MAKALAH BIOKIMIA

MAKALAH BIOKIMIA

NAMA

: NOVA INDAH SARI

NIM

: 06111409012

PROGRAM STUDI

: PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN

: PENDIDIKAN MIPA

DOSEN PENGASUH :1. Prof.Dr.H.Fuad Abd.Rachman,MPd. 2. Diah Kartikasari,SPd.,Msi Kartikasari,SPd.,Msi

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA Tahun Akademik 2012/2013 2012/2013

KATA PENGANTAR Puji syukur saya haturkan kepada Allah SWT, karena atas ridho-Nya lah makalah biokimia ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW. Serta para pihak yang telah membantu penyusunan makalah ini. Adapun tujuan dalam penyusunan makalah ini agar dapat menjadi rujukan untuk mempelajari mempelajari tentang karbohidrat. Dalam penulisan makalah ini penulis mencoba semaksimal mungkin dalam penyusunannya. Namun tidak ada gading yang tak retak, begitupun dengan makalah ini, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan mengharapkan kritik dan saran dari pembaca guna memperbaiki makalah sederhana ini. Semoga makalah ini dapat menambah ilmu pengetahuan,wawasan pengetahuan,wawasan mengenai materi biokimia.

Palembang, 23 Desember 2012

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR Puji syukur saya haturkan kepada Allah SWT, karena atas ridho-Nya lah makalah biokimia ini dapat terselesaikan. Shalawat dan salam semoga tetap tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW. Serta para pihak yang telah membantu penyusunan makalah ini. Adapun tujuan dalam penyusunan makalah ini agar dapat menjadi rujukan untuk mempelajari mempelajari tentang karbohidrat. Dalam penulisan makalah ini penulis mencoba semaksimal mungkin dalam penyusunannya. Namun tidak ada gading yang tak retak, begitupun dengan makalah ini, oleh sebab itu penulis sangat mengharapkan mengharapkan kritik dan saran dari pembaca guna memperbaiki makalah sederhana ini. Semoga makalah ini dapat menambah ilmu pengetahuan,wawasan pengetahuan,wawasan mengenai materi biokimia.

Palembang, 23 Desember 2012

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..............................................................................................2 Daftar Gambar Daftar Tabel 4 BAB I. 5 PENDAHULUAN.. 5 1.1.

Latar Belakang. 5

1.2.

Tujuan. 5

1.3.

Manfaat 5

BAB II. 6 PEMBAHASAN.. 6 2.1.

Definisi Biokimia. 6

2.2.

Unsur Pembangun Pembangun Kehidupan Makhluk Hidup pada Tumbuhan. 6

2.3.

Perkembangan Perkembangan Biokimia. 7

2.4.

Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya. 8

2.5.

Contoh Biokimia. 8

a. b. c. d.

Karbohidrat 8 Protein. 8 Lemak. 9 Asam Nukleat 9

e.

Enzim.. 9

f.

Warna pada bunga: 10

g.

Beberapa racun alami yang terkandung dalam tumbuhan: 10

2.6.

Reaksi Biokimia. 10

a.

First order Reaction. 10

b. c. 2.7. a.

Second order Reaction. 11 Reaksi enzimatik. 11 Metabolisme. 11 Anabolisme. 11

b.

Katabolisme. 11

2.8.

Contoh Biodiesel 12

BAB III. 14 PENUTUP. 14 3.1 Kesimpulan. 14 DAFTAR PUSTAKA.. 15

Biokimia Biokimia adalah kimia makhluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung dalam semua organisme. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi enzim dan sifat-sifat protein.Saat ini, biokimia metabolisme sel telah banyak dipelajari. Bidang lain dalam biokimia di antaranya sandi genetik (DNA, RNA), sintesis protein, angkutan membran sel, dan transduksi sinyal. Perkembangan biokimia Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim, diastase, pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Tahun 1828, Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah buku tentang sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh organisme. Istilah biokimia pertama kali dikemukakan pada tahun 1903 oleh Karl Neuber, seorang kimiawan Jerman. Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik baru seperti kromatografi, difraksi sinar X, elektroforesis, RMI (nuclear magnetic resonance, NMR),pelabelan radioisotop, mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih mendalam berbagai molekul dan jalur metaboliksel, seperti glikolisis dan siklus Krebs. Perkembangan ilmu baru seperti bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa. Saat ini, penemuan-penemuan biokimia digunakan di berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molekular dan dari pertanian hingga kedokteran. Penerapan biokimia yang pertama kali barangkali adalah dalam pembuatan roti menggunakan khamir, sekitar 5000 tahun yang lalu. Penemuan penting lain di bidang biokimia adalah penemuan gen dan

perannya dalam mentransfer informasi di dalam sel. Bagian biokimia ini terkadang juga disebut dengan biologi molekuler. Pada tahun 1950-an, James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin, dan Maurice Wilkins menemukan bagaimana struktur DNA dan mencoba mencari hubungannya dengan transfer informasi genetik. Pada tahun 1958, George Beadle dan Edward Tatum berhasil memenangkan Hadiah Nobel akibat penelitian mereka mengenai jamur yang menunjukkan bahwa satu gen memproduksi satu enzim. Pada tahun 1988, Colin Pitchfork adalah orang pertama yang terbukti melakukan tindak kriminal melalui bukti DNA. Belum lama ini, Andrew Z. Fire dan Craig C. Mellomemenangkan Hadiah Nobel pada tahun 2006 atas penemuan fungsi dari RNA interferensi (RNAi).

KARBOHIDRAT Definisi Karbohidrat Perkataan karbohidrat berasal dari kata karbon (C) dan hidrat (H2O).Rumus umumnya dikenal sebagai Cx(H2O)n.Karbohidrat meliputi zat-zat yang terdapat di alam dan sebagian besar berasal dari tumbuhan diman merupakan sumber makanan yang maha penting bagi manusia dan makhluk hidup lainnya. Karbohidrat (macam-macam gula atau sakarida), adalah turunan dari alcohol bermartabat banyak alifatis yang mempunyai gugus aldehida atau keton yang merupakan hasil oksidasi dari alkoholbermartabat banyak.Melihat rumusnya,maka karbohidrat bestruktur C6H12O6, C6(H2O)6, Cx(H2O)n. Sifat-sifat penting dari karbohidrat adalah dapat beroksidasi,bereduksi,berkondensasi dan berpolimerisasi serta dapat membentuk glikosida. Karbohidrat (‘hidrat dari karbon’, hidrat arang) atau sakarida (dari bahasa Yunani σάκχαρον, sákcharon, berarti “gula”) adalah segolongan besar senyawa organik

yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki berbagai fungsi dalam tubuh makhluk hidup, terutama sebagai bahan bakar (misalnya glukosa), cadangan makanan (misalnya pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan), dan materi pembangun (misalnya selulosa pada tumbuhan, kitin pada hewan dan jamur). Pada proses fotosintesis, tetumbuhan hijau mengubah karbon dioksidamenjadikarbohidrat. Secara biokimia, karbohidrat adalah polihidroksil-aldehida atau polihidroksil-keton, atau senyawa yang menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisis. Karbohidrat mengandung gugus fungsi karbonil (sebagai aldehida atau keton) dan banyak gugus hidroksil. Pada awalnya, istilah karbohidrat digunakan untuk golongan senyawa yang mempunyai rumus (CH2O)n, yaitu

senyawa-senyawa yang n atom karbonnya tampak terhidrasi oleh n molekul air. Namun demikian, terdapat pula karbohidrat yang tidak memiliki rumus demikian dan ada pula yang mengandung nitrogen, fosforus, atau sulfur. Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktivitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, madi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang-kadang saja kita lakukan.Untuk melakukan aktivitas itu kita memerlukan energy.Energi yang kita perlukan ini kita peroleh dari bahan makanan yang kita makan.Pada umumnya bahan makanan itu mengandung tiga kelompok utama senyawa kimia, yaitu karbohidrat, protein dan lemak atau lipid. Di Indonesia bahan makanan pokok yang biasa kita makan ialah beras, jagung, sagu dan kadang-kadang juga singkong atau ubi.Bahan makanan tersebut berasal dari tumbuhan dan senyawa yang terkandung di dalamnya sebagian besar adalah karbohidrat, yang terdapat sebagai amilum atau pati.Karbohidrat ini tidak hanya terdapat sebagai pati saja, tetapi terdapat pula sebagai pati saja, tetapi terdapat pula sebagai gula misalnya dalam buah-buahan, dalam madu lebh dan lainlainnya.Protein dan lemak relative tidak begitu banyak terdapat dalam makanan kita bila dibandingkan dengan karbohidrat.

Protein dan lemak

berperan juga sebagai sumber energy bagi tubuh kita, tetapi karena sebagian besar makanan terdiri atas karbohidrat, maka karbohidratlah yang terutama merupakan sumber energy bagi tubuh.Di samping karbohidrat yang merupakan bahan makanan bagi kita, ada pula karbohidrat yang tidak dapat kita makan atau tidak berfungsi sebagai makanan, misalnya kayu, serat kapas dan tumbuhan lain.Pada tumbuhan tersebut karbohidrat terdapat sebagai selulosa, yaitu senyawa yang membentuk dinding sel tumbuhan.Seratkapas dapat dikatakan seluruhnya terdiri atas selulosa.Batang tebu terdiri juga atas selulosa, seangkan cairan yang terasa manis yang terkandung pada batang tebu itu ialah gula atau sukrosa. Karbohidrat yang berasal dari makanan, dalam tubuh mengalami perubahan atau metabolisme.Hasil metabolism karbohidrat antara lain glukosa yang terdapat dalam darah, sedangkan glikogen adalah karbohidrat yang disintesis dalam hati dan digunakan oleh sel-sel pada  jaringan otot sebagai sumber energy.Jadi ada bermacam-macam senyawa yang termasuk dalam golongan karbohidrat ini.Dari contoh-contoh tadi dapat diketahui bahwa amilum atau pati, selulosa, glikogen, gula atau sukrosa dan glukosa merupakan beberapa senyawa karbohidrat yang penting dalam kehidupan manusia. Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energy matahari.Karbohidrat,dalam hal ini adalah glukosa, dibentuk dari karbondioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil pada daun.Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, mislnya pada buah atau umbi. 1.2 Fungsi Karbohidrat a.) Sebagai Energi

Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyakdi dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkalori. Sebagian karbohidrat di dalam tubuh berada dalam sirkulasi darah sebagai glukosa untuk keperluan energi segera; sebagian disimpan sebagai glikogen dalam hati dan jaringan otot, dan sebagian diubah menjadi lemak untuk kemudian disimpan sebagai cadangan energi di dalam jaringan lemak. Seseorang yang memakan karbohidrat dalam jumlah berlebihan akan menjadi gemuk. b.) Pemberi Rasa Manis Pada Makanan Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida. Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalag gula yang paling manis. Bila tingkat kemanisan sakarosa diberi nilai 1, maka tingkat kemanisan fruktosa adalah 1,7; glukosa 0,7; maltosa 0,4; laktosa 0,2. c.) Penghemat Protein Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan digunakan sebagai zat pembangun d.) Pengatur Metabolisme Lemak Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam betahidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk menyebabkan ketidakseimbangan natrium dan dehidrasi. pH cairan menurun. Keadaan ini menimbulkan ketosis atau asidosis yang dapat merugikan tubuh. e.) Membantu Pengeluaran Feses Karbohidrat membantu pengeluaran feses dengan cara mengatur peristaltik usus dan memberi bentuk pada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik usus.Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit divertikulosis, kanker usus besar, penyakiut diabetes mellitus, dan jantung koroner yang berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntung KLASIFIKASI KARBOHIDRAT 2.1 Monosakarida

Monosakarida ialah karbohidrat yang sederhana , dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam keadaan lunak menjadi karbohidrat lain.Beberapa monosakarida yang penting,yaitu : a.) Glukosa,adalah suatu aldoheksosa dan sering disebut dekstrosa karena mempunyai sifat dapat memutar cahaya terpolarisasi kea rah kanan. b.) Fruktosa, suatu ketoheksosa yang mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri dan karenanya disebut juga levulosa. c.) Galaktosa, merupakan monosakarida yang jarang terdapat di alam yang berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa. d.) Pentosa, merupakan aldopentosa dan tidak terdapat dalam keadaan bebas di alam. 2.2 Disakarida, Trisakarida, Tetrasakarida a.) Disakarida, merupakan suatu molekul yang dibentuk oleh dua molekul monosakarida yang berikatan satu sama lain.Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di dalam kehidupan sehari-hari.Setiap molekul disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida.Contoh disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah sukrosa yang terbentuk yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan galaktosa.Di dalam produk pangan sukrosa merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja ( table sugar ) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan laktosa merupakan karbohidrat yang banyak terdapat pada susu sapi dengan konsentrasi 6.8 gr / 100 ml. b.) Trisakarida, merupakan oligosakarida yang terdiri atas tiga molekul monosakarida.Contoh dari trisakarida adalah rafinosa. Rafinos adalah suatu trisakarida yang penting,terdiri atas 3 molekul monosakarida yang berikatan,yaitu galaktosaglukosa-fruktosa. Atom karbon 1 pada galtosa berikatan dengan atom karbon 6 pada glukosa, selanjutnya aom karbon 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon 2pada fluktosa. c.) Tetrasakarida, merupakan oligosakarida yang terbentuk dari empat molekul monosakarida.Stakiosa adalah suatu tetra sakarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna, stakiosa menghasilkan 2 molekul galaktosa, 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa.Pada hidrolisis parsial dapat dihasilkan fruktosa dan monotriosa suatu trisakarida.Stakiosa tidak mempunyai sifat mereduksi. 2.3 Polisakarida Polisakarida mempunyai bentuk glikosidis dari monosakarida.Yang merupakan molekul polisakarida yang terkecil adalah zat yang terdiri atas 30 – 90 monosakarida.Sedangkan

lainya terdiri atas ratusan bahkan ribuan monosakarida.Fungsi polisakarida bermacammacam.Ada tumbuhan selain berfungsi sebagai penegak,missal selulosa, juga sebagai tempat penampungan malam pada biji dan umbi ( amilum ).Pada hewan berfungsi juga sebagai penegak, missal kitin pada insekta udang dan kepiting.Sebagai selulosa juga pada tunikata dan sebagai glikogen merupakan zat cadangan hewan.Beberapa sakarida ,yaitu : a.) Selulosa,strukturnya terdiri atas selubiosa diikat dalam bentuk β -glukosidis dengan sudut 107° yang berselang-seling (zig zag).Tiap molekul berdiameter 0,5 nm.Jumlah seluruhnya telah diketemukan sebanyak 8000 molekul,jadi panjangnya 4µ.Sebelumnya dikira antara 1000 dan 2000 molekul.Fungsinya telah diketahui sebagai penunjang, pemberi bentuk pada tumbuhan. b.) Amilum, strukturnya merupakan lingkaran-lingkaran dan tiap lingkaran terdiri atas 6 molekul heksosa dalam ikatan 1 – 4, secara α-glukosidis.Untuk beberapa zat diketemukan 250-300 molekul sisa glukosa.Fungsinya sebagai zat cadangan. c.) Amilopektin, tidak berbentuk sebagai penegak melainkan hanya sebagai zat cadangan dan mempunyai ikatan 1-4 – glukosidis. d.) Glikogen, dalam bentuknya seperti amilopektin dan lebih banyak bercabang. Terdapat dalam hewan , berfungsi sebagai zat cadangan. Pada perototan berat molekulnya kurang lebih 1.000.000 dan pada hati 5.000.000, yaitu kurang lebih 30.000 molekul glukosa . Glikogen dibandingkan dengan polisakarida lainnya lebih mudah larut dalam air. Bentuk agak tidak teratur , mengingat banyaknya cabang pada strukturnya . e.) Inulin, Juga bentuknya seperti amilopektin , hanya terdiri atas molekul-molekul fruktosa , yang berjumlah kurang-lebih 100 molekul . Terdapat dalam tumbuhan seperti umbi dahlia ( cadangan ). f.) Pektin, Terdiri atas 20-100 molekul asam galakturonat. Ikatannya sepirtinya jaringan yang dihubungkan dengan ion-ion Cad an Mg dan mudah melepaskan diri, sehingga dayanya elastis dan mudah merubah bentuk. Mudah larut dalam campuran kalium klorat dan asam nitrat (Schulz). g.) Hemiselulosa, Molekulnya terdiri atas xilosa dan manosa. Bentuknya seperti pectin dan fungsinya sebagai zat cadangan selulosa dan sebagai perekat (lem) tumbuhan. Terdapat juga gula yang terdiri atas 5 atau 6 atom-C , yaitu sebagai pentose dan heksosana. h.) Kitin, Dinding sel dari jamur biasanya terdiri atas kitin. Merupakan sebuah makromolekul yang terdiri atas asetil-glukosamin dan terikat secara β-glukosidin. Betuknya seperti selulosa. Fungsinya sebagai substansi penunjang pada insekta dan crustacae (kepiting). Dalam hal ini merupakkan sebuah polisakarida yang mengandung

setelah diuraikan, sebagian sebagai kitobiosa yang terdiri atas kitosamin (aminomanosa) dan sebagian lagi sebagai asam asetas. i.) Agar-agar, Merupakan sebuah polisakarida yang terdiri atas galaktosa dan asam sulfat. Fungsinya sebagai dasar makan dalam pembiakan bakteri (voedinginsboden).Agar-agar dapat membentuk suatu sel yang kaku dan sebagai bahan bakunya terdapat dalam ganggang laut (Algae). Komponen karbohidratnya tergolong Ddan L-galaktosa dalam ikatan C1-C3. Sepintas lalu agar-agar kelihatannya seperi protein . Bentukya panjang .putih dan agak mengkilat , disamping berbentuk bubuk tepung.

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, S..2003. Prinsip Dasar Ilmu Gizi.Jakarta : Gramedia Poedjiadi,Anna.2006.Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta : Universitas Indonesia Schumm,Dorothy E..1993.Intisari Biokimia.Jakarta : Binarupa Aksara

LIPID BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Lemak merupakan salah satu kandungan utama dalam makanan, dan penting dalam diet karena beberapa alasan. Lemak merupakan salah satu sumber utama energi dan mengandung lemak esensial. Namun konsumsi lemak berlebihan dapat merugikan kesehatan, misalnya kolesterol dan lemak jenuh. Dalam berbagai makanan, komponen lemak memegang peranan penting yang menentukan karakteristik fisik keseluruhan, seperti aroma, tekstur, rasa dan penampilan. Karena itu sulit untuk menjadikan makanan tertentu menjadi rendah lemak (low fat), karena jika lemak dihilangkan, salah satu karakteristik fisik menjadi hilang. Lemak juga merupakan target untuk oksidasi,

yang menyebabkan pembentukan rasa tak enak dan produk menjadi berbahaya. Lipid mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofobik. Karena nonpolar, lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar, seperti alkohol, eter atau kloroform. Fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi, sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul. Lipid adalah senyawa organik yang diperoleh dari proses dehidrogenasi endotermal rangkaian hidrokarbon. Lipid bersifat amfifilik, artinya lipid mampu membentuk struktur seperti vesikel, liposom, atau membran lain dalam lingkungan basah. Lipid biologis seluruhnya atau sebagiannya berasal dari dua jenis subsatuan atau “blok bangunan”

biokimia: gugus ketoasil dan gugus isoprena.[4] Dengan menggunakan pendekatan ini, lipid dapat dibagi ke dalam delapan kategori:[5] asil lemak, gliserolipid, gliserofosfolipid, sfingolipid, sakarolipid, danpoliketida (diturunkan dari kondensasi subsatuan ketoasil); serta lipid sterol dan lipid prenol (diturunkan dari kondensasi subsatuan isoprena). Meskipun istilah lipid kadang-kadang digunakan sebagai sinonim dari lemak. Lipid juga meliputi molekul-molekul seperti asam lemak dan turunan-turunannya (termasuk tri, di-, dan monogliserida dan fosfolipid, jugametabolit yang mengandung sterol, seperti kolesterol.[6] Meskipun manusia dan mamalia memiliki metabolisme untuk memecah dan membentuk lipid, beberapa lipid tidak dapat dihasilkan melalui cara ini dan harus diperoleh melalui makanan.

1.2 Rumusan Masalah • Bagaimana karakteristik Lipid ? • Apa saja fungsi dari Lipid ? • Bagaimana proses metabolism Lipid ?

