat ) dan minyak ( oil )
keduanya merupakan trigliserida yang dimana keduanya
memiliki sifat yaitu: umumnya diperoleh dari hewan,
berwujud padat pada suhu ruang, tersusun dari asam
lemak jenuh. Sedangkan untuk minyak memiliki sifat
umumnya diperoleh dri tumbuhan, berwujud cair pada
suhu ruang, tersusun dari asam lemak tak jenuh. Itu
beberapa bagian dari sifat lemak dan minyak sehingga
dari kedua bagian ini dapat disimpulkan bahwa lemak
dan minyak mempunyai persaman yang sama akan
tetapi sifat yang bertolak belakang dan berbeda.
Fungsi lemak umumnya yaitu sebagai sumber
energi, bahan baku hormon, membantu transport
vitamin yang larut lemak, sebagai bahan insulasi
terhadap perubahan suhu, serta pelindung organ-organ
tubuh bagian dalam.
B. Fungsi Lemak
Ada beberapa fungsi lemak di antaranya:
1. Sebagai penyusun struktur membran sel
Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel
dan mengatur aliran material-material.
2. Sebagai cadangan energi
Lipid disimpan sebagai jaringan adiposa
3. Sebagai hormon dan vitamin
Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan
vitamin membantu regulasi proses-proses biologis
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
22
C. Jenis-jenis Lemak
Terdapat beberapa jenis lipid yaitu:
1. Asam lemak, terdiri atas asam lemak jenuh dan
asam lemak tak jenuh
2. Gliserida, terdiri atas gliserida netral dan
fosfogliserida
3. Lemak kompleks, terdiri atas lipoprotein dan
glikolipid
4. Non gliserida, terdiri atas sfingolipid, steroid dan
malam
Dalam saluran pencernaan, lemak
dan minyak akan lebih lama berada
di dalam lambung dibandingkan
dengan karbohidrat dan protein,
demikian juga proses penyerapan
lemak yang lebih lambat
dibandingkan unsur lainnya. Oleh
karena itu, makanan yang
mengandung lemak mampu
memberikan rasa kenyang yang
lebih lama dibandingkan makanan
yang kurang atau tidak
mengandung lemak.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
23
Apa yang dimaksud dengan lemak (fat)
dan minyak (oil)? Lemak dan minyak
keduanya merupakan trigliserida.
Adapun perbedaan sifat secara umum
dari keduanya adalah:
1. Lemak
- Umumnya diperoleh dari hewan
- Berwujud padat pada suhu ruang
- Tersusun dari asam lemak jenuh
2. Minyak
- Umumnya diperoleh dari
tumbuhan
- Berwujud cair pada suhu ruang
- Tersusun dari asam lemak tak
jenuh
Catatan penting
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
24
D. Struktur Lemak
Asam lemak merupakan asam monokarboksilat
rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak
adalah:
CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH
Rentang ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai
dengan C24. Ada dua macam asam lemak yaitu:
1. Asam lemak jenuh (saturated fatty acid)
Asam lemak ini tidak memiliki ikatan rangkap
2. Asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid)
Asam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan
rangkap
Adapun struktur asam lemak jenuh dan asam
lemak tak jenuh struktur molekulnya digambarkan
melalui Gambar 4.1, dan 4.2 berikut ini:
Gambar 4.1 Struktur asam lemak jenuh
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
25
Gambar 4.2 Struktur asam lemak tak jenuh
Gliserida netral adalah ester antara asam lemak
dengan gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah
sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak).
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.
Adapun struktur trigliserida struktur molekulnya
digambarkan melalui Gambar 4.3, berikut ini:
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
26
Gambar 4.3 Struktur trigliserida sebagai lemak netral
Fosfogliserida (fosfolipid) ini merupakan lemak
yang dapat mengandung gugus fosfat. Lemak
termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai
asam lemak. Penggunaan fosfogliserida adalah:
1. Sebagai komponen penyusun membran sel
2. Sebagi agen emulsi
Adapun struktur fosfolipid, struktur molekulnya
digambarkan melalui Gambar 4.4, dan 4.5 berikut ini:
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
27
Gambar 4.4 Struktur dari fosfolipid
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
28
Gambar 4.5 Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai
penyusun membran sel
Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid
dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid
kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid. Lipoprotein
merupakan gabungan antara lipid dengan protein.
Adapun struktur lipid kompleks, struktur molekulnya
digambarkan melalui Gambar 4.6, berikut ini:
Gambar 4.6 Gabungan lipid dengan protein (lipoprotein)
merupakan contoh dari lipid kompleks
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
29
Lipid non gliserida. Lipid jenis ini tidak
mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung
dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke
dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid, kolesterol dan
malam.
1. Sfingolipid
Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan
dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah
sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada
manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid. Adapun
struktur sfingolipid, struktur molekulnya digambarkan
melalui Gambar 4.7, berikut ini:
Gambar 4.7 Struktur kimia sfingomielin (perhatikan 4
komponen penyusunnya)
2. Kolesterol
Selain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid
yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga
menjadi bagian dari beberapa hormon. Kolesterol
berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
30
timbul plaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan
peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit,
penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan
gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan
stroke. Adapun struktur kolesterol, struktur molekulnya
digambarkan melalui Gambar 4.8 dan 4.9, berikut ini:
Gambar 4.8 Struktur dasar dari kolesterol
Gambar 4.9 struktur Kolesterol pada membran sel
3. Steroid
Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid,
misalnya testosteron dan progesteron. Adapun struktur
testosteron dan progesteron , struktur molekulnya
digambarkan melalui Gambar 4.10, berikut ini:
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
31
Gambar 4.10 Struktur molekul Progesteron dan
testosteron
Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini
berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat,
penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma,
gangguan pencernaan dan sebagainya.
Adapun struktur kortison , struktur molekulnya
digambarkan melalui Gambar 4.11, berikut ini:
Gambar 4.11 Struktur molekul Kortison
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
32
4. Malam/lilin (waxes).
Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis.
Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung
untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan
ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang.
Adapun struktur malam , struktur molekulnya
digambarkan melalui Gambar 4.12, berikut ini:
Gambar 4.12 Struktur molekul malam
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
33
E.TataNamaKlasifikasiLemak
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
34
Diskusikan dengan
teman-teman anda !.
Bagaimana proses
berdasarkan gambar
skema alur bawah ini
!. Buat dalam bentuk
paper !
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
35
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
36
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
37
BAB V
VITAMIN
A. Pendahuluan
Vitamin (bahasa Inggris: vital amine, vitamin)
adalah sekelompok senyawa organik amina berbobot
molekul kecil yang memiliki fungsi vital dalam
metabolisme setiap organisme, yang tidak dapat
dihasilkan oleh tubuh.
Nama ini berasal dari gabungan kata bahasa Latin
vita yang artinya "hidup" dan amina (amine) yang
mengacu pada suatu gugus organik yang memiliki atom
nitrogen (N), karena pada awalnya vitamin dianggap
demikian. Kelak diketahui bahwa banyak vitamin yang
sama sekali tidak memiliki atom N. Dipandang dari sisi
enzimologi (ilmu tentang enzim), vitamin adalah
kofaktor dalam reaksi kimia yang dikatalisasi oleh enzim.
Pada dasarnya, senyawa vitamin ini digunakan tubuh
untuk dapat bertumbuh dan berkembang secara
normal.
Vitamin adalah suatu
zat senyawa kompleks
yang sangat dibutuhkan
oleh tubuh kita yang
berfungsi untuk mambantu
pengaturan atau proses
kegiatan tubuh. Tanpa
vitamin manusia, hewan
dan makhluk hidup lainnya
tidak akan dapat
melakukan aktifitas hidupGambar 5.1 Sumber vitamin
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
38
dan kekurangan vitamin dapat menyebabkan
memperbesar peluang terkena penyakit pada tubuh
kita.
B. Penggolongan Vitamin
Terdapat 13 jenis vitamin yang dibutuhkan oleh
tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang dengan
baik. Vitamin tersebut antara lain vitamin A, C, D, E, K,
dan B (tiamin, riboflavin, niasin, asam pantotenat, biotin,
vitamin B6, vitamin B12, dan folat). Walau memiliki
peranan yang sangat penting, tubuh hanya dapat
memproduksi vitamin D dan vitamin K dalam bentuk
provitamin yang tidak aktif. Oleh karena itu, tubuh
memerlukan asupan vitamin yang berasal dari makanan
yang kita konsumsi. Buah-buahan dan sayuran terkenal
memiliki kandungan vitamin yang tinggi dan hal
tersebut sangatlah baik untuk tubuh. Asupan vitamin
lain dapat diperoleh melalui suplemen makanan.
Deskripsikan struktur
kimia molekul semua
vitamin serta uraikan
fungsiya bagi tubuh ?.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
39
C.SumberVitaminpadaMakanan
Gambar5.1Beberapamakananyangmengandung
vitamintertentu
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
40
Dari Gambar 5.1, yang mengidentifikasikan
adanya vitamin yang terkandung dalam beberapa buah
yang biasa kita konsumsi. Adapun spesifikasi vitamin ini
dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Vitamin A
 Sumber vitamin A = susu, ikan, sayuran
berwarna hijau dan kuning, hati, buah-buahan
warna merah dan kuning (cabe merah, wortel,
pisang, pepaya, dan lain-lain)
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin A = rabun senja, katarak, infeksi saluran
pernapasan, menurunnya daya tahan tubuh,
kulit yang tidak sehat, dan lain-lain.
2. Vitamin B1
 Sumber yang mengandung vitamin B1 =
gandum, daging, susu, kacang hijau, ragi, beras,
telur, dan sebagainya
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin B1 = kulit kering/kusik/busik, kulit
bersisik, daya tahan tubuh berkurang.
3. Vitamin B2
 Sumber yang mengandung vitamin B2 = sayur-
sayuran segar, kacang kedelai, kuning telur,
susu, dan banyak lagi lainnya.
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin B2 = turunnya daya tahan tubuh, kilit
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
41
kering bersisik, mulut kering, bibir pecah-pecah,
sariawan, dan sebagainya.
4. Vitamin B3
 Sumber yang mengandung vitamin B3 = buah-
buahan, gandum, ragi, hati, ikan, ginjal, kentang
manis, daging unggas dan sebagainya
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin B3 = terganggunya sistem pencernaan,
otot mudah keram dan kejang, insomnia, bedan
lemas, mudah muntah dan mual-mual, dan lain-
lain.
5. Vitamin B5
 Sumber yang mengandung vitamin B5 =
daging, susu, sayur mayur hijau, ginjal, hati,
kacang ijo, dan banyak lagi yang lain.
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin B5 = otot mudah menjadi kram, sulit
tidur, kulit pecah-pecah dan bersisik, dan lain-
lain.
6. Vitamin B6
 Sumber yang mengandung vitamin B6 =
kacang-kacangan, jagung, beras, hati, ikan,
beras tumbuk, ragi, daging, dan lain-lain.
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin B6 = pelagra alias kulit pecah-pecah,
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
42
keram pada otot, insomnia atau sulit tidur, dan
banyak lagi lainnya.
7. Vitamin B12
 Sumber yang mengandung vitamin B12 = telur,
hati, daging, dan lainnya
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin B12 = kurang darah atau anemia,
gampang capek/lelah/lesu/lemes/lemas,
penyakit pada kulit, dan sebagainya.
8. Vitamin C
 Sumber yang mengandung vitamin C = jambu
klutuk atau jambu batu, jeruk, tomat, nanas,
sayur segar, dan lain sebagainya
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin C = mudah infeksi pada luka, gusi
berdarah, rasa nyeri pada persendian, dan lain-
lain.
9. Vitamin D
 Sumber yang mengandung vitamin D = minyak
ikan, susu, telur, keju, dan lain-lain
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin D = gigi akan lebih mudah rusak, otok
bisa mengalami kejang-kejang, pertumbuhan
tulang tidak normal yang biasanya betis kaki
akan membentuk huruf O atau X.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
43
10. Vitamin E
 Sumber yang mengandung vitamin E = ikan,
ayam, kuning telur, kecambah, ragi, minyak
tumbuh-tumbuhan, havermut, dsb
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin E = bisa mandul baik pria maupun
wanita, gangguan syaraf dan otot, dll
11. Vitamin K
 Sumber yang mengandung vitamin K = susu,
kuning telur, sayuran segar, dkk
 Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan
vitamin K = darah sulit membeku bila
terluka/berdarah/luka/pendarahan, pendarahan
di dalam tubuh, dan sebagainya
D. Metabolisme Vitamin
Vitamin diserap oleh usus dengan proses dan
mekanisme yang berbeda. Terdapat perbedaan prinsip
proses penyerapan antara vitamin larut lemak dengan
vitamin larut air. Vitamin larut lemak akan diserap secara
difusi pasif dan kemudian di dalam dinding usus
digabungkan dengan kilomikron (lipoprotein) yang
kemudian diserap sistem limfatik, baru kemudian
bergabung dengan saluran darah untuk
ditransportasikan ke hati. Sedangkan vitamin larut air
langsung diserap melalui saluran darah dan
ditransportasikan ke hati. Proses dan mekanisme
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
44
penyerapan vitamin dalam usus halus diperlihatkan
pada tabel berikut:
Tabel 5.1 Mekanisme Metabolism Vitamin
Jenis Vitamin Mekanisme Penyerapan
Vitamin A, D, E, K dan
beta-karoten
Dari micelle, secara difusi pasif,
digabungkan dengan
kilomikron, diserap melalui
saluran limfatik.
Vitamin C Difusi pasif (lambat) atau
menggunakan Na
+
(cepat)
Vitamin B1 (Tiamin) Difusi pasif (apabila jumlahnya
dalam lumen usus sedikit),
dengan bantuan Na
+
(bila
jumlahnya dalam lumen usus
banyak).
Vitamin B2 (Riboflavin) Difusi pasif
Niasin Difusi pasif (menggunakan
Na
+
)
Vitamin B6 (Piridoksin) Difusi pasif
Folasin (Asam Folat) Menggunakan Na
+
Vitamin B12 Menggunakan bantuan faktor
intrinsik (IF) dari lambung.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
45
Dari skema proses metabolisme yang disajikan berikut
ini, deskripsikan prosesnya dan temukan skema yang
lain dari metabolisme vitaminnya lengkap dengan
deskripsi proses yang terjadi. Buat dalam bentuk paper
untuk melengkapi materi pada bab ini dan untuk
dikumpulkan untuk dievaluasi !
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
46
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
47
Analisis referensi mengenai
metode atau teknik untuk
membuktikan adanya vitamin
dalam suatu bahan makanan dan
minuman !. Buat karya kalian
dalam bentuk poster berukuran 32
x 47 cm full colour l
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
48
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
49
BAB VI
MINERAL DAN AIR
A. Pendahuluan
Mineral menempati 4%
bagian dari penyusun tubuh
manusia. Menurut salah satu
referensi, mineral dibedakan
atas 2 golongan besar yaitu
makroelemen yang
berjumlah relatif besar di
dalam tubuh, serta
mikroelemen yang
berjumlah relatif lebih
sedikit.