1.3 Tujuan Setelah mempelajari materi mengenai Lipid, diharapkan mahasiswa dapat: • Mengetahui macam -macam karakteristik dari Lipid. • Memahami berbagai fungsi dari Lipid. • Menjelaskan proses metabolism yang tejadi pada Lipid.

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Karakteristik Lipid Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat dengan rumus kimia R-COOH or R-CO2H. Contoh yang cukup sederhana misalnya adalah H-COOH yang

adalah asam format, format, H3C H3C--COOH yang adalah adalahasam asetat, asetat, H5C2 H5C2--COOH yang adalah asam propionat,, H7C3 propionat H7C3--COOH yang adalah asam butirat dan seterusnya mengikuti gugus alkil yang mempunyai ikatan valensi tunggal, sehingga membentuk rumus bangun alkana alkana.. Karena berguna dalam mengenal ciri-cirinya, asam lemak dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya. Asam lemak merupakan asam lemah, lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27° Celsius). Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut. Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak  jenuh. Ikatan ganda ganda pada asam asam lemak tak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen oksigen (mudah (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal istilah istilahbilangan oksidasi bagi asam lemak. Keberadaan ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh menjadikannya memiliki dua bentuk: cis dan trans trans.. Semua asam lemak nabati alami hanya memiliki bentuk cis (dilambangkan dengan “Z”, singkatan dari bahasa Jerman zusammen). Asam lemak bentuk trans (trans fatty acid, dilambangkan dengan “E”, singkatan dari bahasa Jerman entgegen) hanya diproduksi oleh sisa metabolisme metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Akibat polarisasi atom H, asam lemak cis memiliki rantai yang melengkung. Asam lemak trans karena atom H-nya berseberangan tidak mengalami efek polarisasi yang kuat dan rantainya tetap relatif lurus. Ketengikan (Ingg. rancidity) terjadi karena asam lemak pada suhu ruang dirombak akibat hidrolisis atau atauoksidasi menjadi hidrokarbon hidrokarbon,, alkanal alkanal,, atau keton keton,, serta sedikit epoksi dan alkohol (alkanol alkanol)). Bau yang kurang sedap muncul akibat campuran dari berbagai produk ini. A. Karakteristik Fisik Istilah lipid mencakup lemak, minyak, dan senyawa-senyawa terkait yang tidak larut dalam air dan berminyak ketika disentuh. Beberapa lipid makanan – mentega, margarin, atau minyak goreng – dapat dikenai dengan mudah sebagai lemak. Makanan-makanan lain yang mungkin tampak terdiri dari sebagian besar karbohidrat (jenis-jenis roti) atau protein (pastel sapi) sering mengandung banyak lemak. Kita menyebut ini sebagai lemak terpendam.

B. Karakteristik Kimia

Nama kimiawi untuk lemak dan senyawa-senyawa senyawa-senyawa terkait lemak adalah lipid. li pid. Lipid adalah senyawa-senyawa senyawa-senyawa organik yang terdiri dari sebuah rantai karbon sebagai “kerangka dasar”, dengan atom hidrogen dan oksigen dan radikal lain atau gugus -gugus unsur lain yang y ang tertikat. Asam-asam lemak dan senyawa-senyawanya senyawa-senyawanya yang terkait adalah lipid-lipid yang penting dalam gizi manusia. Lipid memiliki kesamaan umum dengan karbohidrat. Elemen-elemen kimia serupa yang membentuk karbohidrat – karbon, hidrogen, dan oksigen – juga membentuk asam-asam lemak. Akan tetapi, karbohidrat dan lipid memiliki dua perbedaan penting sebagai berikut: 1.) Lipid lebih kompleks kompleks strukturnya, strukturnya, dengan lebih banyak atom karbon (C) (C) dan hidrogen (H) dan lebih sedikit atom oksigen (O). 2.) Unit-unit struktural yang umum dari lipid adalah asam-asam asam-asam lemak, sedangkan unitunit struktural dari karbohidrat adalah gula-gula sederhana.

2.2 Fungsi Lipid Adapun fungsi lemak sebagai berikut : a.) Penyimpanan Penyimpanan Energi Meskipun tubuh manusia lebih mudah dan efisien berasal energi dari karbohidrat, lemak menyediakan energi lebih potensial per gram, memungkinkan memungkinkan untuk kapasitas penyimpanan yang lebih besar. Lipid disimpan dalam jaringan adiposa, yang manusia ingin sebut sebagai “gemuk”. Jaringan adiposa juga berfungsi sebagai bantalan pelindung untuk organ, dan sebuah lapisan isolasi terhadap kehilangan panas.Ketika lipid yang tertelan, mereka dimetabolisme dalam usus ke dalam kilomikron. Ini proteinlipid molekul diangkut ke dalam sel oleh lipoprotein lain untuk pemanfaatan atau penyimpanan, tergantung pada kebutuhan tubuh. Hati mengatur konsentrasi lipid dalam darah, dengan tingkat kelebihan mengakibatkan deposisi dalam jaringan adiposa. Lipid disimpan sebagai trigliserida, yang secara kimiawi terdiri dari tiga rantai asam lemak. b.) Transportasi Lipid yang terlibat dalam transportasi lipid lain lipoprotein, paling dikenal sebagai LDL, HDL, dan VLDL. Ini lipid molekul protein mengandung kolesterol, yang mungkin paling terkenal dikenal dalam hubungannya dengan tingkat LDL (“kolesterol jahat”) dan

trigliserida dalam darah sebagai faktor risiko untuk penyakit jantung. Para lipoprotein dinamai berdasarkan seberapa kompak mereka – densitas rendah (LDL), kepadatan tinggi (HDL), dan kepadatan yang sangat rendah (VLDL). Untuk mengatasi akumulasi dari lipoprotein lainnya, HDL bertindak seperti spons, menyerap kelebihan lipid dan kolesterol dari proses fisiologis. c.) Struktur sel Fosfolipid bilayer membentuk membran sel, membuat mereka penting untuk kehidupan

manusia, mamalia, dan bahkan eukariotik. Ini tutorial dari Davidson College menunjukkan struktur dari membran plasma secara rinci. Karakteristik kimia dari fosfolipid memungkinkan mereka untuk menciptakan sebuah membran semipermeabel yang memungkinkan molekul hanya tertentu melalui ke bagian dalam sel. Peraturan ini berlaku bahkan untuk air, memungkinkan untuk kompartementalisasi dari sel-sel dan kontrol transportasi melintasi membran mereka.Penelitian bahkan telah menemukan bahwa lipid dalam membran sel melayani fungsi penting dalam pensinyalan sel dan aktivitas enzim dalam proses seluler. Sebuah jalan baru penyelidikan yang rakit lipid – lipid daerah terkonsentrasi membran yang tampaknya memainkan peran penting dalam regulasi gen dan sel lain sinyal peristiwa. d.) Hormon seks dan vitamin Kolesterol adalah steroid dan berfungsi sebagai prekursor untuk androgen – lebih dikenal sebagai hormon seks, serta Vitamin D dan kortisol, hormon stres. Menurut University of California, hanya sekitar 15 persen dari kolesterol dalam tubuh manusia adalah tertelan. Rensselaer Polytechnic menawarkan visual dari jalur kimia penuh untuk sintesis kolesterol. e.) Lipid di dalam otak Membran otak dan jaringan sistem saraf yang terbuat dari lipid. Meskipun otak tidak memiliki trigliserida, lipid memainkan peran penting dalam transduksi sinyal dan penahan protein, seperti yang dibahas dalam neurokimia Dasar. Karena prevalensi membran dalam sistem saraf, konsentrasi tinggi lipid ditemukan dalam sistem itu. Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian telah menemukan bahwa gangguan neurologis banyak sebenarnya mungkin memiliki beberapa dasar dalam ketidakseimbangan lipid. Sebagai pemahaman proses fisiologis yang melibatkan meningkatkan lipid, pentingnya mereka lebih jelas dalam tubuh manusia menjadi. 2.3 Proses Metabolisme Lipid Sintesis Lipid Pada hewan, bila ada kelebihan pasokan karbohidrat makanan, kelebihan karbohidrat diubah menjadi triacylglycerol. Hal ini melibatkan sintesis asam lemak dari asetil-KoA dan esterifikasi asam lemak dalam produksi triacylglycerol, proses yang disebut lipogenesis. Asam lemak yang dibuat oleh synthases asam lemak yang mempolimerisasi dan kemudian mengurangi asetil-KoA unit. Rantai asil dalam asam lemak diperluas oleh siklus reaksi yang menambahkan gugus asetil, mereduksinya menjadi alkohol, dehidrasi untuk kelompok alkena dan kemudian mengurangi lagi untuk kelompok alkana. Enzimenzim biosintesis asam lemak dibagi menjadi dua kelompok, pada hewan dan jamur semua reaksi asam lemak sintase dilakukan oleh protein tunggal multifungsi, sementara di plastida tanaman dan bakteri enzim yang terpisah melakukan setiap langkah dalam

 jalur tersebut. Asam lemak dapat selanjutnya dikonversi ke triacylglycerols yang dikemas dalam lipoprotein dan disekresi dari hati. Sintesis asam lemak tak jenuh melibatkan reaksi desaturation, dimana ikatan ganda diperkenalkan ke dalam rantai asil lemak. Sebagai contoh, pada manusia, desaturasi asam stearat oleh stearoil-CoA desaturase-1 menghasilkan asam oleat. Asam tak jenuh ganda-asam linoleat lemak serta asam linolenat triply-tak jenuh tidak dapat disintesis dalam jaringan mamalia, dan oleh karena itu asam lemak esensial dan harus diperoleh dari makanan. Sintesis Triacylglycerol terjadi dalam retikulum endoplasma oleh jalur metabolik di mana gugus asil lemak asil-di COA akan ditransfer ke gugus hidroksil dari gliserol-3-fosfat dan diasilgliserol. Terpene dan isoprenoidnya, termasuk karotenoid, dibuat oleh perakitan dan modifikasi unit isoprena disumbangkan dari prekursor isopentenil pirofosfat reaktif dan pirofosfat dimethylallyl. Prekursor ini dapat dibuat dalam cara yang berbeda. Pada hewan dan archaea, jalur mevalonate menghasilkan senyawa ini dari asetil-KoA, sedangkan pada tumbuhan dan bakteri non-jalur mevalonate menggunakan piruvat dan gliseraldehida 3fosfat sebagai substrat. Salah satu reaksi penting yang menggunakan donor isoprena ini diaktifkan biosintesis steroid. Di sini, unit isoprena bergabung bersama untuk membuat squalene dan kemudian dilipat dan dibentuk menjadi satu set cincin untuk membuat lanosterol. Lanosterol kemudian dapat diubah menjadi steroid lain seperti kolesterol dan ergosterol. Oksidasi Lipid Oksidasi beta adalah proses metabolisme di mana asam lemak dipecah dalam mitokondria dan / atau dalam peroksisom untuk menghasilkan asetil-KoA. Untuk sebagian besar, asam lemak dioksidasi oleh suatu mekanisme yang mirip dengan, tapi tidak identik dengan, pembalikan dari proses sintesis asam lemak. Artinya, dua-karbon serpihan dikeluarkan secara berurutan dari ujung karboksil asam setelah langkahlangkah dehidrogenasi, hidrasi, dan oksidasi untuk membentuk asam beta-keto, yang terbelah oleh thiolysis. The-asetil KoA kemudian akhirnya diubah menjadi ATP, CO 2, dan H 2 O menggunakan siklus asam sitrat dan rantai transpor elektron. Menghasilkan energi dari oksidasi lengkap dari asam lemak palmitat adalah 106 ATP. Asam lemak tak jenuh dan aneh-rantai membutuhkan langkah-langkah enzimatik tambahan untuk degradasi.