Selain 2 kelompok tersebut masih ada lagi kelompok
unsur kelumit (trace elements), yang dibutuhkan dalam
jumlah sangat sedikit. Trace elements ini sebenarnya
dapat dimasukkan ke dalam kelompok mikroelemen.
Mineral adalah nutrien (zat gizi) esensial yang
dibutuhkan oleh manusia dalam jumlah kecil, supaya
tubuh dapat menjalankan fungsinya dengan baik.
Mineral yang kita butuhkan dapat ditemukan dalam
makanan. Dalam berbagai macam makanan, seperti
daging, sereal, ikan, susu, sayur mayur, buah-buahan
dan kacang-kacangan dapat kita temukan mineral
dalam berbagai jumlah.
Unsur mineral merupakan salah satu komponen
yang sangat diperlukan oleh makhluk hidup disamping
karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin, juga dikenal
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
50
sebagai zat anorganik atau kadar abu. Sebagai contoh,
bila bahan biologis dibakar, semua senyawa organik
akan rusak; sebagian besar karbon berubah menjadi gas
karbon dioksida (CO2), hidrogen menjadi uap air, dan
nitrogen menjadi uap nitrogen (N2). Sebagian besar
mineral akan tertinggal dalam bentuk abu dalam bentuk
senyawa anorganik sederhana, serta akan terjadi
penggabungan antarindividu atau dengan oksigen
sehingga terbentuk garam anorganik (Davis dan Mertz
1987).
B. Penggolongan Mineral
Berdasarkan kegunaannya dalam aktivitas
kehidupan, mineral (logam) dibagi menjadi dua
golongan, yaitu mineral logam esensial dan nonesensial.
Mineral esensial diperlukan dalam proses fisiologis
manusia, sehingga mineral golongan ini merupakan
unsur nutrisi penting yang jika kekurangan dapat
menyebabkan kelainan proses fisiologis atau disebut
penyakit defisiensi mineral. Mineral ini biasanya terikat
dengan protein, termasuk enzim untuk proses
metabolisme tubuh, yaitu kalsium (Ca), fosforus (P),
kalium (K), natrium (Na), klorin (Cl), sulfur (S),
magnesium (Mg), besi (Fe), tembaga (Cu), seng (Zn),
mangan (Mn), kobalt (Co), iodin (I), dan selenium (Se).
Mineral nonesensial adalah golongan mineral yang tidak
berguna, atau belum diketahui kegunaannya dalam
tubuh manusia, sehingga hadirnya unsur tersebut lebih
dari normal dapat menyebabkan keracunan. Mineral
tersebut bahkan sangat berbahaya bagi makhluk hidup,
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
51
seperti timbal (Pb), merkuri (Hg), arsenik (As), kadmium
(Cd), dan aluminium (Al).
Berdasarkan banyaknya, mineral dibagi menjadi
dua kelompok, yaitu mineral makro dan mineral mikro.
Mineral makro diperlukan atau terdapat dalam jumlah
relatif besar, meliputi Ca, P, K, Na, Cl, S, dan Mg. Mineral
mikro ialah mineral yang diperlukan dalam jumlah
sangat sedikit dan umumnya terdapat dalam jaringan
dengan konsentrasi sangat kecil, yaitu Fe, Mo, Cu, Zn,
Mn, Co, I, dan Se. Berikut tabel yang menampilkan
mineral makro dan mikro dan jumlahnya dalam tubuh.
Tugas Individu
Buatlah tabel yang
mengklasifikasikan kebutuhan
akan mineral bagi tubuh.
NB: jadikan jawaban tugas
individu ini untuk
menambah isi materi
pada bab ini.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
52
C. Fungsi Mineral
Dalam tubuh, mineral-mineral ada yang
bergabung dengan zat organik, ada pula yang
berbentuk ion-ion bebas. Di dalam tubuh unsur mineral
secara umum memiliki fungsi pembangunan dan
pengatur. Secara lebih detail fungsi mineral dapat
dijabarkan sebagai berikut:
1. Komponen penting senyawa dalam tubuh sebagai
penyusun struktur tulang dan gigi (Kalsium dan
Fosfor)
2. Kofaktor/metaloenzim dalam reaksi biologis.
Mineral akan berkaitan dengan enzim tertentu
dan mengaktifkan enzim yang bersangkutan,
sehingga berbagai reaksi biologis dalam tubuh
dapat terus berlangsung. Selain itu, mineral
berkaitan dengan komponen protein dan
mempengaruhi aktivitas protein yang
bersangkutan, yakni peran besi sebagai bagian
dari hemoglobin pada sel darah merah.
3. Fasilitator penyerapan dan transport zat gizi.
Penyerapan dan transport beberapa zat gizi
sangat bergantung pada beberapa mineral,
seperti sodium yang berperan penting dalam
penyerapan karbohidrat dan kalsium yang
memfasilitasi penyerapan vitamin B12.
4. Menjaga keseimbangan asam-basa tubuh.
Sebagian besar reaksi kimia di tubuh dapat
berlangsung bila keasaman cairan tubuh sedikit di
atas netral. Keasaman cairan tubuh sangat
ditentukan oleh konsentrasi relative dari ion H
+
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
53
dan OH
-
. Beberapa mineral memiliki tendensi
untuk berikatan dengan ion lainnya.
5. Menjaga keseimbangan cairan tubuh.
Mineral dalam bentuk ion mempunyai pengaruh
besar terhadap perpindahan cairan tubuh baik
dari luar sel maupun inter sel ke pembuluh darah.
Mekanisme ini secara keseluruhan turut serta
mengontrol keseimbangan cairan di seluruh
tubuh sehingga proses metabolisme dapat terus
berlangsung.
6. Penghantar impuls saraf.
Prinsip mekanisme ini adalah perpindahan ion
mineral antar sel saraf di sepanjang serabut saraf.
Mineral yang berperan terutama adalah Natrium
dan Kalium yang bekerja menghantarkan impuls
antar membran sel serta kalsium yang akan
merangsang keseluruh saraf untuk mengeluarkan
molekul Neuro transmitter, mengikatnya dan
menghantarkan ke sel saraf lain.
7. Regulasi kontraksi otot, yakni mineral yang
terdapat di antara sel yang berperan dalam
aktifitas otot.
Kontraksi otot memerlukan ion kalsium dalam
jumlah cukup. Sedangkan relaksasi otot dapat
berlangsung normal berkat aktivitas ion Natrium,
Kalium dan Magnesium.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
54
Analisis referensi mengenai
Percobaan dilakukan untuk
mengidentifikasi komposisi mineral
dalam tulang dengan uji-uji kualitatif,
yaitu uji klorida, uji sulfat, uji kalsium,
uji fosfat, uji magnesium, serta uji
besi.!. Buat karya kalian dalam bentuk
poster berukuran 32 x 47 cm full
colour l
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
55
Air bagian vital dari kehidupan
• Manusia membutuhkan air untuk hidup
sehat dan aktif.
• Manusia hanya mampu bertahan hidup
sekitar satu minggu jika tanpa air minum.
• Di dalam tubuh manusia terdapat 55-75% air
• Terbesar pada bayi 75%, paling sedikit pada
manula.
D. Air
Air dalam tubuh
merupakan unsur esensial.
Jaringan yang
metabolismenya paling
aktif mengandung air yang
terbanyak, misalnya otot.
Air dalam tubuh orang
dewasa terdapat sekitar
60% dari berat badannya
(± 47 liter)
Tubuh memperoleh air secara eksogen dan
endogen. Air eksogen yaitu air yang berasal dari luar,
diperoleh dari air yang diminum dan ir bersama dengan
makanan. Air endogen berarti air yang diperoleh dari
dalam tubuh sendiri berasal dari hasil oksidasi berbagai
nutrient dalam tubuh.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
56
Kandungan air pada bahan makanan
• Bahan makanan alami mengandung air40-90%.
• Tubuh akan memperoleh air yang berasal dari
minuman seperti air minum, jus, minuman kaleng,
susu; dan juga berasal dari makanan padat seperti
nasi, sayur, dan buah.
• Dalam Daftar Komposisi Bahan Makanan, kadarair
pada beras 13%,
tepung 12%,
daging 60-70%,
ikan segar 75-80%,
sayuran 71-85%,
buah-buahan60-90%.
Penting ne
coy….!!!!
Tugas Individu
Uraikan dengan
fakta ilmiah
bagaimana tubuh
merekondisi kadar
air dalam tubuh?
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
57
Air merupakan senyawa yang paling berlimpah di
dalam sistem hidup dan mencakup 70% atau lebih dari
bobot hampir semua bentuk kehidupan.
Titik beku, titik didih dan panas penguapan air
yang tinggi adalah akibat gaya tarik menarik inter
molekuler yang kuat, dalam bentuk ikatan hydrogen di
antara molekul air yang berdekatan.
Gambar di samping
menunjukkan struktur
molekul dari air. Sifat-
sifat kepolaran dan ikatan
hydrogen molekul air
membuatnya sebai
pelarut ampuh untuk
berbagai senyawa ionik
lainnya.
Rekondisi molekul air biasa dikenal dengan siklus air
aatu daur air. Adapun siklusnya digambarkan melalui
gambar di bawah ini:
Gambar 6.1 Molekul air
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
58
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
59
BAB VII
ENZIM
A. Pendahuluan’
Enzim atau biokatalisator adalah katalisator
organik yang dihasilkan oleh sel.Enzim sangat penting
dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme
dikatalis oleh enzim. Jika tidak ada enzim, atau aktivitas
enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel akan
terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu.
Reaksi-reaksi enzimatik dibutuhkan agar bakteri
dapat memperoleh makanan/ nutrient dalam keadaan
terlarut yang dapat diserap ke dalam sel, memperoleh
energi Kimia yang digunakan untuk biosintesis,
perkembangbiakan, pergerakan, dan lain-lain.
Enzim merupakan polimer biologik yang
mengatalisis lebih dari satu proses dinamik yang
memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal
sekarang. Sebagai determinan yang menentukan
kecepatan berlangsungnya berbagai peristiwa fisiologik,
enzim memainkan peranan sentral dalam masalah
kesehatan dan penyakit.
B. Tata Nama Penggolongan Enzim
Enzim diberi nama sesuai dg nama substrat dan
reaksi yg dikatalisis. Biasanya ditambah akhiran ase.
Enzim dibagi ke dalam 7 golongan besar. Untuk contoh
lebih jelasnya perhatikan Tabel 7.1, berikut ini:
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
60
Klas Tipe reaksi
Oksidoreduktase
(nitrat reduktase)
memisahkan dan menambahkan elektron
atau hidrogen
Transferase
(Kinase)
memindahkan gugus senyawa kimia
Hidrolase
(protease, lipase,
amilase)
memutuskan ikatan kimia dengan
penambahan air
Liase
(fumarase)
membentuk ikatan rangkap dengan
melepaskan satu gugus kimia
Isomerase
(epimerase)
mengkatalisir perubahan isomer
Ligase/sintetase
(tiokinase)
menggabungkan dua molekul yang disertai
dengan hidrolisis ATP
Polimerase
(tiokinase)
menggabungkan monomer-monomer
sehingga terbentuk polimer
Tabel 7.1 Klasifikasi Enzim Berdasarkan Penamaannya
C. Struktur Enzim
Komponen utama
enzim adalah protein.
Protein yg sifatnya
fungsional, bukan
protein structural.
Tidak semua protein
bertindak sebagai
enzim
Gambar 7.1 Perumpamaan Struktur Enzim
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
61
Enzim merupakan senyawa protein dengan berat
molekul sekitar 10.000 sampai dengan 2.000.000 D.
Sebagian besar enzim dalam molekulnya memiliki
bagian-bagian yang bukan merupakan polipeptida yang
biasanya memegang peran penting dalam mekanisme
kerja enzim. Bagian bukan enzim ini disebut kofaktor,
sedangkan bagian enzim yang merupakan rantai
polipeptida disebut apoenzim. Keseluruhan molekul
enzim, yaitu meliputi apoenzim dan kofaktor disebut
holoenzim.
Kofaktor dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu
koenzim, gugus prostetik, dan aktivator ion logam.
Koenzim adalah senyawa-senyawa non-protein yang
dapat terdialisa, termostabil dan terikat secara “longgar”
dengan bagian protein dari enzim (apoenzim).
Dalam peranannya ,enzim sering memerlukan
senyawa organik tertentu selain protein. Ditinjau dari
fungsinya, dikenal adanya koenzim yang berperan
sebagai pemindah hidrogen, pemindah elektron,
pemindah gugusan kimia tertentu (“group transferring”)
dan koenzim dari isomerasa dan liasa.
Berikut beberapa contoh koenzim dan peranannya
disajikan pada Tabel 7.1 :
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
62
Tabel 7.2 Contoh-contoh koenzim dan peranannya
No Kode Singkatan dari Yang
dipindahkan
1. NAD Nikotinamida-
adenina dinukleotida
Hidrogen
2. NADP Nikotinamida-
adenina dinukleotida
fosfat
Hidrogen
3. FMN Flavin
mononukleotida
Hidrogen
4. FAD Flavin-adenina
dinukleotida
Hidrogen
5. Ko-Q Koenzim Q atau
Quinon
Hidrogen
6. sit sitokrom Elektron
7. Fd Ferredoksin Elektron
8. ATP Adenosina trifosfat Gugus fosfat
9. PAPS Fosfoadenil sulfat Gugus sulfat
10. UDP Uridina difosfat Gula
11. Biotin Biotin Karboksil
(CO2)
12. Ko-A Koenzim A Asetil
13. TPP Tiamin pirofosfat C2-aldehida
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
63
Enzim
Protein Enzim protein
sederhana
Protein +
Bukan Protein
Protein = apoenzim
Enzim
Konjugasi
Bukan protein =
Gugus prostetik
Organik =
Koenzim
Anorganik = kofaktor
Struktur enzim dapat digambarkan melalui skema
berikut ini :
Gambar 7.2 Struktur Enzim
D. Sifat Enzim
1. Enzim bersifat koloid, luas permukaan besar,
bersifat hidrofil
2. Dapat bereaksi dengan senyawa asam maupun
basa, kation maupun anion
3. Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yg
menyebabkan denaturasi protein ex: suhu, pH
dll.
4. Enzim dapat dipacu maupun dihambat
aktivitasnya
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
64
5. Enzim merupakan biokatalisator yg dalam
jumlah sedikit memacu laju reaksi tanpa
merubah keseimbangan reaksi
6. Enzim tidak ikut terlibat dalam reaksi, struktur
enzim tetap baik sebelum maupun setelah
reaksi berlangsung
7. Enzim bermolekul besar
8. Enzim bersifat khas atau spesifik
Terkait dengan 8 sifat enzim, buatlah
deskripsi sifat kerja enzim lengkap
dengan animasi dan contoh secara ilmiah
untuk mendukung jawaban anda !.
Jangan malas
membaca
teman-teman !..
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
65
E. Cara Kerja Enzim
Perhatikan Gambar 7.2, di bawah ini:
Gambar 7.2 Teori Kerja Enzim
Bagi manusia, enzim berperan dalam
mengoptimalkan sebuah reaksi kimia yaitu dengan
menguraikan molekul-molekul susbtrat agar menjadi
molekul produk. Enzim melakukan katalisasi terhadap
sebuah reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi
yang bertujuan untuk menurunkan energi aktivasi
(energi yang diperlukan untuk melakukan sebuah
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
66
reaksi). Hal tersebut dikerjakan oleh enzim dengan
membentuk kompleks dan substrat. lalu setelah produk
dihasilkan dari reaksi kimia sebuah proses, enzim
kemudian dilepaskan dan bebas untuk membentuk
kompleks yang baru dengan substrat yang lain. Dalam
melaksanakan fungsinya enzim melakukan metode
kerjanya sendiri.
F. Metabolisme Enzim
Proses metabolisme enzim yang terjadi didalam
sel merupakan aktivitas yang sangat terkoordinasi,
melibatkan kerjasama berbagai system enzim yang
mengkatalis reaksi-reaksi secara bertahap dan
Tugas Individu
Berdasarkan Gambar 7.2 uraikan proses
kerja enzim dan perbedaanya….!
NB: jadikan jawaban tugas individu ini
untuk menambah isi materi pada
bab ini.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
67
memerlukan pengaturan metabolik untuk
mengendalikan mekanisme reaaksinya.
Bekerjanya enzim tidak lepas dari mekanisme
pengikatan molekul dengan substrat, akan tetapi perlu
diperhatikan juga beberapa factor yang membuat enzim
bias bekerja dengan baik, diantaranya factor
penghambat yang dapat bersifat kompetitif maupun
nonkompetitif. Seperti halnya pH, tergantung pd jenis
enzimnya (pepsin aktif kondisi masam, amilase kondisi
netral, tripsin kondisi basa), selain itu konsentrasi
substrat, substrat yg banyak mula-mula memacu
aktifitas enzim, tetapi kemudian menghambat karena:
penumpukan produk (feed back effect).
Adapun faktor lainnya Suhu: optimum 30
0
C,
minimum 0
0
C, maksimum 40
0
C, logam, memacu
aktifitas enzim: seperti Mg, Mn, Co, Fe. Konsentrasi
enzim, peningkatan konsentrasi enzim memacu
aktifitasnya. Air dan vitamin, memacu aktifitas enzim
Perhatikan Gambar 7.2, mengenai metabolisme
enzim di bawah ini :
Gambar 7.2 Metabolisme enzim
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
68
Berdasarkan Gambar 7.2,
deskripsikan grafik tersbut !.
jawaban Anda tambahkan
sebagai materi pada bab ini
pada kolom yang sudah
disediakan !.....
at
Catatan :
Jangan malas
membaca
teman-teman !..
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
69
BAB VIII
ASAM NUKLEAT
A. Pendahuluan
Berawal tahun 1868 Friedrich Miescher (1844-1895)
adalah orang yang mengawali pengetahuan mengenai
kimia dan inti sel. Pada tahun 1868, di laboratorium
Hoppe-Syler di Tubingen, beliau memilih sel yang
terdapat pada nanah bekas pembalut luka, kemudian
sel-sel tersebut dilarutkan dalam asam encer dan
dengancara ini diperoleh inti sel yang masih terikat pada
sejumlah protein. Dengan menambahkan enzim
pemecah protein ia dapat memperoleh inti sel saja dan
dengancara ekstraksi terhadap inti sel diperoleh suatu
zat yang larut dalam basa tetapi tidak larut dalam asam.
kemudian zat ini dinamakan ”nuclein” sekarang dikenal
dengan nama nucleoprotein. Selanjutnya dibuktikan
bahwa asam nukleat merupakan salah satu senyawa
pembentuk sel dan jaringan normal.
Asam nukleat terdapat dalam semua sel dan
memiliki peranan yang sangat penting dalam biosintesis
protein. Baik DNA maupun RNA berupa anion dan pada
umumnya terikat pada protein yang mempunyai sifat
basa, misalnya DNA dalam inti sel terikat
padahiston.Senyawa gabungan antara asam nukleat
dengan protein ini disebut nukleoprotein.
Ada dua jenis asam nukleat yaitu DNA
(deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribonukleat
dan RNA (ribonucleic acid) atau asam ribonukleat.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
70
B. Struktur DNA dan RNA
Asam deoksiribonukleat atau disingkat DNA
merupakan persenyawaan kimia yang paling penting
pada makhluk hidup, yang membawa keterangan
genetik dari sel khususnya atau dari makhluk hidup
dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi
berikutnya.
DNA terdiri atas dua utas benang polinukleotida
yang saling berpilin membentuk heliks ganda (double
helix). Seutas polinukleotida pada molekul DNA
tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida
tersusun atas :
1. Gugusan gula deoksiribosa
2. Gugusan fosfat yang terikat pada atom C
nomor 5 dari gula
3. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom
C nomor 1 dari gula
Ketiga gugus tersebut saling terkait dan
membentuk “tulang punggung” yang sangat panjang
bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan
sebagai tangga, dimana ibu tangganya adalah gula
deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa
nitrogen. Fosfat menghubungkan gula pada satu
nukleotida ke gula pada nukleotida berikutnya untuk
membentuk polinukleotid.
RNA merupakan molekul terdampar tunggal yang
mengandung ribosa gula. Ini memiliki struktur yang
khas dan, tidak seperti DNA, ada variasi dan berbagai
jenis struktur RNA.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
71
Molekul RNA mempunyai bentuk yang berbeda
dengan DNA. RNA memiliki bentuk pita tunggal dan
tidak berpilin. Susunan RNA terdiri atas:
1. gugus fosfat,
2. gula pentosa (gula ribosa),
3. basa nitrogen.
Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 8.1 :
Gambar 8.1 Struktur Molekul Asam Nukleat
Dari gambar di atas diperoleh gambaran secara umum
mengenai struktur molekul asam nukleat yang terdiri
dari gugus gula, fosfat, dan basa.
Akan tetapi terkait dengan jumlah monomer
nuklotidanya asam nukleat dibagi menjadi DNA dan
RNA. Untuk mempermudah memahami perbedaan
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
72
struktur molekul dari DNA dan RNA dapat Anda lihat
pada Gambar 8. 2, perhatikan dengan seksama dan beri
kesimpulan !.
Gambar 8.2 Struktur Molekul DNA dan RNA
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
73
Perhatikan Gambar 8.3, di bawah ini:
Gambar 8.3 Ikatan Fosfodiester DNA
Apa dan
bagaimana
fosfodiester itu ?
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
74
C. Sintesis DNA dan RNA
Sintesis perbanyakan bahan genetik seperti DNA,
dilakukan melalui proses yang disebut replikasi.
Replikasi dapat dikatakan merupakan reaksi kimia yang
mencirikan proses kehidupan. Melalui suatu replikasi,
senyawa kimia dapat membentuk dirinya untuk
menghasilkan senyawa baru yang mirip dengan dirinya.
Replikasi hanya terjadi pada asam nukleat, DNA atau
RNA. Molekul asam nukleat yang mampu bereplikasi
disebut replikon.
Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum
pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan
replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi
DNA sangatlah teratur, yaitu pada fase S daur sel,
sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut
memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu
pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida
penyusun polimer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula
dilakukan in vitro dalam proses yang disebut reaksi
berantai polimerase (PCR). Dengan demikian, setiap sel
yang melakukan mitosis akan dihasilkan 2 sel anak yang
memilki DNA lengkap sama persis dengan yang dimiliki
induknya.
Sebelum sel membelah, DNA harus direplikasi
dalam fase S dari siklus sel. Proses replikasi melibatkan
enzim polymerase. Proses ini melibatkan pembukaan
utas ganda DNA, sehingga memungkinkan terjadinya
perpasangan basa untuk membentuk utas baru.
Pembentukan utas komplementer terjadi melalui
perpasangan basa antara A dengan T dan G dengan
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
75
C. Dalam replikasi DNA, setiap utas DNA lama berperan
sebagai cetakan untuk membentuk DNA baru.
Ada tiga cara teoretis replikasi DNA yang pernah
diusulkan, yaitu model konservatif, model
semikonservatif, dan model dispersif.
Pada replikasi konservatif seluruh tangga berpilin
DNA awal tetap dipertahankan dan akan mengarahkan
pembentukan tangga berpilin baru. Perhatikan Gambar
8.4, berikut ini :
Gambar 8.4 Model Replikasi DNA
Deskripsikan ketiga model replikasi
DNA berdasarkan Gambar 8.4 !
Berikan pendapat kalian dari ketiga
model replikasi tersebut mana
yang memungkinkan sesuai
dengan sintesis asam nukleat !
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
76
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
77
BAB IX
SIFAT FISIK DAN KIMIA BAHAN
A. Pendahuluan
Semua benda yang ada di alam ini adalah materi.
Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa
dan menempati ruang. Materi terdiri dari makhluk hidup
dan makhluk tidak hidup, seperti manusia, tumbuhan,
hewan, air, batu, tanah, angin, dan lain-lain.
Materi dapat berubah jika dipengaruhi oleh faktor
luar, baik faktor alami maupun faktor yang disengaja
oleh manusia. Ketika terjadi perubahan, materi mungkin
mengalami perubahan bentuk, wujud, atau sifat.
Perubahan yang terjadi pada suatu materi ada yang
bersifat permanen dan ada juga yang dapat
dikembalikan ke bentuk asalnya. Salah satu bentuk
perubahan materi adalah perubahan air menjadi es
ketika air tersebut dimasukkan ke dalam lemari es.
Dalam hal ini, air hanya mengalami perubahan wujud
saja. Ketika es tersebut dikeluarkan lagi dari lemari es,
maka es tersebut akan berubah wujud kembali menjadi
air.
B. Sifat Fisik dan Perubahannya
Sifat fisika adalah sifat suatu zat yang dapat diamati
tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Sifat
fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik
didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan,
kemagnetan, dan kekentalan. Berikut ini pembahasan
mengenai sifat-sifat fisika tersebut :
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
78
1. Wujud zat.
Wujud zat dibedakan atas zat padat, cair, dan gas.
Zat tersebut dapat berubah dari satu wujud ke
wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan yang kita
kenal, yaitu : menguap, mengembun, mencair,
membeku, meyublim, dan mengkristal.
2. Warna
Setiap benda memiliki warna yang berbeda-beda.
Warna merupakan sifat fisika yang dapat diamati
secara langsung. Warna yang dimiliki suatu benda
merupakan ciri tersendiri yang membedakan antara
zat satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna
putih, karbon berwarna hitam, paku berwarna
kelabu pudar dan lain–lain.
3. Kelarutan
Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu
merupakan sifat fisika. Air merupakan zat pelarut
untuk zat-zat terlarut. Tidak semua zat dapat larut
dalam zat pelarut. Misal, garam dapat larut dalam
air, tetapi kopi tidak dapat larut dalam air.
4. Daya hantar listrik
Daya hantar listrik merupakan sifat fisika. Benda
yang dapat menghantarkan listrik dengan baik
disebut konduktor, sedangkan benda yang tidak
dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Benda
logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik.
Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati
dari gejala yang ditimbulkannya. Misal, tembaga
dihubungkan dengan sumber tegangan dan
sebuah lampu. Akibat yang dapat diamati adalah
lampu dapat menyala.
5. Kemagnetan
Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan
menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
79
magnetik. Benda magnetik adalah benda yang
dapat ditarik kuat oleh magnet, sedangkan benda
non magnetik adalah benda yang tidak dapat
ditarik oleh magnet.
6. Titik Didih
Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat
mendidih.
7. Titik Leleh
Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat
berubah menjadi zat cair.
Perubahan fisika
Pernahkah kalian melihat ibu-ibu yang sedang
menumbuk beras untuk dijadikan tepung? Setelah di
tumbuk bentuk dan ukuran beras menjadi
berubah,namun pada dasarnya sifat molekul pada beras
maupun tepung tetaplah sama. Nah, peristiwa tersebut
merupakan salah satu contoh perubahan fisika.
Mengapa demikian? Mari kita pahami penjelasan
berikut. Perubahan fisika merupakan perubahan pada
zat yang tidak menghasilkan zat jenis baru, yang
berubah hanya bentuk dan wujud materi. Peristiwa
perubahan wujud zat, antara lain: menguap,
mengembun, mencair, membeku, menyublim,dan
mengkristal.
Terdapat beberapa ciri- ciri pada perubahan fisika,
yaitu: tidak terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah
dapat kembali ke bentuk semula, hanya diikuti
perubahan sifat fisika saja. Perubahan sifat fisika yang
tampak adalah bentuk, ukuran, dan warna berubah.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
80
Meskipun materi tersebut mengalami perubahan
bentuk dan wujud, tetapi sifat fisikanya masih dimiliki.
Perubahan fisika hanya bersifat sementara karena
setelah berubah dapat dikembalikan ke materi asalnya.
Misalnya, air yang berubah menjadi es batu tidak
menghasilkan materi baru. Es batu adalah air dalam
wujud padat. Jadi, yang berubah hanya wujudnya saja,
sedangkan sifatnya tidak berubah. Es batu dapat
dirubah lagi wujudnya menjadi air dengan cara
dipanaskan.
C. Sifat Kimia dan Perubahannya
Sifat kimia adalah ciri-ciri suatu zat yang
berhubungan dengan terbentuknya zat jenis baru.
Contoh sifat fisika antara lain mudah terbakar, mudah
busuk, mudah meledak , beracun, dan berkarat (korosif).
Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat kimia :
1. Mudah terbakar
Bensin termasuk zat yang mudah terbakar.
Sehingga, di stasiun pengisian bahan bakar
terdapat larangan “DILARANG MEROKOK“. Dengan
mengetahui sifat dari bahan-bahan yang mudah
terbakar, kita akan dapat menggunakannya secara
aman.
2. Mudah busuk
Akibat terjadi reaksi kimia dalam suatu makanan
atau minuman, dapat mengakibatkan makanan dan
minuman tersebut membusuk dan berubah rasa
menjadi asam. Misal, nasi yang dibiarkan berhari–
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
81
hari bereaksi dengan udara menjadi basi, susu yang
berubah rasa menjadi asam.