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan Lemak merupakan salah satu kandungan utama dalam makanan, dan penting dalam diet karena beberapa alasan. Lemak merupakan salah satu sumber utama energi dan mengandung lemak esensial. Asam lemak disebut juga asam alkanoat atau asam karboksilat yang memiliki rumus kimia R-COOH or R-CO2H. Contoh dari lipid yang sederhana adalah asam format, asam asetat, asam propionat, dan asam butirat. Lipid berfungsi sebagai penyimpan energi, transportasi, struktur sel, hormone seks dan vitamin serta lipid dalam otak. Metabolisme pada lipid (asam lemak) meliputi oksidasi asam lemak, biosintesis asam lemak jenuh, metabolisme asam lemak tidak jenuh, dan asam lemak esensial. Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Semakin panjang rantai C penyusun asam lemak, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut. Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam

lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Karena itu, dikenal istilah bilangan oksidasi bagi asam lemak.

3.2 Saran Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi penyusun pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Saran yang bersifat membangun sangat penyusun harapkan agar dalam penyelesaian makalah selanjutnya bisa lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA Martin, David W. Jr.1987.Harper’s of Biochemistry.Los Altos California.Lange  Medical

Publications Martoharsono, Suharsono.1988.Biokimia.Yogyakarta.Gadjah Mada University Press Montgomedy,Rex,et al.1993. biochemistry: A Case-Oriented Approach. Yogyakarta. Gadjah Mada University Poedjiadi,anna.1994.Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta:Universitas Indonesia

BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Dalam tubuh mahluk hidup pasti dijumpai asam amino,asam-asam amino terdiri atas pertama, produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein diet serta sintesis asam amino di hati. Kedua, pengambilan nitrogen dari asam amino. Sedangkan ketiga adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemecahan asam amino. Keempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino. Asam amino juga mengalami katabolisme,yang terjadi dalam 2 tahapan yaitu : Transaminasi dan Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium.Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam amino non esensial, melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka karbon non asam amino menjadi asam amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen. Dalam kondisi surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam amino dikeluarkan melalui transaminasi, deaminasi dan pembentukan urea. Rangka

karbon umumnya diubah menjadi karbohidrat melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam lemak melalui jalur sintesis asam lemak. Berkaitan dengan hal ini, asam amino dikelompokkan menjadi 2 kategori yaitu: Asam Amino Esensial Merupakan asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh kita sehingga harus ada di dalam makanan yang kita makan. Asam Amino Non-Esensial Merupakan asam amino yang dapat disintesis dari asam amino lain. Setiap jenis asam amino tersebut dapat mengalami biosintesis.Dalam makalah ini akan dibahas lebih lanjut tentang macam-macam dan biosintesis pada asam amino.

Rumusan masalah Apa saja macam-macam dari asam amino? Bagaimana saja biosintesis yang terjadi pada asam amino? Tujuan Untuk mengetahui macam-macam asam amino Untuk mengetahui biosintesis yang terjadi pad asam amino

BAB II PEMBAHASAN

2.1

Asam Amino dan Macam-Macam Asam Amino

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yng memiliki gugus fungsional karboksilat(-COOH)dan amina(biasanya –NH2).Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit :keduanya terikat pada satu atom karbon (C)yang sama (disebut atom C

“alfa”).Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena

salah satu fungsinya adalah sebagai penyusun protein yang sangat penting dalam organisme.Struktur asam amino adalah sebagai berikut: H

H

H

O

N C

C

R

OH

Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas pertama, produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein diet serta sintesis asam amino di hati. Kedua, pengambilan nitrogen dari asam amino. Sedangkan ketiga adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemecahan asam amino. Keempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino.

Asam amino juga mengalami katabolisme, ada 2 tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu: Transaminasi Katabolisme asam amino terjadi melalui reaksi transaminasi yang melibatkan pemindahan gugus amino secara enzimatik dari satu asam amino ke asam amino lainnya. Enzim yang terlibat dalam reaksi ini adalah transaminase atau amino transaminase. Enzim ini spesifik bagi ketoglutarat sebagai penerima gugus amino namun tidak spesifik bagi asam amino sebagai pemberi gugus amino. Transaminase mempunyai gugus prostetik, piridoksal fosfat, pada sisi aktifnya yang berfungsi sebagai senyawa antara pembawa gugus amino menuju ketoglutarat. Molekul

ini mengalami perubahan dapat balik di antara bentuk aldehidanya (piridoksal fosfat), yang dapat menerima gugus amino, dan bentuk teraminasinya (piridoksamin fosfat). Ada sekitar 12 asam amino protein yang mengalami reaksi transaminasi dalam proses degradasinya. Beberapa asam amino lain mengalami proses deaminasi dan dekarboksilasi. Enzim aminotransferase memindahkan amin kepada α-ketoglutarat menghasilkan glutamat atau kepada oksaloasetat menghasilkan aspartat

Contoh reaksi transaminasi. Perhatikan alanin mengalami transaminasi menjadi glutamat. Pada reaksi ini dibutuhkan enzim alanin aminotransferase. Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion ammonium

Glutamat juga dapat memindahkan amin ke rantai karbon lainnya, menghasilkan asam amino baru.

Contoh reaksi deaminasi oksidatif. Perhatikan glutamat mengalami deaminasi menghasilkan amonium (NH4+). Selanjutnya ion amonium masuk ke dalam siklus urea.

Ringkasan skematik mengenai reaksi transaminasi dan deaminasi oksidatif

Setelah mengalami pelepasan gugus amin, asam-asam amino dapat memasuki siklus asam sitrat melalui jalur yang beraneka ragam.

Tempat-tempat masuknya asam amino ke dalam sikulus asam sitrat untuk produksi energi

Gugus-gugus amin dilepaskan menjadi ion amonium (NH4+) yang selanjutnya masuk ke dalam siklus urea di hati. Dalam siklus ini dihasilkan urea yang selanjutnya dibuang melalui ginjal berupa urin. Proses yang terjadi di dalam siklus urea digambarkan terdiri atas beberapa tahap yaitu: Dengan peran enzim karbamoil fosfat sintase I, ion amonium bereaksi dengan CO2 menghasilkan karbamoil fosfat. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP Dengan peran enzim ornitin transkarbamoilase, karbamoil fosfat bereaksi dengan Lornitin menghasilkan L-sitrulin dan gugus fosfat dilepaskan Dengan peran enzim argininosuksinat sintase, L-sitrulin bereaksi dengan L-aspartat menghasilkan L-argininosuksinat. Reaksi ini membutuhkan energi dari ATP Dengan peran enzim argininosuksinat liase, L-argininosuksinat dipecah menjadi fumarat dan L-arginin Dengan peran enzim arginase, penambahan H2O terhadap L-arginin akan menghasilkan L-ornitin dan urea.

Tahapan-tahapan proses yang terjadi di dalam siklus urea

Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam amino non esensial, melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka karbon non asam amino menjadi asam amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen. Dalam kondisi surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam amino dikeluarkan melalui transaminasi, deaminasi dan pembentukan urea. Rangka karbon umumnya diubah menjadi karbohidrat melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam lemak melalui  jalur sintesis asam lemak. Berkaitan dengan hal ini, asam amino dikelompokkan menjadi 2 kategori yaitu: Asam Amino Esensial Merupakan asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh kita sehingga harus ada di dalam makanan yang kita makan. Macam-macam asam amino esensial: Alanine,Asparagine,Aspartate,Cysteine,Glutamat,Glutamine,Glycyne,Proline,Syerine,Tyr osyne. Asam Amino Non-Esensial Merupakan asam amino yang dapat disintesis dari asam amino lain. Auksin diproduksi dari asam amino tryptophan terutama oleh daun muda dan biji yang sedang berkecambah. Auksin terdiri dari: Indole-3-acetic acic (IAA), Indole-3-butyric acid (IBA), dan α-naphthalene acitic acid (NAA).

Efek auksin pada tanaman: - Meningkatkan pembelahan dan diferensiasi sel pada jaringan meristem. - Meningkatkan perkembangan jaringan vaskuler (xylem dan phloem). - Meningkatkan pembentukan dan perkembangan sistem akar. - Meningkatkan pembentukan dan perkembangan bunga dan buah. Aplikasi auksin pada pertanian: - Mempercepat pembentukan akar pada stek batang. - Merangsang pembentukan bunga pada tanaman yang sulit berbunga. - Meningkatkan pembentukan buah pada tanaman yang sedikit berbuah. - Mencegah kerontokan daun, bunga, dan buah. Macam-macam asam amino non-esensial:Arginine, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tyrptophan, Valine

2.2

Biosintesis Asam Amino Biosintesis yang terjadi pada asam amino adalah sebagai berikut:

Biosintesis glutamat dan aspartat Glutamat dan aspartat disintesis dari asam α -keto dengan reaksi tranaminasi sederhana.

Katalisator reaksi ini adalah enzim glutamat dehidrogenase dan selanjutnya oleh aspartat aminotransferase, AST.