3. Berkarat
Reaksi antara logam dan oksigen dapat
mengakibatkan benda tersebut berkarat. Logam,
seperti : besi dan seng memiliki sifat mudah
berkarat.
4. Mudah meledak
Interaksi zat dengan oksigen di alam ada yang
mempunyai sifat mudah meledak, seperti :
magnesium, uranium dan natrium.
5. Racun
Terdapat beberapa zat yang memiliki sifat kimia
beracun, antara lain: insektisida, pestisida,
fungisida, herbisida dan rodentisida. Zat beracun
tersebut digunakan manusia untuk membasmi
hama, baik serangga maupun tikus.
Perubahan kimia
Pernahkah kalian membakar kertas? Apa yang
dapat kalian lihat setelah kertas tersebut habis terbakar?
Terdapat abu yang diperoleh akibat proses pembakaran.
Kertas sebelum dibakar memiliki sifat yang berbeda
dengan kertas sesudah dibakar. Contoh lain dari
perubahan kimia, antara lain: nasi membusuk, susu yang
basi, sayur menjadi basi, telur membusuk, telur asin, besi
berkarat, dan lain-lain.
Perubahan kimia adalah perubahan yang
menghasilkan materi baru dengan sifat yang berbeda
dengan materi semula. Perubahan kimia disebut juga
reaksi kimia. Suatu materi yang mengalami perubahan
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
82
kimia tidak dapat dikembalikan lagi kepada keadaan
semula.
Terdapat beberapa ciri-ciri perubahan kimia suatu
zat, yaitu: terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah
tidak dapat kembali ke bentuk semula, diikuti oleh
perubahan sifat kimia melalui reaksi kimia. Selama
terjadi perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama
dengan massa zat sesudah reaksi.
Perubahan kimia yang terjadi pada suatu materi
dapat disebabkan oleh beberapa hal. Berikut ini adalah
penyebab terjadinya perubahan kimia dan contoh
perubahan kimia yang diakibatkannya.
1. Proses Bernafas, proses bernafas mengubah
oksigen (O2) menjadi karbon dioksida (CO2).
Perubahan oksigen (O2) menjadi karbon dioksida
(CO2) termasuk perubahan kimia.
2. Proses Fotosintesis, proses fotosintesis merubah
gas karbon dioksida (CO2) dan air menjadi gas
oksigen dan karbohidrat. Perubahan tersebut
termasuk perubahan kimia.
3. Pembakaran, kayu dibakar menjadi arang
merupakan contoh perubahan kimia.
4. Perkaratan, perkaratan adalah reaksi oksigen
menembus ke dalam celah-celah besi sehingga
lama kelamaan terbentuk karat pada celah-celah
tersebut. Perubahan besi menjadi karat adalah
contoh perubahan kimia.
5. Pembusukan, contoh perubahan kimia karena
peristiwa pembusukan adalah roti menjadi
berjamur, nasi yang membusuk, dan susu yang
menjadi masam.
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
83
1. Reaksi metabolisme di dalam tubuh mahluk hidup
memerlukan enzim. Apa yang saudara ketahuit
entang enzim? Sebutkan perbedaan antara enzim,
koenzim dan kofaktor, serta berikan contohnya.
2. Karbohidrat atau sakarida merupakan biomolekul
yang paling banyak ditemukan di alam. Berdasarkan
kompleksitasnya sakarida terbagi menjadi 3
golongan. Berikan penjelasan mengenai ketiganya
dan berikan contoh.
3. DNA/RNA merupakan polimer yang tersusun oleh
monomer nukleotida.
a) Bedakan penyusun monomer nukleotida pada
DNA dan RNA
b) Gambar dan jelaskan struktur monomer DNA
dan RNA
Uji Kompetensi
Bahan Ajar “BIOKIMIA”
84
c) Polimerisasi DNA dan RNA berjalan dengan
arah 5’  3’. Jelaskan.
4. Tuliskan struktur DNA double helix yang
dikemukakan oleh Watson dan Crick
5. Berikan penjelasan dan uraikan reaksi metabolisme
di bawah ini
e) Glikolisis
f) Glikogenesis
g) Siklus urea
h) Sintesis protein
6. Buat poster mengenai sifat fisik dan sifat kimia
bahan serta perubahan yang dapat terjadi.
DAFTAR PUSTAKA
Alberts, Bruce dkk. 2007. Biologi Molekuler dari Walter
your. NCBI.
Berg, Jeremy Mark dkk. 2007. Biokimia. WH Freeman:
San Francisco.
Dahm, R. 2008. Menemukan DNA: Friedrich Miescher
dan tahun-tahun awal penelitian asam nukleat"
Manusia genetika . ISSN 0340-6717
Jeremy M Berg, John L Tymoczko, dan Lubert Stryer,
Biokimia 5th edition, 2002, WH Freeman.
Lehninger, Maggy Thenawidjaya, 1993, Dasar-dasar
Biokimia, Jakarta, Erlangga.
Saenger , Wolfram. Prinsip Struktur Asam Nukleat.
Springer-Verlag: New York.
Stryer, Lubert dkk. 2007. Biokimia. WH Freeman : San
Fransisco
Filename: biokimia edit
Directory: G:biokimia
Template: Normal.dotm
Title: SILABUS MATA KULIAH
Subject:
Author: Joko W
Keywords:
Comments:
Creation Date: 10/6/2014 8:51:00 PM
Change Number: 15
Last Saved On: 10/7/2014 8:39:00 AM
Last Saved By: win7
Total Editing Time: 96 Minutes
Last Printed On: 10/7/2014 10:06:00 AM
As of Last Complete Printing
Number of Pages: 96
Number of Words: 9,198 (approx.)
Number of Characters: 52,431 (approx.)

Bahan ajar biokimia

  • 1.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” i BahanAjar BIOKIMIA Untuk Mahasiswa Semester 3 Prodi S1 Pendidikan Biologi Penyusun : Titi Laily Hajiriah, M.Pd Fakultas Pendidikan Matematika dan IPA (FPMIPA) IKIP MATARAM
  • 2.
  • 3.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” iii KATAPENGANTAR Alhamdulillah puji syukur atas kehadirat Alloh SWT yang memberikan hidayah-Nya serta salawat pada NabiAlloh Muhammad SAW sehingga telah terselesaikan bahan ajar perkuliahan pada mata kuliah biokimia. Bahan ajar matakuliah Biokimia ini diharapkan dapat mempermudah mahasiswa untuk mencukupi kebutuhan akan buku pegangan dalam perkuliahan. Bahan ajar ini disusun berupa kumpulan materi yang terlah dipublikasikan sebelumnya baik melalui media internet maupun dari publikasi karya ilmiah dalam bentuk buku yang dijadikan refrensi yang telah dikombinasikan secara sederhana dan lebih mudah dipahami mahasiswa oleh penyusun. Penyusun menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam materi yang disajikan. Oleh karena itu untuk ke depannya penyusun berharap ada masukan dan kritikan untuk menyempurnakan bahan ajar ini . Mataram, Oktober 2014 Penyusun
  • 4.
  • 5.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” v DAFTARISI Halaman Judul .................................................................... i Kata Pengantar .................................................................. iii Daftar Isi ................................................................................. v Silabus Matakuliah ............................................................ v BAB I KONSEP DASAR BIOKIMIA ............................... 1 BAB II KARBOHIDRAT A. Pendahuluan ................................................. 2 B. Jenis-Jenis Karbohidrat.................................. 4 C. Metabolisme Karbohidrat ....................... 4 BAB III PROTEIN A. Pendahuluan .............................................. 15 B. Klasifikasi Protein....................................... 19 BAB IV LEMAK A. Pendahuluan .............................................. 21 B. Fungsi Lemak.............................................. 21 C. Jenis-Jenis Lemak...................................... 22 D. Struktur Lemak........................................... 24 BAB V VITAMIN A. Pendahuluan .............................................. 37 E. Penggolongan Vitamin........................... 38 BAB VI MINERAL DAN AIR A. Pendahuluan .............................................. 49 B. Penggolongan Mineral............................ 50 C. Fungsi Mineral............................................ 52 D. Air ................................................................... 55
  • 6.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” vi BABVII ENZIM A. Pendahuluan .............................................. 59 B. Tata Nama Penggolongan Enzim....... 59 C. Struktur Enzim............................................ 60 D. Sifat Enzim.................................................... 63 E. Cara Kerja Enzim........................................ 65 F. Metabolisme Enzim.................................. 66 BAB VIII ASAM NUKLEAT A. Pendahuluan .............................................. 69 B. Struktur DNA dan RNA........................... 70 C. Sintestis DNA dan RNA.......................... 74 BAB IX SIFAT FISIK DAN KIMIA BAHAN A. Pendahuluan .............................................. 77 B. Sifat Fisik dan Perubahanya ................. 77 C. Sifat Kimia dan Perubahanya................ 80 DAFTAR PUSTAKA ................................................. 84
  • 7.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” vii SILABUSMATA KULIAH Program Studi : Pendidikan Biologi Kode Mata Kuliah : 213328 Nama Mata Kuliah : BIOKIMIA Jumlah SKS : 2 Semester : 3 Mata Kuliah Prasyarat : Biologi Umum, Biologi Sel Deskripsi Mata Kuliah : Mempelajari tentang bahan- bahan /senyawa organik yang menyusun tubuh makhuk hidup yang meliputi karbohidrat, protein dan lemak , vitamin, mineral dan air. Mempelajari sifat-sifat fisik, khemis bahan organik serta faktor yang mempengaruhi. Mempelajari proses-proses biokimia bahan organik tersebut, kaitannya dengan perolehan energi dalam tubuh makhluk hidup. Standar Kompetensi :Mengetahui dan memahami tentang bahan-bahan organik penyusun makhluk hidup dan proses biokimia pada makhluk hidup.
  • 8.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” viii Kompetensi Dasar Indikator Pengalaman Belajar Materi Pokok Alokasi Waktu (Menit) Alat/ Bahan/ Sumber Penilaian Mengetahui kedudukan biokimia dalam tubuh makhluk hidup 1. Menyebutkan definisi biokimia 2. Menyebutkan cakupan materi biokimia. 3. Menyebutkan proses-proses yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup. 4. Menganalisa hubungan antara proses biokimia dengan fungsi tertentu. 1. Pesdik brainstorming tentang biokimia dan cakupannya. 2. Pesdik Mendiskusikan tentang proses- proses yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup. 3. Pesdik berkontribusi dalam menganalisa dan menjelaskan tentang hubungan antara proses biokimia dengan fungsi tertentu/aktivitas 1. Pendahuluan 2. Proses- proses yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup. 100 Buku 1, 2, dan 4 Tes tertulis, keaktifan dan tugas
  • 9.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” ix tertentu. Mengetahui bahanorganik karbihidrat, protein, lemak, vitamin, mineral dan air, klasifikasi, struktur, sumber di alam. 1. Menyebutkan definisi karbohidrat, protein dan lemak serta struktur kimianya. 2. Menyebutkan mengenal klasifikasi karbohidrat, protein dan lemak serta struktur kimianya. 3. Menyebutkan sumber bahan makanan protein dan lemak . 4. Menuliskan struktur kimia vitamin, mineral dan air. 5. Menyebutkan sumber vitamin, mineral dan air di bahan makan alami. 1. Pesdik mempelajari tentang definisi karbohidrat, protein dan lemak serta struktur kimianya., klaifikasi Dengan mengikuti guide teaching. 2. Pesdik mengumpulkan daftar bahan pangan sebagai sumber karbohidrat, lemak dan protein. 3. Pesdik mampu memilih bahan pangan sumber sumber karbohidrat, lemak dan protein, vitamin yang paling banyak kandungan nya. 1. bahan organik karbihidrat, protein, lemak, vitamin, mineral dan air, 2. klasifikasi, struktur kimia, sumber di alam. 400 Buku 1, 2, 4 Mengetahui sifat kimia dan fisik bahan organik 1. Menyebutkan sifat kimia dari karbihidrat, protein dan lemak. 2. Menyebutkan macam- 1. Pesdik mempelajari macam-macam kerusakan pada senyawa organic 1. sifat kimia dan fisik bahan organik 2. Faktor yang 400 Buku 1, 2, 3, dan 4 Tes tertulis, keaktifan dan tugas
  • 10.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” x kaitannya denganfaktor yang mempengaru hi macam kerusakan pada senyawa organic karbihidrat, protein dan lemak dan vitamin. 3. Menyebutkan factor- faktor yang mempengaruhi karbihidrat, protein dan lemak serta vitamin. 4. Menjelaskan proses rusaknya struktur dan fungsi karbihidrat, protein dan lemak kaitannya dengan faktor pengaruh. 5. Menyebutkan cara menyimpan bahan pangan yang mengandung karbihidrat, protein dan lemak serta vitamin supaya tidak rusak. karbihidrat, protein dan lemak dan vitamin dengan pengamatan struktur kimia. 1. Pesdik brainstorming tentang factor-faktor yang mempengaruhi karbihidrat, protein dan lemak serta vitamin untuk didiskusikan. 2. Pesdik mernyimpulkan penjelasan proses rusaknya struktur dan fungsi karbihidrat, protein dan lemak kaitannya dengan faktor pengaruh. 4. Pesdik membuat tugas tentang cara menyimpan bahan pangan yang mengandung karbihidrat, protein dan lemak serta vitamin supaya tidak rusak mempengaruhi
  • 11.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” xi Mengetahui struktur, karakteristik dariasam nukleat, enzym 1. Menyebutkan sifat kimia dari asam nukleat dan enzym. 2. Menyebutkan macam- macam kerusakan pada senyawa organic asam nukleat dan enzym.. 3. Menyebutkan factor- faktor yang mempengaruhi asam nukleat dan enzym . 4. Menjelaskan proses rusaknya struktur dan fungsi asam nukleat dan enzym. 1. Pesdik mempelajarisifat kimia dari asam nukleat dan enzym dengan diskusi kelompok. 2. Pesdik menjelaskan macam-macam kerusakan pada senyawa organic asam nukleat dan enzym. 3. Pesdik mencermati factor-faktor yang mempengaruhi asam nukleat dan enzym . 4. Pesdik merangkum penjelasan proses rusaknya struktur dan fungsi asam nukleat dan enzym. 1. Struktur, kimia asam nukleat, dan enzym 2. karakteristik dari asam nukleat, enzym 3. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerusakan asam nukleat dan enzym 300 Buku 1,23 dan , 4,5,6 Tes tertulis, keaktifan dan tugas Mengetahui proses metabolisme karbihidrat, Protein dan lemak. 1. Menjelaskan metabolisme karbohidrat. 2. Menjelaskan metabolisme protein. 3. Menjelaskan metabolisme lemak. 1. Pesdik mengikuti penjelasan metabolisme karbohidrat, protein dan lemak.. 2. Pesdik mencermati seksama tentang 1. proses metabolisme karbohidrat. 2. proses metabolisme protein 3. proses 400 Buku 1, 2, 4, 5,6 Tes tertulis, keaktifan dan tugas
  • 12.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” xii BukuSumber/Referensi : 1. Lehninger, Maggy Thenawidjaya, 1993, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta, Erlangga. 2. Lehninger, Maggy Thenawidjaya, 1993, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta, Erlangga Plummer Dt, An Introduction to Practical Biochemistry, New Delhi 3. Anderson AK, Essensial of Physiological Chemestry, New York 4. White A, et al, 1978, Prinsiples of Biochemestry, Tokyo 5. Mthew.CK dan Van Holde. KG, 1996, Biochemestry, New York. 4. Menyebutkan sisa metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. 5. Menunjukkan perbedaan metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. 6. Menunjukkan dan Menjelaskan metabolisme yang paling efektif menghasilkan energi. metabolisme karbohidrat, protein dan lemak dan kemudian menunjukkan perbedaan. 3. Pesdik berdiskusi tentang metabolisme karbohidrat, protein dan lemak dan kemudian memilih metabolisme yang paling efektif menghasilkan energi metabolisme lemak 1500 menit
  • 13.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 1 BABI KONSEP DASAR BIOKIMIA
  • 14.
  • 15.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 3 BABII KARBOHIDRAT A. PENDAHULUAN Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari karbondioksida (CO2) berasal dari udara dan air (H2O) dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah klarbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu dihasilkan oksigen (O2) yang lepas di udara. Sinar matahari klorofil 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 karbohidrat Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mudah larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel guna penyediaan energi. Sebagian dari gula sederhana inmi kemudian mengalami polimerisasi dan membentuk polisakarida. Ada dua jenis polisakarida tumbuh-tumbuhan, yaitu pati dan nonpati. Pati adalah bentuk simpanan karbohidrat berupa polimer glukosa yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C nomor 1 pada molekul glukosa dengan gugus hiodroksil atom nomor 4 pada molekul glukosa lain dengan melepas 1 mol air). Polisakarida nonpati membentuk
  • 16.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 4 strukturdinding sel yang tidak larut dalam air. Struktur polisakarida nonpati mirip pati, tapi tidak mengandung ikatan glikosidik. Serelia, seperti beras, gandum, dan jagung serta umbi-umbian merupakan sumber pati utama di dunia. Polisakarida nonpati merupakan komponen utama serat makanan. Karbohidrat = sakarida (yunani: gula) Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid/keton dan polimer- polimernya, mengandung C, H, O dan unsur-unsur lain N, P, S. B. JENIS-JENIS KARBOHIDRAT 1. Karbohidrat Sederhana Karbohidrat sederhana terdiri dari: 1.1. Monosakarida Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukods, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Kata kunci
  • 17.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 5 Kokbisa ya…. Monosakarida disebut gula buah, kenapa demikian ?
  • 18.
  • 19.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 7 2.Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. 3. Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. 4. Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa. 5. Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti. 6. Pentosa, merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi. 1.2 Disakarida Ada empat jenis disakarida, yaitu sukrosa atau sakarosa, maltosa, laktosa, dan trehaltosa. 1.3. Gula Alkohol Gula alkohol terdapat di dalam alam dan dapat pula dibuat secara sintesis. Ada empat jenis gula alkohol yaitu sorbitol, manitol, dulsitol, dan inositol. 1.4. Oligosakarida Oligosakarida terdiri atas polimer dua hingga sepuluh monosakarida.
  • 20.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 8 Diskusikandengan teman-teman anda mengenai karakteristik disakarida, gula alkhohol, dan oligosakarida ?. gambarkan masing-masing struktur molekul dari ketiga jenis karbohidrat tersebut. Buat dalam bentuk paper untuk melengkapi materi anda pada bab ini !. Pendalaman Materi
  • 21.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 9 2.Karbohidrat Kompleks 2.2. Polisakarida Karbohidrat kompleks ini dapat mengandung sampai tiga ribu unit gula sederhana yang tersusun dalam bentuk rantai panjang lurus atau bercabang. Jenis polisakarida yang penting dalam ilmu gizi adalah pati, dekstrin, glikogen, dan polisakarida nonpati. Polisakarida terdiri atas molekul-molekul monosakarida. Contohnya adalah pati, dekstran, glikogen, selulosa. Karbohidrat di alam terdapat sebagai polisakarida dengan BM tinggi, mempunyai fungsi macam-macam (sebagai penyimpan monosakarida, sebagai unsur struktural dinding sel dan jaringan pengikat). Mengalami hidrolisa sempurna oleh asam/enzim spesifik, hasil: monosakarida. Jika polisakarida terdiri satu jenis unit monosakarida maka disebut homopolisakarida. Jika polisakarida terdiri 2/lebih unit monosakarida maka disebut heteropolisakarida.
  • 22.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 10 TugasIndividu 1. Sebutkan macam-macam polisakarida ! 2. Gambarkan struktur molekul dari poliskarida 3. Sebutkan sumber karbohidrat yang terdapat pada makanan serta jelaskan tipe-tipe karbohidrat yang terkandung dalam makanan tersebut !. 4. Deskripsiakan fungsi karbohidrat bagi tubuh. NB: jadikan jawaban tugas individu ini untuk menambah isi materi pada bab ini.
  • 23.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 11 UjiCermin Perak (Uji Tollens) Prosedur : Masukkan 2 ml larutan AgNO3 0,1 N ke dalam tabung reaksi, tambahkan larutan NH4OH 1 M sampai endapan yang terbentuk tepat melarut lagi. Selanjutnya masukkan ke dalam tabung reaksi 1 ml larutan sakarosa. Masukkan tabung reaksi ke dalam tangas air beberapa menit. Amati perubahan yang terjadi. LET’S DO IT TO KNOW WHY ?
  • 24.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 12 C.Metabolisme Karbohidrat Karbohidrat, lipid dan protein sebagai makanan sumber energi harus dicerna menjadi molekul-molekul berukuran kecil agar dapat diserap. Berikut ini adalah hasil akhir pencernaan nutrien tersebut:  Hasil pencernaan karbohidrat: monosakarida terutama glukosa  Hasil pencernaan lipid: asam lemak, gliserol dan gliserida  Hasil pencernaan protein: asam amino Semua hasil pencernaan di atas diproses melalui lintasan metaboliknya masing-masing menjadi Asetil KoA, yang kemudian akan dioksidasi secara sempurna melalui siklus asam sitrat dan dihasilkan energi berupa adenosin trifosfat (ATP) dengan produk buangan karbondioksida (CO2). Perhatikan gambar berikut merupakan siklus metabolisme karbohidrat, lipid dan protein di bawah ini : Gambar 2.1 Metabolisme Karbohidrat, Lipid dan Protein
  • 25.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 13 Untukmempermudah pemahaman mengenai metabolisme karbohidrat, berikut disajikan beberapa skema yang menggambarkan prosesnya: Gambar 2.2 Siklus Metabolisme Karbohidrat
  • 26.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 14 Adapunbeberapa rangkaian yang terpisah tetapi seirama yaitu proses metabolisme : a) Glikolisis b) Glikogenesis c) Siklus urea d) Siklus asam sitrat Tugas Individu Deskripsikan dengan gambar skema proses metabolism dari : a) Glikolisis b) Glikogenesis c) Siklus urea d) Siklus asam sitrat NB: jadikan jawaban tugas individu ini untuk menambah isi materi pada bab ini.
  • 27.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 15 BABIII PROTEIN A. Pendahuluan Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti "yang paling utama") adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof). Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting
  • 28.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 16 dalamstruktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Protein adalah salah satu bio-makromolekul yang penting perananya dalam makhluk hidup. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat dibagi ke dalam dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang bekerja pada tingkat molekular. Gambar 3.1 Sumber Protein Jika anda perhatikan Gambar 3.1 tentunya anda tidak asing bahan makanan dan minuman tersebut. Akan tetapi, yang perlu anda ketahui adalah bagaimana bentuk struktur molekul secara biokomia untuk mempermudah anda memahami metabolisme protein dalam tubuh anda.
  • 29.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 17 Proteinmerupakan polipeptida dengan berat molekul besar (paling kecil 8000-10000). Protein dibagi menjadi 2 golongan: 1. Protein sederhana, hanya mengandung asam amino saja. Contoh: kolagen,protein kontraktil. 2. Protein kompleks, terdiri asam amino dan non asam amino.Contoh: hem, glikoprotein, lipoprotein.
  • 30.
  • 31.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 19 B.Klasifikasi Protein 1. Kelarutannya Sejak tahun 1907 sampai sekarang klasifikasi ini tetap digunakan (lihat tabel), tetapi batas antara kelas tidak jelas/tegas. Pembagian dilihat dari: a. Mudah/tidak larut dalam air b.Mudah/tidak larut dalam asam/basa c. Mudah/tidak larut dalam larutan garam d.Mudah/tidak larut dalam etanol encer/absolut 2. Bentuknya Berdasarkan bentukna protein dibedakan menjadi : a. Protein fiber/fibrous/fibrosa. Molekul bentuk fiber (serat) yang panjang/spiral panjang yang terikat satu dengan yang lain. Banyak terdapat dalam protein hewan, tidak larut dalam air, tahan terhadap enzim proteolitik b. Protein globular Molekul yang berbentuk bulat/lonjong. Rantai polipeptida lipatan dan berbelit. Mudah larut dalam air dan larutan garam dan asam dan basa dan alkohol. Deskripsikan struktur protein berdasarkan kelarutan dan bentuknya ! gunakan jawaban anda untuk melengkapi materi di buku anda.
  • 32.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 20 Diskusikandengan teman-teman anda mengenai struktur dan karakteristik protein secara hirarki beri gambarkan masing-masing struktur nya serta fungsi protein bagi tubuh. Buat dalam bentuk paper untuk melengkapi materi anda pada bab ini !. Pendalaman Materi
  • 33.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 21 BABIV LEMAK A. Pendahuluan Setiap mahluk yang ada dibumi termasuk manusia tidak bisa lepas dari lemak ( fat ) dan minyak ( oil ) keduanya merupakan trigliserida yang dimana keduanya memiliki sifat yaitu: umumnya diperoleh dari hewan, berwujud padat pada suhu ruang, tersusun dari asam lemak jenuh. Sedangkan untuk minyak memiliki sifat umumnya diperoleh dri tumbuhan, berwujud cair pada suhu ruang, tersusun dari asam lemak tak jenuh. Itu beberapa bagian dari sifat lemak dan minyak sehingga dari kedua bagian ini dapat disimpulkan bahwa lemak dan minyak mempunyai persaman yang sama akan tetapi sifat yang bertolak belakang dan berbeda. Fungsi lemak umumnya yaitu sebagai sumber energi, bahan baku hormon, membantu transport vitamin yang larut lemak, sebagai bahan insulasi terhadap perubahan suhu, serta pelindung organ-organ tubuh bagian dalam. B. Fungsi Lemak Ada beberapa fungsi lemak di antaranya: 1. Sebagai penyusun struktur membran sel Dalam hal ini lipid berperan sebagai barier untuk sel dan mengatur aliran material-material. 2. Sebagai cadangan energi Lipid disimpan sebagai jaringan adiposa 3. Sebagai hormon dan vitamin Hormon mengatur komunikasi antar sel, sedangkan vitamin membantu regulasi proses-proses biologis
  • 34.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 22 C.Jenis-jenis Lemak Terdapat beberapa jenis lipid yaitu: 1. Asam lemak, terdiri atas asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh 2. Gliserida, terdiri atas gliserida netral dan fosfogliserida 3. Lemak kompleks, terdiri atas lipoprotein dan glikolipid 4. Non gliserida, terdiri atas sfingolipid, steroid dan malam Dalam saluran pencernaan, lemak dan minyak akan lebih lama berada di dalam lambung dibandingkan dengan karbohidrat dan protein, demikian juga proses penyerapan lemak yang lebih lambat dibandingkan unsur lainnya. Oleh karena itu, makanan yang mengandung lemak mampu memberikan rasa kenyang yang lebih lama dibandingkan makanan yang kurang atau tidak mengandung lemak.
  • 35.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 23 Apayang dimaksud dengan lemak (fat) dan minyak (oil)? Lemak dan minyak keduanya merupakan trigliserida. Adapun perbedaan sifat secara umum dari keduanya adalah: 1. Lemak - Umumnya diperoleh dari hewan - Berwujud padat pada suhu ruang - Tersusun dari asam lemak jenuh 2. Minyak - Umumnya diperoleh dari tumbuhan - Berwujud cair pada suhu ruang - Tersusun dari asam lemak tak jenuh Catatan penting
  • 36.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 24 D.Struktur Lemak Asam lemak merupakan asam monokarboksilat rantai panjang. Adapun rumus umum dari asam lemak adalah: CH3(CH2)nCOOH atau CnH2n+1-COOH Rentang ukuran dari asam lemak adalah C12 sampai dengan C24. Ada dua macam asam lemak yaitu: 1. Asam lemak jenuh (saturated fatty acid) Asam lemak ini tidak memiliki ikatan rangkap 2. Asam lemak tak jenuh (unsaturated fatty acid) Asam lemak ini memiliki satu atau lebih ikatan rangkap Adapun struktur asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.1, dan 4.2 berikut ini: Gambar 4.1 Struktur asam lemak jenuh
  • 37.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 25 Gambar4.2 Struktur asam lemak tak jenuh Gliserida netral adalah ester antara asam lemak dengan gliserol. Fungsi dasar dari gliserida netral adalah sebagai simpanan energi (berupa lemak atau minyak). 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. Adapun struktur trigliserida struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.3, berikut ini:
  • 38.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 26 Gambar4.3 Struktur trigliserida sebagai lemak netral Fosfogliserida (fosfolipid) ini merupakan lemak yang dapat mengandung gugus fosfat. Lemak termodifikasi ketika fosfat mengganti salah satu rantai asam lemak. Penggunaan fosfogliserida adalah: 1. Sebagai komponen penyusun membran sel 2. Sebagi agen emulsi Adapun struktur fosfolipid, struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.4, dan 4.5 berikut ini:
  • 39.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 27 Gambar4.4 Struktur dari fosfolipid
  • 40.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 28 Gambar4.5 Fosfolipid bilayer (lapisan ganda) sebagai penyusun membran sel Lipid kompleks adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain. Contoh penting dari lipid kompleks adalah lipoprotein dan glikolipid. Lipoprotein merupakan gabungan antara lipid dengan protein. Adapun struktur lipid kompleks, struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.6, berikut ini: Gambar 4.6 Gabungan lipid dengan protein (lipoprotein) merupakan contoh dari lipid kompleks
  • 41.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 29 Lipidnon gliserida. Lipid jenis ini tidak mengandung gliserol. Jadi asam lemak bergabung dengan molekul-molekul non gliserol. Yang termasuk ke dalam jenis ini adalah sfingolipid, steroid, kolesterol dan malam. 1. Sfingolipid Sifongolipid adalah fosfolipid yang tidak diturunkan dari lemak. Penggunaan primer dari sfingolipid adalah sebagai penyusun selubung mielin serabut saraf. Pada manusia, 25% dari lipid merupakan sfingolipid. Adapun struktur sfingolipid, struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.7, berikut ini: Gambar 4.7 Struktur kimia sfingomielin (perhatikan 4 komponen penyusunnya) 2. Kolesterol Selain fosfolipid, kolesterol merupakan jenis lipid yang menyusun membran plasma. Kolesterol juga menjadi bagian dari beberapa hormon. Kolesterol berhubungan dengan pengerasan arteri. Dalam hal ini
  • 42.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 30 timbulplaque pada dinding arteri, yang mengakibatkan peningkatan tekanan darah karena arteri menyempit, penurunan kemampuan untuk meregang. Pembentukan gumpalan dapat menyebabkan infark miokard dan stroke. Adapun struktur kolesterol, struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.8 dan 4.9, berikut ini: Gambar 4.8 Struktur dasar dari kolesterol Gambar 4.9 struktur Kolesterol pada membran sel 3. Steroid Beberapa hormon reproduktif merupakan steroid, misalnya testosteron dan progesteron. Adapun struktur testosteron dan progesteron , struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.10, berikut ini:
  • 43.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 31 Gambar4.10 Struktur molekul Progesteron dan testosteron Steroid lainnya adalah kortison. Hormon ini berhubungan dengan proses metabolisme karbohidrat, penanganan penyakit arthritis rematoid, asthma, gangguan pencernaan dan sebagainya. Adapun struktur kortison , struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.11, berikut ini: Gambar 4.11 Struktur molekul Kortison
  • 44.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 32 4.Malam/lilin (waxes). Malam tidak larut di dalam air dan sulit dihidrolisis. Malam sering digunakan sebagai lapisan pelindung untuk kulit, rambut dan lain-lain. Malam merupakan ester antara asam lemak dengan alkohol rantai panjang. Adapun struktur malam , struktur molekulnya digambarkan melalui Gambar 4.12, berikut ini: Gambar 4.12 Struktur molekul malam
  • 45.