Reaksi biosintesis glutamat Aspartat juga diturunkan dari asparagin dengan bantuan asparaginase. Peran penting glutamat adalah sebagai donor amino intraseluler utama untuk reaksi transaminasi. Sedangkan aspartat adalah sebagai prekursor ornitin untuk siklus urea. Biosintesis alanin Alanin dipindahkan ke sirkulasi oleh berbagai jaringan, tetapi umumnya oleh otot. Alanin dibentuk dari piruvat. Hati mengakumulasi alanin plasma, kebalikan transaminasi yang terjadi di otot dan secara proporsional meningkatkan produksi urea. Alanin dipindahkan dari otot ke hati bersamaan dengan transportasi glukosa dari hati kembali ke otot. Proses ini dinamakan siklus glukosa-alanin. Fitur kunci dari siklus ini adalah bahwa dalam 1 molekul, alanin, jaringan perifer mengekspor piruvat dan amonia ke hati, di mana rangka karbon didaur ulang dan mayoritas nitrogen dieliminir. Ada 2 jalur utama untuk memproduksi alanin otot yaitu: Secara langsung melalui degradasi protein Melalui transaminasi piruvat dengan bantuan enzim alanin transaminase, ALT (juga dikenal sebagai serum glutamat-piruvat transaminase, SGPT). Glutamat + piruvat

-ketoglutarat + alanin

Siklus glukosa-alanin Biosintesis sistein Sulfur untuk sintesis sistein berasal dari metionin. Kondensasi dari ATP dan metionin dikatalisis oleh enzim metionin adenosiltransfrease menghasilkan S-adenosilmetionin (SAM).

Biosintesis S-adenosilmetionin (SAM) SAM merupakan precursor untuk sejumlah reaksi transfer metil (misalnya konversi norepinefrin menjadi epinefrin). Akibat dari tranfer metil adalah perubahan SAM menjadi S-adenosilhomosistein. S-adenosilhomosistein selanjutnya berubah menjadi homosistein dan adenosin dengan bantuan enzim adenosilhomosisteinase. Homosistein dapat diubah kembali menjadi metionin oleh metionin sintase. Reaksi transmetilasi melibatkan SAM sangatlah penting, tetapi dalam kasus ini peran Sadenosilmetionin dalam transmetilasi adalah sekunder untuk produksi homosistein (secara esensial oleh produk dari aktivitas transmetilase). Dalam produksi SAM, semua

fosfat dari ATP hilang: 1 sebagai Pi dan 2 sebagai Ppi. Adenosin diubah menjadi metionin bukan AMP. Dalam sintesis sistein, homosistein berkondensasi dengan serin menghasilkan sistationin dengan bantuan enzim sistationase. Selanjutnya dengan bantuan enzim sistationin liase sistationin diubah menjadi sistein dan α -ketobutirat. Gabungan dari 2 reaksi terakhir ini

dikenal sebagai trans-sulfurasi.

Peran metionin dalam sintesis sistein

Biosintesis tirosin Tirosin diproduksi di dalam sel dengan hidroksilasi fenilalanin. Setengah dari fenilalanin dibutuhkan untuk memproduksi tirosin. Jika diet kita kaya tirosin, hal ini akan mengurangi kebutuhan fenilalanin sampai dengan 50%. Fenilalanin hidroksilase adalah campuran fungsi oksigenase: 1 atom oksigen digabungkan ke air dan lainnya ke gugus hidroksil dari tirosin. Reduktan yang dihasilkan adalah tetrahidrofolat kofaktor tetrahidrobiopterin, yang dipertahankan dalam status tereduksi oleh NADH-dependent enzyme dihydropteridine reductase (DHPR).

Biosintesis tirosin dari fenilalanin

Biosintesis ornitin dan prolin Glutamat adalah prekursor ornitin dan prolin. Dengan glutamat semialdehid menjadi intermediat titik cabang menjadi satu dari 2 produk atau lainnya. Ornitin bukan salah satu dari 20 asam amino yang digunakan untuk sintesis protein. Ornitin memainkan memainkan peran signifikan sebagai akseptor karbamoil fosfat dalam siklus urea. Ornitin memiliki peran penting tambahan sebagai prekursor untuk sintesis poliamin. Produksi ornitin dari glutamat penting ketika diet arginin sebagai sumber lain untuk ornitin terbatas. Penggunaan Penggunaan glutamat semialdehid tergantung kepada kondisi seluler. Produksi ornitin dari semialdehid melalui reaksi glutamat-dependen transaminasi. transaminasi. ketika konsentrasi arginin meningkat, ornitin didapatkan dari siklus urea ditambah dari glutamat semialdehid yang menghambat reaksi aminotransferase. aminotransferase. Hasilnya adalah akumulasi semialdehid. Semialdehid didaur secara spontan menjadi Δ1pyrroline-5-carboxylate yang kemudian direduksi menjadi prolin oleh NADPH-dependent reductase. Biosintesis serin Jalur utama untuk serin dimulai dari intermediat glikolitik 3-fosfoglis 3 -fosfogliserat. erat. NADH-linked dehidrogenase mengubah mengubah 3-fosfogliserat menjadi sebuah asam keto yaitu 33fosfopiruvat, sesuai sesuai untuk transaminasi subsekuen. Aktivitas aminotransferase aminotransferase dengan glutamat sebagai donor menghasilkan menghasilkan 3-fosfoserin, yang diubah menjadi serin oleh fosfoserin fosfatase.

Biosintesis glisin Jalur utama untuk glisin adalah 1 tahap t ahap reaksi yang dikatalisis oleh serin hidroksimetiltransferase. hidroksimetiltransferase. Reaksi ini melibatkan transfer gugus hidroksimetil dari serin untuk kofaktor tetrahidrofolat (THF), menghasilkan glisin dan N5, N10-metilen-THF. N10-metilen-THF. Biosintesis aspartat, asparagin, glutamat dan glutamin Glutamat disintesis dengan aminasi reduktif α -ketoglutarat -ketoglutarat yang dikatalisis oleh

glutamat dehidrogenase yang merupakan reaksi nitrogen-fixing. Glutamat juga dihasilkan oleh reaksi aminotranferase, aminotranferase, yang dalam hal ini nitrogen amino diberikan oleh sejumlah asam amino lain. Sehingga, glutamat merupakan kolektor umum nitrogen amino. Asam amino aspartat sebagai produk yang disekresikan, NH4+ yang terbentuk dikeluarkan dari bakterioid ke sitosol sel-sel yang mengandung bakterioid ( ke luar membran bakterioid) dan diubah menjadi asam glutamat, senyawa amida seperti glutamin atau asparagin, atau senyawa yang kaya akan nitrogen yang disebut ureida, seperti alantoin dan asam alantoat (suatu ureida). Sel-sel akar diluar struktur bintil membantu mentranspor amida amida atau ureida ini ke xilem, yang selanjutnya akan ditranspor ke pucuk. Aspartat dibentuk dalam reaksi transaminasi yang dikatalisis oleh aspartat transaminase, transaminase, AST. Reaksi ini menggunakan analog asam α -keto aspartat, oksaloasetat, dan glutamat sebagai donor amino. Aspartat juga dapat dibentuk dengan deaminasi asparagin yang dikatalisis oleh asparaginase. asparaginase. Asparagin sintetase dan glutamin sintetase mengkatalisis produksi asparagin dan glutamin dari asam α -amino yang sesuai. Glutamin dihasilkan dari glutamat dengan inkorporasi langsung amonia amonia dan ini merupakan reaksi fixing nitrogen lain. Tetapi asparagin terbentuk oleh reaksi amidotransferas.

BAB III PENUTUP

3.1

Kesimpulan

Asam amino adalah sembarang senyawa organik yng memiliki gugus fungsional karboksilat(-COOH)dan amina(biasanya –NH2).Dalam NH2).Dalam biokimia seringkali pengertiannya dipersempit dipersem pit :keduanya terikat pada satu atom karbon (C)yang sama (disebut atom C “alfa”).Asam amino termasuk golongan senyawa yang paling banyak dipelajari karena

salah satu fungsinya adalah sebagai penyusun protein yang sangat penting dalam organisme.Semua organisme.Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam amino non esensial, melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka karbon non asam amino menjadi asam amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen. Dalam kondisi surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam amino dikeluarkan melalui transaminasi, deaminasi deaminasi dan pembentukan urea. Rangka karbon umumnya diubah menjadi karbohidrat melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam lemak melalui  jalur sintesis asam asam lemak. Berkaitan Berkaitan dengan hal hal ini, asam amino amino dikelompokkan dikelompokkan menjadi menjadi 2 kategori yaitu: Asam Amino Esensial Merupakan asam amino yang yang tidak dapat disintesis oleh tubuh kita sehingga harus ada di dalam makanan yang kita makan. Macam-macam asam amino esensial: Alanine,Asparagine,Asparta Alanine,Asparagine,Aspartate,Cysteine,Glutam te,Cysteine,Glutamat,Glutamine at,Glutamine,Glycyne,Proline,S ,Glycyne,Proline,Syerine,Tyr yerine,Tyr osyne. Asam Amino Non-Esensial Merupakan asam amino yang dapat disintesis dari asam amino lain. Macam-macam asam amino non-esensial: Arginine, Histidine, Isoleucine, Leucine, Lysine, Methionine, Phenylalanine, Threonine, Tyrptophan, Valine Dalam tubuh mahluk hidup,masing-masing asam amino mengalami biosintesis,dengan proses yang berbeda-beda,tergantung pada jenis asam aminonya.

DAFTAR PUSTAKA Anonymous, 2012. http://www.fk.unair.ac.id/pdfiles/Metabolisma-asam-amino.pdf diakses pada tanggal 15 Mei 2012 Anonymous, 2012. http://www.scribd.com/doc/19875984/XIIIXIV-Asam amino diakses pada tanggal 15 Mei 2012 Anonymous, 2012. http://books.google.co.id/books?biosintesis asam amino.html diakses pada tanggal 15 Mei 2012 D.W.Martin,Jr. and P.A.Mayes and V.W.Rodwell.BIOKIMIA (Review of Biochemistry).Terjemahan Penerbit Buku Kedokteran E.G.

Harold Hart,” Organic Chemistry” a Short Course, Sixth Edition, Michigan State

University, 1983, Houghton Mifflin Co.