  • 46.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 34 Diskusikandengan teman-teman anda !. Bagaimana proses berdasarkan gambar skema alur bawah ini !. Buat dalam bentuk paper !
  • 47.
  • 48.
  • 49.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 37 BABV VITAMIN A. Pendahuluan Vitamin (bahasa Inggris: vital amine, vitamin) adalah sekelompok senyawa organik amina berbobot molekul kecil yang memiliki fungsi vital dalam metabolisme setiap organisme, yang tidak dapat dihasilkan oleh tubuh. Nama ini berasal dari gabungan kata bahasa Latin vita yang artinya "hidup" dan amina (amine) yang mengacu pada suatu gugus organik yang memiliki atom nitrogen (N), karena pada awalnya vitamin dianggap demikian. Kelak diketahui bahwa banyak vitamin yang sama sekali tidak memiliki atom N. Dipandang dari sisi enzimologi (ilmu tentang enzim), vitamin adalah kofaktor dalam reaksi kimia yang dikatalisasi oleh enzim. Pada dasarnya, senyawa vitamin ini digunakan tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang secara normal. Vitamin adalah suatu zat senyawa kompleks yang sangat dibutuhkan oleh tubuh kita yang berfungsi untuk mambantu pengaturan atau proses kegiatan tubuh. Tanpa vitamin manusia, hewan dan makhluk hidup lainnya tidak akan dapat melakukan aktifitas hidupGambar 5.1 Sumber vitamin
  • 50.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 38 dankekurangan vitamin dapat menyebabkan memperbesar peluang terkena penyakit pada tubuh kita. B. Penggolongan Vitamin Terdapat 13 jenis vitamin yang dibutuhkan oleh tubuh untuk dapat bertumbuh dan berkembang dengan baik. Vitamin tersebut antara lain vitamin A, C, D, E, K, dan B (tiamin, riboflavin, niasin, asam pantotenat, biotin, vitamin B6, vitamin B12, dan folat). Walau memiliki peranan yang sangat penting, tubuh hanya dapat memproduksi vitamin D dan vitamin K dalam bentuk provitamin yang tidak aktif. Oleh karena itu, tubuh memerlukan asupan vitamin yang berasal dari makanan yang kita konsumsi. Buah-buahan dan sayuran terkenal memiliki kandungan vitamin yang tinggi dan hal tersebut sangatlah baik untuk tubuh. Asupan vitamin lain dapat diperoleh melalui suplemen makanan. Deskripsikan struktur kimia molekul semua vitamin serta uraikan fungsiya bagi tubuh ?.
  • 51.
  • 52.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 40 DariGambar 5.1, yang mengidentifikasikan adanya vitamin yang terkandung dalam beberapa buah yang biasa kita konsumsi. Adapun spesifikasi vitamin ini dapat dijelaskan sebagai berikut: 1. Vitamin A  Sumber vitamin A = susu, ikan, sayuran berwarna hijau dan kuning, hati, buah-buahan warna merah dan kuning (cabe merah, wortel, pisang, pepaya, dan lain-lain)  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin A = rabun senja, katarak, infeksi saluran pernapasan, menurunnya daya tahan tubuh, kulit yang tidak sehat, dan lain-lain. 2. Vitamin B1  Sumber yang mengandung vitamin B1 = gandum, daging, susu, kacang hijau, ragi, beras, telur, dan sebagainya  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin B1 = kulit kering/kusik/busik, kulit bersisik, daya tahan tubuh berkurang. 3. Vitamin B2  Sumber yang mengandung vitamin B2 = sayur- sayuran segar, kacang kedelai, kuning telur, susu, dan banyak lagi lainnya.  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin B2 = turunnya daya tahan tubuh, kilit
  • 53.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 41 keringbersisik, mulut kering, bibir pecah-pecah, sariawan, dan sebagainya. 4. Vitamin B3  Sumber yang mengandung vitamin B3 = buah- buahan, gandum, ragi, hati, ikan, ginjal, kentang manis, daging unggas dan sebagainya  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin B3 = terganggunya sistem pencernaan, otot mudah keram dan kejang, insomnia, bedan lemas, mudah muntah dan mual-mual, dan lain- lain. 5. Vitamin B5  Sumber yang mengandung vitamin B5 = daging, susu, sayur mayur hijau, ginjal, hati, kacang ijo, dan banyak lagi yang lain.  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin B5 = otot mudah menjadi kram, sulit tidur, kulit pecah-pecah dan bersisik, dan lain- lain. 6. Vitamin B6  Sumber yang mengandung vitamin B6 = kacang-kacangan, jagung, beras, hati, ikan, beras tumbuk, ragi, daging, dan lain-lain.  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin B6 = pelagra alias kulit pecah-pecah,
  • 54.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 42 kerampada otot, insomnia atau sulit tidur, dan banyak lagi lainnya. 7. Vitamin B12  Sumber yang mengandung vitamin B12 = telur, hati, daging, dan lainnya  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin B12 = kurang darah atau anemia, gampang capek/lelah/lesu/lemes/lemas, penyakit pada kulit, dan sebagainya. 8. Vitamin C  Sumber yang mengandung vitamin C = jambu klutuk atau jambu batu, jeruk, tomat, nanas, sayur segar, dan lain sebagainya  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin C = mudah infeksi pada luka, gusi berdarah, rasa nyeri pada persendian, dan lain- lain. 9. Vitamin D  Sumber yang mengandung vitamin D = minyak ikan, susu, telur, keju, dan lain-lain  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin D = gigi akan lebih mudah rusak, otok bisa mengalami kejang-kejang, pertumbuhan tulang tidak normal yang biasanya betis kaki akan membentuk huruf O atau X.
  • 55.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 43 10.Vitamin E  Sumber yang mengandung vitamin E = ikan, ayam, kuning telur, kecambah, ragi, minyak tumbuh-tumbuhan, havermut, dsb  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin E = bisa mandul baik pria maupun wanita, gangguan syaraf dan otot, dll 11. Vitamin K  Sumber yang mengandung vitamin K = susu, kuning telur, sayuran segar, dkk  Penyakit yang ditimbulkan akibat kekurangan vitamin K = darah sulit membeku bila terluka/berdarah/luka/pendarahan, pendarahan di dalam tubuh, dan sebagainya D. Metabolisme Vitamin Vitamin diserap oleh usus dengan proses dan mekanisme yang berbeda. Terdapat perbedaan prinsip proses penyerapan antara vitamin larut lemak dengan vitamin larut air. Vitamin larut lemak akan diserap secara difusi pasif dan kemudian di dalam dinding usus digabungkan dengan kilomikron (lipoprotein) yang kemudian diserap sistem limfatik, baru kemudian bergabung dengan saluran darah untuk ditransportasikan ke hati. Sedangkan vitamin larut air langsung diserap melalui saluran darah dan ditransportasikan ke hati. Proses dan mekanisme
  • 56.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 44 penyerapanvitamin dalam usus halus diperlihatkan pada tabel berikut: Tabel 5.1 Mekanisme Metabolism Vitamin Jenis Vitamin Mekanisme Penyerapan Vitamin A, D, E, K dan beta-karoten Dari micelle, secara difusi pasif, digabungkan dengan kilomikron, diserap melalui saluran limfatik. Vitamin C Difusi pasif (lambat) atau menggunakan Na + (cepat) Vitamin B1 (Tiamin) Difusi pasif (apabila jumlahnya dalam lumen usus sedikit), dengan bantuan Na + (bila jumlahnya dalam lumen usus banyak). Vitamin B2 (Riboflavin) Difusi pasif Niasin Difusi pasif (menggunakan Na + ) Vitamin B6 (Piridoksin) Difusi pasif Folasin (Asam Folat) Menggunakan Na + Vitamin B12 Menggunakan bantuan faktor intrinsik (IF) dari lambung.
  • 57.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 45 Dariskema proses metabolisme yang disajikan berikut ini, deskripsikan prosesnya dan temukan skema yang lain dari metabolisme vitaminnya lengkap dengan deskripsi proses yang terjadi. Buat dalam bentuk paper untuk melengkapi materi pada bab ini dan untuk dikumpulkan untuk dievaluasi !
  • 58.
  • 59.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 47 Analisisreferensi mengenai metode atau teknik untuk membuktikan adanya vitamin dalam suatu bahan makanan dan minuman !. Buat karya kalian dalam bentuk poster berukuran 32 x 47 cm full colour l
  • 60.
  • 61.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 49 BABVI MINERAL DAN AIR A. Pendahuluan Mineral menempati 4% bagian dari penyusun tubuh manusia. Menurut salah satu referensi, mineral dibedakan atas 2 golongan besar yaitu makroelemen yang berjumlah relatif besar di dalam tubuh, serta mikroelemen yang berjumlah relatif lebih sedikit. Selain 2 kelompok tersebut masih ada lagi kelompok unsur kelumit (trace elements), yang dibutuhkan dalam jumlah sangat sedikit. Trace elements ini sebenarnya dapat dimasukkan ke dalam kelompok mikroelemen. Mineral adalah nutrien (zat gizi) esensial yang dibutuhkan oleh manusia dalam jumlah kecil, supaya tubuh dapat menjalankan fungsinya dengan baik. Mineral yang kita butuhkan dapat ditemukan dalam makanan. Dalam berbagai macam makanan, seperti daging, sereal, ikan, susu, sayur mayur, buah-buahan dan kacang-kacangan dapat kita temukan mineral dalam berbagai jumlah. Unsur mineral merupakan salah satu komponen yang sangat diperlukan oleh makhluk hidup disamping karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin, juga dikenal
  • 62.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 50 sebagaizat anorganik atau kadar abu. Sebagai contoh, bila bahan biologis dibakar, semua senyawa organik akan rusak; sebagian besar karbon berubah menjadi gas karbon dioksida (CO2), hidrogen menjadi uap air, dan nitrogen menjadi uap nitrogen (N2). Sebagian besar mineral akan tertinggal dalam bentuk abu dalam bentuk senyawa anorganik sederhana, serta akan terjadi penggabungan antarindividu atau dengan oksigen sehingga terbentuk garam anorganik (Davis dan Mertz 1987). B. Penggolongan Mineral Berdasarkan kegunaannya dalam aktivitas kehidupan, mineral (logam) dibagi menjadi dua golongan, yaitu mineral logam esensial dan nonesensial. Mineral esensial diperlukan dalam proses fisiologis manusia, sehingga mineral golongan ini merupakan unsur nutrisi penting yang jika kekurangan dapat menyebabkan kelainan proses fisiologis atau disebut penyakit defisiensi mineral. Mineral ini biasanya terikat dengan protein, termasuk enzim untuk proses metabolisme tubuh, yaitu kalsium (Ca), fosforus (P), kalium (K), natrium (Na), klorin (Cl), sulfur (S), magnesium (Mg), besi (Fe), tembaga (Cu), seng (Zn), mangan (Mn), kobalt (Co), iodin (I), dan selenium (Se). Mineral nonesensial adalah golongan mineral yang tidak berguna, atau belum diketahui kegunaannya dalam tubuh manusia, sehingga hadirnya unsur tersebut lebih dari normal dapat menyebabkan keracunan. Mineral tersebut bahkan sangat berbahaya bagi makhluk hidup,
  • 63.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 51 sepertitimbal (Pb), merkuri (Hg), arsenik (As), kadmium (Cd), dan aluminium (Al). Berdasarkan banyaknya, mineral dibagi menjadi dua kelompok, yaitu mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro diperlukan atau terdapat dalam jumlah relatif besar, meliputi Ca, P, K, Na, Cl, S, dan Mg. Mineral mikro ialah mineral yang diperlukan dalam jumlah sangat sedikit dan umumnya terdapat dalam jaringan dengan konsentrasi sangat kecil, yaitu Fe, Mo, Cu, Zn, Mn, Co, I, dan Se. Berikut tabel yang menampilkan mineral makro dan mikro dan jumlahnya dalam tubuh. Tugas Individu Buatlah tabel yang mengklasifikasikan kebutuhan akan mineral bagi tubuh. NB: jadikan jawaban tugas individu ini untuk menambah isi materi pada bab ini.
  • 64.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 52 C.Fungsi Mineral Dalam tubuh, mineral-mineral ada yang bergabung dengan zat organik, ada pula yang berbentuk ion-ion bebas. Di dalam tubuh unsur mineral secara umum memiliki fungsi pembangunan dan pengatur. Secara lebih detail fungsi mineral dapat dijabarkan sebagai berikut: 1. Komponen penting senyawa dalam tubuh sebagai penyusun struktur tulang dan gigi (Kalsium dan Fosfor) 2. Kofaktor/metaloenzim dalam reaksi biologis. Mineral akan berkaitan dengan enzim tertentu dan mengaktifkan enzim yang bersangkutan, sehingga berbagai reaksi biologis dalam tubuh dapat terus berlangsung. Selain itu, mineral berkaitan dengan komponen protein dan mempengaruhi aktivitas protein yang bersangkutan, yakni peran besi sebagai bagian dari hemoglobin pada sel darah merah. 3. Fasilitator penyerapan dan transport zat gizi. Penyerapan dan transport beberapa zat gizi sangat bergantung pada beberapa mineral, seperti sodium yang berperan penting dalam penyerapan karbohidrat dan kalsium yang memfasilitasi penyerapan vitamin B12. 4. Menjaga keseimbangan asam-basa tubuh. Sebagian besar reaksi kimia di tubuh dapat berlangsung bila keasaman cairan tubuh sedikit di atas netral. Keasaman cairan tubuh sangat ditentukan oleh konsentrasi relative dari ion H +
  • 65.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 53 danOH - . Beberapa mineral memiliki tendensi untuk berikatan dengan ion lainnya. 5. Menjaga keseimbangan cairan tubuh. Mineral dalam bentuk ion mempunyai pengaruh besar terhadap perpindahan cairan tubuh baik dari luar sel maupun inter sel ke pembuluh darah. Mekanisme ini secara keseluruhan turut serta mengontrol keseimbangan cairan di seluruh tubuh sehingga proses metabolisme dapat terus berlangsung. 6. Penghantar impuls saraf. Prinsip mekanisme ini adalah perpindahan ion mineral antar sel saraf di sepanjang serabut saraf. Mineral yang berperan terutama adalah Natrium dan Kalium yang bekerja menghantarkan impuls antar membran sel serta kalsium yang akan merangsang keseluruh saraf untuk mengeluarkan molekul Neuro transmitter, mengikatnya dan menghantarkan ke sel saraf lain. 7. Regulasi kontraksi otot, yakni mineral yang terdapat di antara sel yang berperan dalam aktifitas otot. Kontraksi otot memerlukan ion kalsium dalam jumlah cukup. Sedangkan relaksasi otot dapat berlangsung normal berkat aktivitas ion Natrium, Kalium dan Magnesium.
  • 66.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 54 Analisisreferensi mengenai Percobaan dilakukan untuk mengidentifikasi komposisi mineral dalam tulang dengan uji-uji kualitatif, yaitu uji klorida, uji sulfat, uji kalsium, uji fosfat, uji magnesium, serta uji besi.!. Buat karya kalian dalam bentuk poster berukuran 32 x 47 cm full colour l
  • 67.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 55 Airbagian vital dari kehidupan • Manusia membutuhkan air untuk hidup sehat dan aktif. • Manusia hanya mampu bertahan hidup sekitar satu minggu jika tanpa air minum. • Di dalam tubuh manusia terdapat 55-75% air • Terbesar pada bayi 75%, paling sedikit pada manula. D. Air Air dalam tubuh merupakan unsur esensial. Jaringan yang metabolismenya paling aktif mengandung air yang terbanyak, misalnya otot. Air dalam tubuh orang dewasa terdapat sekitar 60% dari berat badannya (± 47 liter) Tubuh memperoleh air secara eksogen dan endogen. Air eksogen yaitu air yang berasal dari luar, diperoleh dari air yang diminum dan ir bersama dengan makanan. Air endogen berarti air yang diperoleh dari dalam tubuh sendiri berasal dari hasil oksidasi berbagai nutrient dalam tubuh.
  • 68.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 56 Kandunganair pada bahan makanan • Bahan makanan alami mengandung air40-90%. • Tubuh akan memperoleh air yang berasal dari minuman seperti air minum, jus, minuman kaleng, susu; dan juga berasal dari makanan padat seperti nasi, sayur, dan buah. • Dalam Daftar Komposisi Bahan Makanan, kadarair pada beras 13%, tepung 12%, daging 60-70%, ikan segar 75-80%, sayuran 71-85%, buah-buahan60-90%. Penting ne coy….!!!! Tugas Individu Uraikan dengan fakta ilmiah bagaimana tubuh merekondisi kadar air dalam tubuh?
  • 69.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 57 Airmerupakan senyawa yang paling berlimpah di dalam sistem hidup dan mencakup 70% atau lebih dari bobot hampir semua bentuk kehidupan. Titik beku, titik didih dan panas penguapan air yang tinggi adalah akibat gaya tarik menarik inter molekuler yang kuat, dalam bentuk ikatan hydrogen di antara molekul air yang berdekatan. Gambar di samping menunjukkan struktur molekul dari air. Sifat- sifat kepolaran dan ikatan hydrogen molekul air membuatnya sebai pelarut ampuh untuk berbagai senyawa ionik lainnya. Rekondisi molekul air biasa dikenal dengan siklus air aatu daur air. Adapun siklusnya digambarkan melalui gambar di bawah ini: Gambar 6.1 Molekul air
  • 70.
  • 71.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 59 BABVII ENZIM A. Pendahuluan’ Enzim atau biokatalisator adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel.Enzim sangat penting dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Jika tidak ada enzim, atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu. Reaksi-reaksi enzimatik dibutuhkan agar bakteri dapat memperoleh makanan/ nutrient dalam keadaan terlarut yang dapat diserap ke dalam sel, memperoleh energi Kimia yang digunakan untuk biosintesis, perkembangbiakan, pergerakan, dan lain-lain. Enzim merupakan polimer biologik yang mengatalisis lebih dari satu proses dinamik yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang. Sebagai determinan yang menentukan kecepatan berlangsungnya berbagai peristiwa fisiologik, enzim memainkan peranan sentral dalam masalah kesehatan dan penyakit. B. Tata Nama Penggolongan Enzim Enzim diberi nama sesuai dg nama substrat dan reaksi yg dikatalisis. Biasanya ditambah akhiran ase. Enzim dibagi ke dalam 7 golongan besar. Untuk contoh lebih jelasnya perhatikan Tabel 7.1, berikut ini:
  • 72.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 60 KlasTipe reaksi Oksidoreduktase (nitrat reduktase) memisahkan dan menambahkan elektron atau hidrogen Transferase (Kinase) memindahkan gugus senyawa kimia Hidrolase (protease, lipase, amilase) memutuskan ikatan kimia dengan penambahan air Liase (fumarase) membentuk ikatan rangkap dengan melepaskan satu gugus kimia Isomerase (epimerase) mengkatalisir perubahan isomer Ligase/sintetase (tiokinase) menggabungkan dua molekul yang disertai dengan hidrolisis ATP Polimerase (tiokinase) menggabungkan monomer-monomer sehingga terbentuk polimer Tabel 7.1 Klasifikasi Enzim Berdasarkan Penamaannya C. Struktur Enzim Komponen utama enzim adalah protein. Protein yg sifatnya fungsional, bukan protein structural. Tidak semua protein bertindak sebagai enzim Gambar 7.1 Perumpamaan Struktur Enzim
  • 73.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 61 Enzimmerupakan senyawa protein dengan berat molekul sekitar 10.000 sampai dengan 2.000.000 D. Sebagian besar enzim dalam molekulnya memiliki bagian-bagian yang bukan merupakan polipeptida yang biasanya memegang peran penting dalam mekanisme kerja enzim. Bagian bukan enzim ini disebut kofaktor, sedangkan bagian enzim yang merupakan rantai polipeptida disebut apoenzim. Keseluruhan molekul enzim, yaitu meliputi apoenzim dan kofaktor disebut holoenzim. Kofaktor dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu koenzim, gugus prostetik, dan aktivator ion logam. Koenzim adalah senyawa-senyawa non-protein yang dapat terdialisa, termostabil dan terikat secara “longgar” dengan bagian protein dari enzim (apoenzim). Dalam peranannya ,enzim sering memerlukan senyawa organik tertentu selain protein. Ditinjau dari fungsinya, dikenal adanya koenzim yang berperan sebagai pemindah hidrogen, pemindah elektron, pemindah gugusan kimia tertentu (“group transferring”) dan koenzim dari isomerasa dan liasa. Berikut beberapa contoh koenzim dan peranannya disajikan pada Tabel 7.1 :
  • 74.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 62 Tabel7.2 Contoh-contoh koenzim dan peranannya No Kode Singkatan dari Yang dipindahkan 1. NAD Nikotinamida- adenina dinukleotida Hidrogen 2. NADP Nikotinamida- adenina dinukleotida fosfat Hidrogen 3. FMN Flavin mononukleotida Hidrogen 4. FAD Flavin-adenina dinukleotida Hidrogen 5. Ko-Q Koenzim Q atau Quinon Hidrogen 6. sit sitokrom Elektron 7. Fd Ferredoksin Elektron 8. ATP Adenosina trifosfat Gugus fosfat 9. PAPS Fosfoadenil sulfat Gugus sulfat 10. UDP Uridina difosfat Gula 11. Biotin Biotin Karboksil (CO2) 12. Ko-A Koenzim A Asetil 13. TPP Tiamin pirofosfat C2-aldehida
  • 75.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 63 Enzim ProteinEnzim protein sederhana Protein + Bukan Protein Protein = apoenzim Enzim Konjugasi Bukan protein = Gugus prostetik Organik = Koenzim Anorganik = kofaktor Struktur enzim dapat digambarkan melalui skema berikut ini : Gambar 7.2 Struktur Enzim D. Sifat Enzim 1. Enzim bersifat koloid, luas permukaan besar, bersifat hidrofil 2. Dapat bereaksi dengan senyawa asam maupun basa, kation maupun anion 3. Enzim sangat peka terhadap faktor-faktor yg menyebabkan denaturasi protein ex: suhu, pH dll. 4. Enzim dapat dipacu maupun dihambat aktivitasnya
  • 76.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 64 5.Enzim merupakan biokatalisator yg dalam jumlah sedikit memacu laju reaksi tanpa merubah keseimbangan reaksi 6. Enzim tidak ikut terlibat dalam reaksi, struktur enzim tetap baik sebelum maupun setelah reaksi berlangsung 7. Enzim bermolekul besar 8. Enzim bersifat khas atau spesifik Terkait dengan 8 sifat enzim, buatlah deskripsi sifat kerja enzim lengkap dengan animasi dan contoh secara ilmiah untuk mendukung jawaban anda !. Jangan malas membaca teman-teman !..
  • 77.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 65 E.Cara Kerja Enzim Perhatikan Gambar 7.2, di bawah ini: Gambar 7.2 Teori Kerja Enzim Bagi manusia, enzim berperan dalam mengoptimalkan sebuah reaksi kimia yaitu dengan menguraikan molekul-molekul susbtrat agar menjadi molekul produk. Enzim melakukan katalisasi terhadap sebuah reaksi dengan meningkatkan kecepatan reaksi yang bertujuan untuk menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk melakukan sebuah
  • 78.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 66 reaksi).Hal tersebut dikerjakan oleh enzim dengan membentuk kompleks dan substrat. lalu setelah produk dihasilkan dari reaksi kimia sebuah proses, enzim kemudian dilepaskan dan bebas untuk membentuk kompleks yang baru dengan substrat yang lain. Dalam melaksanakan fungsinya enzim melakukan metode kerjanya sendiri. F. Metabolisme Enzim Proses metabolisme enzim yang terjadi didalam sel merupakan aktivitas yang sangat terkoordinasi, melibatkan kerjasama berbagai system enzim yang mengkatalis reaksi-reaksi secara bertahap dan Tugas Individu Berdasarkan Gambar 7.2 uraikan proses kerja enzim dan perbedaanya….! NB: jadikan jawaban tugas individu ini untuk menambah isi materi pada bab ini.
  • 79.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 67 memerlukanpengaturan metabolik untuk mengendalikan mekanisme reaaksinya. Bekerjanya enzim tidak lepas dari mekanisme pengikatan molekul dengan substrat, akan tetapi perlu diperhatikan juga beberapa factor yang membuat enzim bias bekerja dengan baik, diantaranya factor penghambat yang dapat bersifat kompetitif maupun nonkompetitif. Seperti halnya pH, tergantung pd jenis enzimnya (pepsin aktif kondisi masam, amilase kondisi netral, tripsin kondisi basa), selain itu konsentrasi substrat, substrat yg banyak mula-mula memacu aktifitas enzim, tetapi kemudian menghambat karena: penumpukan produk (feed back effect). Adapun faktor lainnya Suhu: optimum 30 0 C, minimum 0 0 C, maksimum 40 0 C, logam, memacu aktifitas enzim: seperti Mg, Mn, Co, Fe. Konsentrasi enzim, peningkatan konsentrasi enzim memacu aktifitasnya. Air dan vitamin, memacu aktifitas enzim Perhatikan Gambar 7.2, mengenai metabolisme enzim di bawah ini : Gambar 7.2 Metabolisme enzim
  • 80.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 68 BerdasarkanGambar 7.2, deskripsikan grafik tersbut !. jawaban Anda tambahkan sebagai materi pada bab ini pada kolom yang sudah disediakan !..... at Catatan : Jangan malas membaca teman-teman !..
  • 81.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 69 BABVIII ASAM NUKLEAT A. Pendahuluan Berawal tahun 1868 Friedrich Miescher (1844-1895) adalah orang yang mengawali pengetahuan mengenai kimia dan inti sel. Pada tahun 1868, di laboratorium Hoppe-Syler di Tubingen, beliau memilih sel yang terdapat pada nanah bekas pembalut luka, kemudian sel-sel tersebut dilarutkan dalam asam encer dan dengancara ini diperoleh inti sel yang masih terikat pada sejumlah protein. Dengan menambahkan enzim pemecah protein ia dapat memperoleh inti sel saja dan dengancara ekstraksi terhadap inti sel diperoleh suatu zat yang larut dalam basa tetapi tidak larut dalam asam. kemudian zat ini dinamakan ”nuclein” sekarang dikenal dengan nama nucleoprotein. Selanjutnya dibuktikan bahwa asam nukleat merupakan salah satu senyawa pembentuk sel dan jaringan normal. Asam nukleat terdapat dalam semua sel dan memiliki peranan yang sangat penting dalam biosintesis protein. Baik DNA maupun RNA berupa anion dan pada umumnya terikat pada protein yang mempunyai sifat basa, misalnya DNA dalam inti sel terikat padahiston.Senyawa gabungan antara asam nukleat dengan protein ini disebut nukleoprotein. Ada dua jenis asam nukleat yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic acid) atau asam ribonukleat.