Ralp J. Fessenden and Joan S. Fessenden, “ Organic Chemistry,” Third Editi on, University

Of Montana, 1986, Wadsworth, Inc, Belmont, Califfornia 94002, Massachuset, USA.

Suharsono.1988,Biokimia Jilid 1.UGM PRESS.Jogjakarta Suyitno,2009. METABOLISME NITROGEN. Materi disampaikan pada pendampingan Tim Olimpiade Biologi SMAN 7 Purworejo,

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Suatu organisme hidup adalah rakitan menakjubkan dari reaksi kimia. Masing-masing reaksi seolah berjalan sendiri tapi memberi sumbangan untuk kehidupann organisme sebagai suatu kesatuan. Sel dalam tubuh tumbuhan mampu mengatur lintasan –

lintasan metabolik yang dikendalikannnya agar terjadi dan dapat mengatur kecepatan reaksi tersebut dengan cara memproduksi suatu katalisator dalam jumlah yang sesuai dan tepat pada saat dibutuhkan. Katalisator inilah yang disebut dengan enzim. Peran enzim sebagai biokatalisator sangat berpengaruh terhadap peristiwa-peristiwa dalam tubuh. Hal ini karena enzim sebagai determinan yang menentukan kecepatan berlangsungnya suatu peristiwa fisiologik, yang memainkan peranan sentral dalam masalah kesehatan dan penyakit. Sehingga, dalam keadaan-keadaan tertentu kerja enzim akan mengalami perubahan. Dalam keadaan tubuh yang kurang seimbang, atau tubuh yang kurang sehat, reaksi-reaksi yang terjadi di dalam tubuh menjadi tidak seimbang. Hal ini disebabkan kerja enzim tidak terkoordinasi dengan cermat. Sementara dalam keadaan sehat , semua proses fisiologis akan berlangsung dengan baik serta teratur.

Rumusan Masalah Bagaimana pengertian enzim? Bagaimana tata cara penamaan enzim? Bagaimana klasifikasi atau penggolongan enzim? Bagaimanan spesifikasi enzim?

Tujuan Tujuan dari makalah ini yaitu: Mengetahui dan memahami pengertian enzim serta istilah-istilah di dalamnya. Mengetahui dan memahami tata cara penamaan enzim. Mengetahui dan memahami klasifikasi enzim. Mengetahui dan memahami spesifikasi enzim. BAB II PEMBAHASAN

Pengertian Enzim

Enzim ialah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi namun tidak i kut bereaksi. Enzim merupakan reaksi atau proses kimia yang berlangsung dengan baik dalam tubuh makhluk hidup karena adanya katalis yang mampu mempercepat reaksi. Koenzim mudah dipisahkan dengan proses dialisis. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun. 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 terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Apoenzim adalah bagian enzim yang tersusun atas protein, dan merupakan bagian yang paling utama dari enzim. Sedangkan gugus prostetik adalah bagian enzim yang tidak tersusun atas protein dan bersifat aktif. Gugus prostetik dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu koenzim (tersusun dari bahan organik) dan kofaktor (tersusun dari bahan anorganik). Gabungan antara apoenzim dengan kofaktor disebut holoenzim. Karakteristik sisi aktif enzim : • Bagian yang relatif kecil dibanding ukuran total enzim • Struktur 3 dimensi dibentuk oleh gugus dari residu yang berlainan, berjauhan • Berupa cekungan, daerah terbuka yang dangkal • Spesifikasi ikatan tergantung pada pengaturan secara tepat sisi aktif enzim

B.

Tata Nama Enzim

Biasanya enzim mempunyai akhiran –ase. Di depan –ase digunakan nama substrat di mana enzim itu bekerja., atau nama reaksi yang dikatalisis. Misal : selulase, dehidrogenase, urease, dan lain-lain. Tetapi pedoman pemberian nama tersebut diatas tidak selalu digunakann. Hal ini disebabkan nama tersebut digunakan sebelum pedoman pemberian nama diterima dan nama tersebut sudah umum digunakan. Misalnya pepsin, tripsin, dan lain-lain. Dalam Daftar Istilah Kimia Organik (1978), akhiran –ase tersebut diganti dengan –asa. Satu abad lalu, baru ada beberapa enzim yang dikenal dan kebanyakan di antaranya mengatalisis reaksi hidrolisis ikatan kovalen. Semua enzim ini diidentifikasi dengan

penambahan akhiran –ase pada nama substansi atau substrat yang dihidrolisisnya. Jadi, lipase menghidrolisis lemak (Yunani lipos), amilase menghidrolisis pati (Yunani amylon), dan protease menghidrolisis protein. Meskipun banyak sisa peristilahan ini masih tetap bertahan sampai sekarang, pemakaiannya sudah terbukti tidak memadai ketika ditemukan berbagai enzim yang mengatalisis reaksi yang berbeda terhadap substrat yang sama, misal, oksidasi atau reduksi terhadap fungsi alcohol suatu gula. Sementara akhiran -ase tetap digunakan, nama enzim yang ada sekarang ini lebih menekankan pada tipe reaksi yang dikatalisisnya. Sebagai contoh, enzim dehidrogenase mengatalisis pengeluaran hidrogen, sementara enzim transferase mengatalisis reaksi pemindahan gugus. Dengan semakin banyaknya enzim yang ditemukan, ketidakjelasan juga semakin tak terelakkan, dan kerap kali tidak jelas enzim mana yang tengah dibicarakan oleh seorang penyelidik. Untuk mengatasi permasalahan ini, International Union of Biochemistry (IUB) telah mengadopsi sebuah sistem yang kompleks tetapi tidak meragukan bagi peristilahan enzim yang didasarkan pada mekanisme reaksi. Meskipun kejelasan dan pengurangan keraguan tersebut membuat sistem nomenklatur IUB dipakai untuk ujian riset, nama yang lebih pendek tetapi kurang begitu jelas tetap digunakan dalam buku ajar dan laboratorium klinik. Karena alasan tersebut, sistem IUB hanya disampaikan secara sepintas. Reksi dan enzim yang mengatalisis reaksi tersebut membentuk enem kelas, masingmasing mempunyai 4-13 subkelas. Nama enzim terdiri atas 2 bagian. Nama pertama menunjukkan substrat. Nama kedua, yang berakhir dengan akhiran –ase, menyatakan tipe reaksi yang dikatalisis. Informasi tambahan, bila diperlukan untuk menjelaskan reaksi, dapat dituliskan dalam tanda kurung pada bagian akhir; misal, enzim yang mengatalisis reaksi L-malat + NAD+  piruvat

+ CO2 + NADH + H + diberi nama 1.1.1.37 L-malat: NAD+ oksidoreduktase

(dekarboksilasi). Setiap enzim mempunyai nomor kode (EC/Enzyme Comission) yang mencirikan tipe reaksi ke dalam kelas (digit pertama), subkelas (digit kedua), dan subsubkelas (digit ketiga). Digit keempat adalah untuk enzim spesifik. Jadi, EC 2.7.1.1 menyatakan kelas 2 (transferase), subkelas 7 (transfer fosfat), subsubkelas 1 (alcohol merupakan aseptor fosfat). Digit terakhir menyatakan heksokinase atau ATP: D-heksosa 6-fosfotrasferase, sebuah enzim yang mengatalisis pemindahan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil pada atom karbon keenam molekul glukosa. Contoh: 1.Oksidoreduktase 1. Bekerja pada gugus CH-OH

1.Dengan NAD atau NADP sebagai akseptor 27. L-Laktat: NAD Oksidoreduktase EC 1.1.1.27 (laktat dehidrogenase )

2.Transferase 7. Memindahakan gugus yang mengandung fosfor 1. Fosfotransferase dengan suatu ugus alkohol sebaga akseptor 2. ATP : D-glukosa 6-fosfotransferase EC 2.7.1.2 (glukokinase)

3.Hidrolase 4. Bekerja pada ikatan peptida 21.Protease serin 4. Takk punya nama sistematik EC 3.4.21.4 (tripsin)

4.Liase 2.Liase karbon-oksigen 1. Hidroliase 13. L-serin hidro-liase (melaksanakan deamilasi) EC 4.2.1.13 (serin dehidratase)

5.Isomerase 1. Rasemase dan epimerase 3. Bekerja pada karbohidrat dan turunannya

1. D-Ribulosa 5-fosfat 3-epimerase EC 5.1.3.1 (ribulosa fosfat)

6.Ligase 8. Membebtuk ikatan C-S 1. Asam tiol ligase 3. Asam Ko-A ( membentuk AMP) EC 6.8.1.3 (asil KoA sintetase)

Penggolongan (Klasifikasi) enzim

Oksidoreduktase Enzim yang melaksanakan katalis dengan melibatkan reaksi oksidasi suatu senyawa ataupun reduksi dengan senyawa lain Transferase Enzim melaksanakan katalis reaksi yang mengalihkan suatu gugus yang mengandung C, P, N, S suatu senyawa ke senyawa lain Hidrolase Enzim yang melaksanakan katalis pemecah hidroik atau sebaliknya Lyase Enzim yang melaksanakan katalis pemusatan ikatan C-C, C-O, C-N dsb, tanpa melibatkan hidrolisis atau oksidasi reduksi Isomerase Enzim yang melaksanakan katalis reaksi isomerisasi yang merupakan penataan kembali atom yang membentuk suatu molekul Ligase

Enzim yang melaksanakan katalis reaksi-reaksi pembentukan ikatan antara dua moekul substrat yang terkait dengan pemusatan ikatan pirofosfat dalam ATP atau senyawa energgi tinggi lainnya