  • 82.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 70 B.Struktur DNA dan RNA Asam deoksiribonukleat atau disingkat DNA merupakan persenyawaan kimia yang paling penting pada makhluk hidup, yang membawa keterangan genetik dari sel khususnya atau dari makhluk hidup dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi berikutnya. DNA terdiri atas dua utas benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk heliks ganda (double helix). Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas : 1. Gugusan gula deoksiribosa 2. Gugusan fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula 3. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula Ketiga gugus tersebut saling terkait dan membentuk “tulang punggung” yang sangat panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana ibu tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa nitrogen. Fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotid. RNA merupakan molekul terdampar tunggal yang mengandung ribosa gula. Ini memiliki struktur yang khas dan, tidak seperti DNA, ada variasi dan berbagai jenis struktur RNA.
  • 83.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 71 MolekulRNA mempunyai bentuk yang berbeda dengan DNA. RNA memiliki bentuk pita tunggal dan tidak berpilin. Susunan RNA terdiri atas: 1. gugus fosfat, 2. gula pentosa (gula ribosa), 3. basa nitrogen. Untuk lebih jelasnya perhatikan Gambar 8.1 : Gambar 8.1 Struktur Molekul Asam Nukleat Dari gambar di atas diperoleh gambaran secara umum mengenai struktur molekul asam nukleat yang terdiri dari gugus gula, fosfat, dan basa. Akan tetapi terkait dengan jumlah monomer nuklotidanya asam nukleat dibagi menjadi DNA dan RNA. Untuk mempermudah memahami perbedaan
  • 84.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 72 strukturmolekul dari DNA dan RNA dapat Anda lihat pada Gambar 8. 2, perhatikan dengan seksama dan beri kesimpulan !. Gambar 8.2 Struktur Molekul DNA dan RNA
  • 85.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 73 PerhatikanGambar 8.3, di bawah ini: Gambar 8.3 Ikatan Fosfodiester DNA Apa dan bagaimana fosfodiester itu ?
  • 86.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 74 C.Sintesis DNA dan RNA Sintesis perbanyakan bahan genetik seperti DNA, dilakukan melalui proses yang disebut replikasi. Replikasi dapat dikatakan merupakan reaksi kimia yang mencirikan proses kehidupan. Melalui suatu replikasi, senyawa kimia dapat membentuk dirinya untuk menghasilkan senyawa baru yang mirip dengan dirinya. Replikasi hanya terjadi pada asam nukleat, DNA atau RNA. Molekul asam nukleat yang mampu bereplikasi disebut replikon. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah teratur, yaitu pada fase S daur sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR). Dengan demikian, setiap sel yang melakukan mitosis akan dihasilkan 2 sel anak yang memilki DNA lengkap sama persis dengan yang dimiliki induknya. Sebelum sel membelah, DNA harus direplikasi dalam fase S dari siklus sel. Proses replikasi melibatkan enzim polymerase. Proses ini melibatkan pembukaan utas ganda DNA, sehingga memungkinkan terjadinya perpasangan basa untuk membentuk utas baru. Pembentukan utas komplementer terjadi melalui perpasangan basa antara A dengan T dan G dengan
  • 87.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 75 C.Dalam replikasi DNA, setiap utas DNA lama berperan sebagai cetakan untuk membentuk DNA baru. Ada tiga cara teoretis replikasi DNA yang pernah diusulkan, yaitu model konservatif, model semikonservatif, dan model dispersif. Pada replikasi konservatif seluruh tangga berpilin DNA awal tetap dipertahankan dan akan mengarahkan pembentukan tangga berpilin baru. Perhatikan Gambar 8.4, berikut ini : Gambar 8.4 Model Replikasi DNA Deskripsikan ketiga model replikasi DNA berdasarkan Gambar 8.4 ! Berikan pendapat kalian dari ketiga model replikasi tersebut mana yang memungkinkan sesuai dengan sintesis asam nukleat !
  • 88.
  • 89.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 77 BABIX SIFAT FISIK DAN KIMIA BAHAN A. Pendahuluan Semua benda yang ada di alam ini adalah materi. Materi adalah segala sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang. Materi terdiri dari makhluk hidup dan makhluk tidak hidup, seperti manusia, tumbuhan, hewan, air, batu, tanah, angin, dan lain-lain. Materi dapat berubah jika dipengaruhi oleh faktor luar, baik faktor alami maupun faktor yang disengaja oleh manusia. Ketika terjadi perubahan, materi mungkin mengalami perubahan bentuk, wujud, atau sifat. Perubahan yang terjadi pada suatu materi ada yang bersifat permanen dan ada juga yang dapat dikembalikan ke bentuk asalnya. Salah satu bentuk perubahan materi adalah perubahan air menjadi es ketika air tersebut dimasukkan ke dalam lemari es. Dalam hal ini, air hanya mengalami perubahan wujud saja. Ketika es tersebut dikeluarkan lagi dari lemari es, maka es tersebut akan berubah wujud kembali menjadi air. B. Sifat Fisik dan Perubahannya Sifat fisika adalah sifat suatu zat yang dapat diamati tanpa mengubah zat-zat penyusun materi tersebut. Sifat fisika antara lain wujud zat, warna, bau, titik leleh, titik didih, massa jenis, kekerasan, kelarutan, kekeruhan, kemagnetan, dan kekentalan. Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat fisika tersebut :
  • 90.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 78 1.Wujud zat. Wujud zat dibedakan atas zat padat, cair, dan gas. Zat tersebut dapat berubah dari satu wujud ke wujud lain. Beberapa peristiwa perubahan yang kita kenal, yaitu : menguap, mengembun, mencair, membeku, meyublim, dan mengkristal. 2. Warna Setiap benda memiliki warna yang berbeda-beda. Warna merupakan sifat fisika yang dapat diamati secara langsung. Warna yang dimiliki suatu benda merupakan ciri tersendiri yang membedakan antara zat satu dengan zat lain. Misal, susu berwarna putih, karbon berwarna hitam, paku berwarna kelabu pudar dan lain–lain. 3. Kelarutan Kelarutan suatu zat dalam pelarut tertentu merupakan sifat fisika. Air merupakan zat pelarut untuk zat-zat terlarut. Tidak semua zat dapat larut dalam zat pelarut. Misal, garam dapat larut dalam air, tetapi kopi tidak dapat larut dalam air. 4. Daya hantar listrik Daya hantar listrik merupakan sifat fisika. Benda yang dapat menghantarkan listrik dengan baik disebut konduktor, sedangkan benda yang tidak dapat menghantarkan listrik disebut isolator. Benda logam pada umumnya dapat menghantarkan listrik. Daya hantar listrik pada suatu zat dapat diamati dari gejala yang ditimbulkannya. Misal, tembaga dihubungkan dengan sumber tegangan dan sebuah lampu. Akibat yang dapat diamati adalah lampu dapat menyala. 5. Kemagnetan Berdasarkan sifat kemagnetan, benda digolongkan menjadi dua yaitu benda magnetik dan benda non
  • 91.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 79 magnetik.Benda magnetik adalah benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet, sedangkan benda non magnetik adalah benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. 6. Titik Didih Titik didih merupakan suhu ketika suatu zat mendidih. 7. Titik Leleh Titik leleh merupakan suhu ketika zat padat berubah menjadi zat cair. Perubahan fisika Pernahkah kalian melihat ibu-ibu yang sedang menumbuk beras untuk dijadikan tepung? Setelah di tumbuk bentuk dan ukuran beras menjadi berubah,namun pada dasarnya sifat molekul pada beras maupun tepung tetaplah sama. Nah, peristiwa tersebut merupakan salah satu contoh perubahan fisika. Mengapa demikian? Mari kita pahami penjelasan berikut. Perubahan fisika merupakan perubahan pada zat yang tidak menghasilkan zat jenis baru, yang berubah hanya bentuk dan wujud materi. Peristiwa perubahan wujud zat, antara lain: menguap, mengembun, mencair, membeku, menyublim,dan mengkristal. Terdapat beberapa ciri- ciri pada perubahan fisika, yaitu: tidak terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah dapat kembali ke bentuk semula, hanya diikuti perubahan sifat fisika saja. Perubahan sifat fisika yang tampak adalah bentuk, ukuran, dan warna berubah.
  • 92.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 80 Meskipunmateri tersebut mengalami perubahan bentuk dan wujud, tetapi sifat fisikanya masih dimiliki. Perubahan fisika hanya bersifat sementara karena setelah berubah dapat dikembalikan ke materi asalnya. Misalnya, air yang berubah menjadi es batu tidak menghasilkan materi baru. Es batu adalah air dalam wujud padat. Jadi, yang berubah hanya wujudnya saja, sedangkan sifatnya tidak berubah. Es batu dapat dirubah lagi wujudnya menjadi air dengan cara dipanaskan. C. Sifat Kimia dan Perubahannya Sifat kimia adalah ciri-ciri suatu zat yang berhubungan dengan terbentuknya zat jenis baru. Contoh sifat fisika antara lain mudah terbakar, mudah busuk, mudah meledak , beracun, dan berkarat (korosif). Berikut ini pembahasan mengenai sifat-sifat kimia : 1. Mudah terbakar Bensin termasuk zat yang mudah terbakar. Sehingga, di stasiun pengisian bahan bakar terdapat larangan “DILARANG MEROKOK“. Dengan mengetahui sifat dari bahan-bahan yang mudah terbakar, kita akan dapat menggunakannya secara aman. 2. Mudah busuk Akibat terjadi reaksi kimia dalam suatu makanan atau minuman, dapat mengakibatkan makanan dan minuman tersebut membusuk dan berubah rasa menjadi asam. Misal, nasi yang dibiarkan berhari–
  • 93.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 81 haribereaksi dengan udara menjadi basi, susu yang berubah rasa menjadi asam. 3. Berkarat Reaksi antara logam dan oksigen dapat mengakibatkan benda tersebut berkarat. Logam, seperti : besi dan seng memiliki sifat mudah berkarat. 4. Mudah meledak Interaksi zat dengan oksigen di alam ada yang mempunyai sifat mudah meledak, seperti : magnesium, uranium dan natrium. 5. Racun Terdapat beberapa zat yang memiliki sifat kimia beracun, antara lain: insektisida, pestisida, fungisida, herbisida dan rodentisida. Zat beracun tersebut digunakan manusia untuk membasmi hama, baik serangga maupun tikus. Perubahan kimia Pernahkah kalian membakar kertas? Apa yang dapat kalian lihat setelah kertas tersebut habis terbakar? Terdapat abu yang diperoleh akibat proses pembakaran. Kertas sebelum dibakar memiliki sifat yang berbeda dengan kertas sesudah dibakar. Contoh lain dari perubahan kimia, antara lain: nasi membusuk, susu yang basi, sayur menjadi basi, telur membusuk, telur asin, besi berkarat, dan lain-lain. Perubahan kimia adalah perubahan yang menghasilkan materi baru dengan sifat yang berbeda dengan materi semula. Perubahan kimia disebut juga reaksi kimia. Suatu materi yang mengalami perubahan
  • 94.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 82 kimiatidak dapat dikembalikan lagi kepada keadaan semula. Terdapat beberapa ciri-ciri perubahan kimia suatu zat, yaitu: terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah tidak dapat kembali ke bentuk semula, diikuti oleh perubahan sifat kimia melalui reaksi kimia. Selama terjadi perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi. Perubahan kimia yang terjadi pada suatu materi dapat disebabkan oleh beberapa hal. Berikut ini adalah penyebab terjadinya perubahan kimia dan contoh perubahan kimia yang diakibatkannya. 1. Proses Bernafas, proses bernafas mengubah oksigen (O2) menjadi karbon dioksida (CO2). Perubahan oksigen (O2) menjadi karbon dioksida (CO2) termasuk perubahan kimia. 2. Proses Fotosintesis, proses fotosintesis merubah gas karbon dioksida (CO2) dan air menjadi gas oksigen dan karbohidrat. Perubahan tersebut termasuk perubahan kimia. 3. Pembakaran, kayu dibakar menjadi arang merupakan contoh perubahan kimia. 4. Perkaratan, perkaratan adalah reaksi oksigen menembus ke dalam celah-celah besi sehingga lama kelamaan terbentuk karat pada celah-celah tersebut. Perubahan besi menjadi karat adalah contoh perubahan kimia. 5. Pembusukan, contoh perubahan kimia karena peristiwa pembusukan adalah roti menjadi berjamur, nasi yang membusuk, dan susu yang menjadi masam.
  • 95.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 83 1.Reaksi metabolisme di dalam tubuh mahluk hidup memerlukan enzim. Apa yang saudara ketahuit entang enzim? Sebutkan perbedaan antara enzim, koenzim dan kofaktor, serta berikan contohnya. 2. Karbohidrat atau sakarida merupakan biomolekul yang paling banyak ditemukan di alam. Berdasarkan kompleksitasnya sakarida terbagi menjadi 3 golongan. Berikan penjelasan mengenai ketiganya dan berikan contoh. 3. DNA/RNA merupakan polimer yang tersusun oleh monomer nukleotida. a) Bedakan penyusun monomer nukleotida pada DNA dan RNA b) Gambar dan jelaskan struktur monomer DNA dan RNA Uji Kompetensi
  • 96.
    Bahan Ajar “BIOKIMIA” 84 c)Polimerisasi DNA dan RNA berjalan dengan arah 5’  3’. Jelaskan. 4. Tuliskan struktur DNA double helix yang dikemukakan oleh Watson dan Crick 5. Berikan penjelasan dan uraikan reaksi metabolisme di bawah ini e) Glikolisis f) Glikogenesis g) Siklus urea h) Sintesis protein 6. Buat poster mengenai sifat fisik dan sifat kimia bahan serta perubahan yang dapat terjadi. DAFTAR PUSTAKA Alberts, Bruce dkk. 2007. Biologi Molekuler dari Walter your. NCBI. Berg, Jeremy Mark dkk. 2007. Biokimia. WH Freeman: San Francisco. Dahm, R. 2008. Menemukan DNA: Friedrich Miescher dan tahun-tahun awal penelitian asam nukleat" Manusia genetika . ISSN 0340-6717 Jeremy M Berg, John L Tymoczko, dan Lubert Stryer, Biokimia 5th edition, 2002, WH Freeman. Lehninger, Maggy Thenawidjaya, 1993, Dasar-dasar Biokimia, Jakarta, Erlangga. Saenger , Wolfram. Prinsip Struktur Asam Nukleat. Springer-Verlag: New York. Stryer, Lubert dkk. 2007. Biokimia. WH Freeman : San Fransisco
  • 97.
    Filename: biokimia edit Directory:G:biokimia Template: Normal.dotm Title: SILABUS MATA KULIAH Subject: Author: Joko W Keywords: Comments: Creation Date: 10/6/2014 8:51:00 PM Change Number: 15 Last Saved On: 10/7/2014 8:39:00 AM Last Saved By: win7 Total Editing Time: 96 Minutes Last Printed On: 10/7/2014 10:06:00 AM As of Last Complete Printing Number of Pages: 96 Number of Words: 9,198 (approx.) Number of Characters: 52,431 (approx.)