Enzim juga dapat dibedakan menjadi eksoenzim dan endoenzim berdasarkan tempat kerjanya, ditinjau dari sel yang membentuknya. Eksoenzim ialah enzim yang aktivitasnya diluar sel. Endoenzim ialah enzim yang aktivitasnya didalam sel. Selain eksoenzim dan endoenzim, dikenal juga enzim konstitutif dan enzim induktif. Enzim konstitutif ialah enzim yang dibentuk terus-menerus oleh sel tanpa peduli apakah substratnya ada atau tidak. Enzim induktif (enzim adaptif) ialah enzim yang dibentuk karena adanya rangsangan substrat atau senyawa tertentu yang lain. Misalnya pembentukan enzim beta-galaktosida pada escherichia coli yang diinduksi oleh laktosa sebagai substratnya. Tetapi ada senyawa lain juga yang dapat menginduksi enzim tersebut walaupun tidak merupakan substarnya, yaitu melibiosa. Tanpa adanya laktosa atau melibiosa, maka enzim beta-galaktosidasa tidak disintesis, tetapi sintesisnya akan dimulai bila ditambahkan laktosa atau melibiosa. Spesifikasi enzim Tempat katalitik dari suatu enzim adalah bagian dari tempat pengikatan . Enzim, seperti antibodi sering bersifat sangat khusus dalam mengikat senyawa tertentu, karena gugusan asam amino pada tempat pengikatan hanya cocok untuk senyawa tertentu saja. Dengan istilah teknis dapat dikatakan bahwa suatu enzim dapat menunjukkan kekhususan yang tinggi terhadap substratnya. Dengan kata lain, konsep kekhususan mengandung makna bahwa satu enzim hanya dapat mengkatalis reaksi dari substrat tertentu saja. Kekhususan tiap enzim merupakan segi penting dari pengendalian biolgis karena perubahan dalam aktivitas enzim tertentu hanya mempengaruhi senyawa tertentu, tanpa memberi akibat apapun terhadap senyawa yang lain. Ada segi kekhususan terhadap kemampuan katalitik itu sendiri. Kemampuan enzim untuk hanya menggunakan beberapa senyawa sebagai substrat (kekhususan yang tinggi), mengandung arti bahwa tempat pengikatan dapat membentuk tatanan geometrik tertentu , sehingga jumlah rantai samping dalam molekul enzim dapat mennimbulkan gaya yang jauh lebih kuat pada substrat yang cocok bila dibanding dengan gaya yang dapat ditimbulkan pada senyawa lain. Keberadaan gaya yang kuat ini adalah faktor yang sangat penting untuk mempermudah perubahan bentuk substrat sehingga ikatan molekul pada satu substrat dapat terputus dan kemudian membentuk ikatan baru. Enzim berbeda dengan antibodi karena ikatan yang erat dapat mengubah senyawa yang terikat.

BAB III PENUTUP

Enzim ialah suatu zat yang dapat mempercepat laju reaksi dan tanpa ikut bereaksi didalamnya. Enzim berperan secara lebih spesifik dalam hal menentukan reaksi mana yang akan dipacu dibandingkan dengan katalisator anorganik sehingga ribuan reaksi dapat berlangsung dengan tidak menghasilkan produk sampingan yang beracun. Enzim terdiri dari apoenzim dan gugus prostetik. Penamaan enzim berdasarkan system IUB yaitu 1) Reksi dan enzim yang mengatalisis reaksi tersebut membentuk enem kelas, masing-masing mempunyai 4-13 subkelas. 2) Nama enzim terdiri atas 2 bagian. Nama pertama menunjukkan substrat. Nama kedua, yang berakhir dengan akhiran –ase, menyatakan tipe reaksi yang dikatalisis. 3) Informasi tambahan, bila diperlukan untuk menjelaskan reaksi, dapat dituliskan dalam tanda kurung pada bagian akhir; misal, enzim yang mengatalisis reaksi

L-malat + NAD+  piruvat + CO2 + NADH + H + diberi nama 1.1.1.37 L-malat: NAD+ oksidoreduktase (dekarboksilasi). 4) Setiap enzim mempunyai nomor kode (EC) yang mencirikan tipe reaksi ke dalam kelas (digit pertama), subkelas (digit kedua), dan subsubkelas (digit ketiga). Digit keempat adalah untuk enzim spesifik. Jadi, EC 2.7.1.1 menyatakan kelas 2 (transferase), subkelas 7 (transfer fosfat), subsubkelas 1 (alcohol merupakan aseptor fosfat). Digit terakhir menyatakan heksokinase atau ATP: D-heksosa 6-fosfotrasferase, sebuah enzim yang mengatalisis pemindahan fosfat dari ATP ke gugus hidroksil pada atom karbon keenam molekul glukosa. Kasifikasifikasi enzim yaitu 1) Oksidoreduktase. 2) Transferase . 3) Hidrolase. 4) Liase. 5) Isomerase. 6) Ligase. Spesifikasi enzim yaitu bahwa enzim memiliki kemampuan untuk hanya menggunakan beberapa substrat saja. Jadi, tidak semua senyawa bisa dikatalitik oleh enzim tersebut. Tempat pengikatan dapat membentuk tatanan geometrik tertentu , sehingga jumlah rantai samping dalam molekul enzim dapat menimbulkan gaya yang jauh lebih kuat pada substrat yang cocock bila dibanding dengan gaya yang dapat ditimbulkan pada senyawa lain. Keberadaan gaya yang kuat ini adalah faktor yang sangat penting untuk mempermudah perubahan bentuk substrat sehingga ikatan molekul pada satu substrat dapat terputus dan kemudian membnetuk ikatan baru. DAFTAR PUSTAKA

Depdiknas.2003.Kamus Biologi.Balai Pustaka.Jakarta Kimbal, John W.1994.Biology.Jilid 1, 2 dan 3. Edisi kelima. Erlangga.Jakarta Murray, Robert K, 1996, Harper’s, Biochemistry

Mc. Gilvery, Robert W, And Gerald W, 1983 Pearce, Evelyne.1997.Anatomi dan Fisiologi untk Paramedis.Gramedia Pustaka Utama.Jakarta. Robert W. McGilvery dan Gerald W. Goldstein.1983.Biochemistry A Function Approach. Saunders Company.Virginia. Tim Kashiko.2002.Kamus Lengkap Biologi.Kashiko Press.Surabaya. Triman Jr, 2007 Materi Biokimia, Surabaya

makalah asam nukleat Posted by Febrina Dwi P Jun 8 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Asam laktat atau yang sering disebut dengan 2-hydroxypropanoic acid,CH3CH(OH)COOH merupakan asam hidroksi organik yang paling sederhana dengan atom karbon tidak simetris yang tersebar secara luas di alam yang mana memiliki sifat multifungsi dan potensial diproduksi dalam jumlah besar. Senyawa ini termasuk asam lemah dengan daya penguapan yang rendah. Asam lakat digunakan sebagai bahan baku produksi oleh banyak industri di dunia seperti industri makanan, minuman, farmasi, kosmetik, dan lain-lain. Berdasarkan kenyataan bahwa penggunaan asam laktat yang luas dalam dunia industri, maka kebutuhan pemenuhan bagi asam laktat masih sangat besar. Asam laktat diperoleh dari hasil fermentasi gula (glukosa) oleh bakteri asam laktat. Bakteri asam laktat itu sendiri merupakan bakteri gram-positif yang tidak membentuk spora dan dapat memfermentasikan karbohidrat menjadi asam laktat contohnya bakteri lactobacillus. Karena memiliki banyak fungsi maka kebutuhan akan asam laktat ini sangatlah tinggi. Asam laktat itu sendiri telah diproduksi secara komersial baik melalui sintesa kimia maupun fermentasi bakterial. Produksi asam laktat ini perlu ditingkatkan karena kebutuhan dunia industri akan asam laktat sangatlah besar. Terutama yang paling menjajikan dari asam laktat ini adalh dapat digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan PLA (poly lactic acid) yang bersifan biodegredeble dan biocompatible sebagai bahan pengganti plastik. 1.2 Rumusan Masalah  Apa sifat dan  Reaksi kimia  Bagaimana

fungsi yang dimiliki oleh asam laktat.

yang terjadi pada fermentasi asam laktat.

struktur kimia dari asam laktat.

1.3 Tujuan  Mengetahui sifat dan fungsi yang dimiliki

oleh asam laktat.

 Mengetahui reaksi kimia yang terjadi pada asam laktat.  Mengetahui struktur kimia dari asm laktat.

BAB II BIOKIMIA TENTANG ASAM LAKTAT 2.1 Sifat dan Fungsi Asam Laktat Asam laktat merupakan salah satu asam organik yang penting di dunia industri,

terutama di industri makanan. Disamping itu, penggunaanya lebih luas karena bisa dipakai sebagai bahan baku pembuatan polylactic acid. Asam laktat dapat diproduksi dengan dua cara yaitu secara sintesa kimia dan fermentasi karbohidrat. Proses secara kimia menggunakan bahan baku lactonitrile dari hasil reaksi hydrogen cyanide. Proses sintesa secara kimia akan menghasilkan campuran dua isomer asam laktat. Asam laktat dihasilkan pula dari proses fermentasi dengan bahan baku gula atau amilum. Secara umum fermentasi menggunakan mikroorganisme sebagai agen yang mampu menghasilkan asam laktat dengan perolehan tinggi, pada kondisi pH yang rendah dan tempertaur yang tinggi. Asam laktat yang dihasilkan dari fermentasi cenderung berwarna kuning dan biasanya mengandung residu dari gula dan sumber nitrogen. Sifat korosif dari asam laktat dapat diatasi dengan mengkonfersi asam laktat kedalam bentuk garamnya seperti calcium lactat. Dari perbedaan proses fermentasi asam laktat yang dilakukan dengan berbagai cara dan juga bahan baku fermentasi menimbulkan sifat fisik dan juga kimia pada asam laktat.Sifat fisik dan kimia yang dimiliki asam laktat adalah sebagai berikut:  Sifat fisika

Asam laktat memiliki berat molekul 90,08 dan Specific gravity 1,249. Titik didihnya 1251400C pada 27 kPa sedangkan titik lelehnya adalah 52,7-52,80C. Asam laktat itu sendiri memiliki bentuk liquid dan asam laktat tidak memiliki warna dan juga aroma. Kelarutan dari asam laktat yakni larut dalam air, etanol, dietil eter, dan pelarut organik lainya yang dapat larut dengan air. Akan tetapi asam laktat tidak larut dalam benzene dan kloroform.  Sifat

Kimia

Asam laktat merupakan asam karboksilat dengan rumus molekul C3H6O3(CH3.CHOH.COOH). Asam laktat memiliki gugus hidroksil berdekatan dengan gugus asam karboksilat,sehingga membentuk sebuah alpha hydroxyl acid(AHA).Asam laktat dalam larutan dapat melepaskan sebuah proton dari gugus asam yang menghasilkan ion lactate CH3(OH)COO dan memiliki dua isomer optikal yaitu L(+)-lactic acid dan D(-)_lactic acid.  Fungsi

atau Kegunaan Asam Laktat

Selain memiliki sifat fisika dan kimiawi di atas asam laktat juga mempunyai banyak sekali fungsi dan kegunaan diantaranya garam kalsium dari asam laktat di produksi dalam bentuk granular atau serbuk. Digunakan sebagai sumber kalsium diet dan zat pembeku darah dan juga sebagai bahan penolong industri antibiotik dan berfungsi buffer pada sediaan farmasi.Asam laktat dalam bentuk ester digunakan sebagai bahan pengemulsi makanan yang dipanggang pada industri roti, biskuit, dan juga sebagai bahan perasa asam makanan. Dalam dunia pertanian juga memiliki banyak fungsi misalnya dipakai pada industri pestisida, herbisida dan fungisida. 2.2 Struktur Kimia Asam Laktat Asam laktat merupakan asam yang pada proses fermentasinya terdapat dua diagram

tahapan yaitu diagram homofermentatif dan diagram heterofermentatif seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini : Diagaram homofermentatif. Diagaram heterofermentatif. Asam laktat memiliki nama lain yaitu Asam 2-hydroksipropanoic, yang mana kata hydroksi dari nama diatas menunjukkan adanya unsur –OH pada asam laktat sehingga struktur kimianya menjadi seperti dibawah ini : (+)-asam laktat (-)-lactic acid Gambar diatas merupakan Stereoisomer asam laktat dan kedua isomer atau antipoda dari masing-masing saling berhubungan layaknya tangan kanan dan tangan kiri. Pada atom karbon pusat di asam laktat, empat atom atau gugus yang berbeda akan saling terikat sehingga disebut dengan atom karbon asimetrik (n), yang mana pada umumnya  jumlah stereoisomer akan sebanyak 2n. Akan tetapi cara penulisan struktur kimia asam laktat itu bermacam-macam sesuai dengan proses fermentasi atau bahan baku asam laktat. 2.3 Reaksi Kimia Asam Laktat Asam laktat merupakan hasil fermentasi dari berbagai bahan baku seperti gula(glukosa), alkohol, dan juga karbohidrat. Asam laktat tersebut terbentuk dari perubahan glukosafosfat pada jalur pemecahan glikosa. Pada proses fermentasi asam laktat terdapat serangkaian reaksi-reaksi kimia. Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Reaksi ini dapat terjadi dalam keadaan atau kondisi anaerob. Fermentasi pada dasarnya dibutuhkan untuk meregenerasi NAD+(yang sudah direduksi menjadi NADH pada proses glikolisis) dan ATP yang dihasilkan selama fermentasi laktat hanya berasal dari glikolisis(2ATP). Fermentasi asam laktat terjadi sebagai berikut :  Pada proses yang

pertama glukosa(6C) akan diubah menjadi 2 molekul piruvat(3C)

oleh glikolisis yang mana akan menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH.  Pada kondisi aerob maka piruvat akan masuk kedalam siklus Krebs dan

ETS untuk

membuat ATP melalui fosforilasi tingkat subtract(Krebs) dan (ETS). ETS i ni akan mentransfer H dari NADH ke O menjadi H2O dan secara otomatis akan meregenerasi NAD+ yang dibutuhkan agar glikolisis bekerja. Glikolisi tidak akan dapat berjalan tanpa adanya NAD+ dan jika tidak ada oksigen molekuler (anaerob), sel akan meregenerasi NAD+ melalui proses fermentasi.  Dalam

kondisi anaerob tersubut, H dari NADH akan mengalami proses pelepasan

sehingga terjadilah regenerasi NAD+. Sebagai hasil sampingnya dari proses tersebut akan terbentuk asam laktat (enzimnya Lactate Dehydrogenase atau LDH). Pada initinya reaksi yang terjadi selama proses fermentasi asam laktat berlangsung adalah seperti dibawah ini : 2 C2H5OCOOH + EnergiReaksinya adalah C6H12O6———enzim

Reaksi tersebut terbentuk dari berbagai rangkaian proses fermentasi diantaranya : asam piruvat (proses Glikolisis).Glukosa———enzim 

2 C2H3OCOOH + EnergiC6H12O6———  Dari

proses dehidrogenasi maka asam piruvat akan terbentuk atau akan di ubah

menjadi asam laktat. 2 C2H5OCOOH + 2 NAD 2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ——————— Piruvat dehidrogenasa Energi yang terbentuk mulai dari proses glikolisis sampai terbentuk asam laktat adalah sebagai berikut : 8 ATP —– 2 NADH2 = 8-2 (3 ATP) = 2 ATP. BAB III KESIMPULAN 3.1 Kesimpulan Dari penulisan makalah ini dapat di simpulakan bahwa asam laktat termasuk asam organik yang mana proses pembuatanya atau fermentasinya dapat menggunakan berbagai macam bahan baku. Sehingga hal ini menyebabkan asam laktat yang dihasilkan akan memiliki sifat fisik dan kimiawi dan juga penulisan strukturnya juga bermacammacam. Asam laktat ini sangat perlu dproduksi dalam jumlah besar secara kontinyu dikarenakan kebutuhan dunia akan asam laktat sangatlah besar. Asam laktat memiliki banyak sekali manfaat dan kegunaanya terutama dalam dunia industri makanan, bahan pengawet, agent buffer, bahkan asam laktat digunakan dalam dunia pertanian dalam proses produksi pestisida, herbisida dan juga fungisida. Salah satu terapan atau kegunaan daripada asam laktat yang paling menjanjikan adalah dalam hal sebagai bahan baku pembuatan PLA (poly lactic acid) yang mempunyai sifat biodegredeble dan biocompatible sebagai altrnatif pengganti plastik non-biodegredeble yang dihasilkan dari minyak bumi, batu bara, dan juga gas alam.Asam laktat di dapat dari proses perubahan glukosa dan juga piruvat yang saling bereaksi. DAFTAR PUSTAKA MAKALAH PROTEIN 05JUN BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Protein merupakan komponen penting atau komponen utama sel hewan ataumanusia. Oleh karena sel itu merupakan pembentuk tubuh kita, maka protein yangterdapat dalam makanan berfungsi sebagai zat utama dalam pembentukan dan pertumbuhan tubuh. Kita memperoleh protein dari makanan yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Sintesa protein adalah penyusunan amino pada rantai polipeptida. Dalam proses tersebut melibatkan DNA(Timin T ,Adenine

A

,Sitosin

C

U

C

,Guanin

G

,Adenin

A

,Sitosin

,Guanin

G

)danRNA (Ur asil

). DNA berfungsi sebagai bahan

geneticuntuk sel baik prokariot maupun eukariot, karena prokariot tidak memiliki system internal,DNA tidak terpisahkan dari inti sel lainnya. Pada Eukariot DNA terletak di inti dipisahkandari sitoplasma oleh selubung inti. Proses sintesis protein terbagi atas transkripsi dantranslasi. Seperti kita ketahui DNA sebagai media untuk proses transkripsi suatu gen berada di kromosom dan terikat oleh protein histon. Saat menjelang proses transkripsi berjalan, biasanya didahului signal dari luar akan kebutuhan suatu protein atau molekullain yang dibutuhkan untuk proses pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, dan fungsi lain di tingkat sel maupun jaringan . Kandungan informasi DNA, materi genetik, terdapat dalam bentuk urutan nukleotida yang spesifik di sepanjang untai DNA. Tetapi bagaimana informasi tersebut dihubungkan dengan sifat-sifat yang diwarisi suatu organisme? Atau dengan kata lain, apa yang sebenarnya diutarakan oleh gen? Dan bagaimana pesan tersebut di terjemahkan oleh sel ke dalam sifat yang spesifik, seperti rambut coklat atau tipe golongan darah A? Ingat kembali kacang ercis Mendel. Salah satu karakter yang dipelajari pada kacang ercis adalah panjang batang. Variasi dalam satu gen tunggal menentukan perbedaan antara varietas (tanaman) kacang ercis yang tinggi dan yang kerdil. Mendel tidak mengetahui dasar fisiologis dari perbedaan fenotipik tersebut, namun para ahli tumbuhan menjelaskan sebagai berikut: Kacang yang kerdil kekurangan hormon pertumbuhan yang disebut geberrelin, yang merangsanga pertumbuhan normal pada batang. Kacang yang kerdil jika diberi hormone giberelin akakn menunjukkan perumbuhan yang normal. Apa yang menyebabkan kacang yang kerdil tidak dapat mensintesis hormon giberelin sendiri? Tanaman tersebut ternyata tidak mempunyai suatu protein penting, yaitu suatu enzim yang diperlukan untuk sintesis hormon giberelin.Contoh di atas menggambarkan bahasan utama dari sintesis protein. Oleh karena pentingnya sintesis protein bagi fungsi dan fisiologi tubuh, maka disusunlah makalah sederhana ini untuk membantu memberikan informasi mengenai sintesis protein.

1.2 Rumusan masalah Apakah yang dimaksud dengan sintesa atau sintesis protein Bagaimanakah proses dari replikasi DNA Bagaimanakah proses dari Transkripsi dan Translasi DNA Bagaimanakah proses dari siklus urea 1.3 Tujuan Dapat mengetahui apakah yang dimaksud sintesa atau sintesis protein Dapat mengetahui bagaimanakah proses dari replikasi DNA Dapat mengetahui bagaimanakah proses dari Transkripsi Translasi DNA Dapat mengetahui bagaimanakah proses dari siklus urea

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Protein

Protein adalah senyawa organik kompleks dengan berat molekul tinggi, protein merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida. Protein mengandung molekul karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus (wikipedia). fungsi utama protein Sebagai enzim, Alat pengangkut dan penyimpan Misalnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam otot,penunjang mekanis, Media perambatan impuls syaraf misalnya berbentuk reseptor, dan Pengendalian pertumbuhan.

Secara singkat penjelasan tentang protein sebagai berikut : Protein yaitu Polimerisasi asam amino Fungsi protein secara singkat yaitu sebagai : katalitik (enzim), kontraksi, pengatur gena, pencegahan, hormon, struktural, transport.

Asam amino merupakan: bagian-bagian dari protein. atau kata lain asam amino akan membentuk protein. ikatan-ikatan kuat pada protein : peptida, disulfide dan ikatan lemah : hidrogen, ionik (garam), van der waals (hidrofobik).

Sifat-sifat umum dari protein yaitu : REAKSI WARNA : Asam amino : Ninhidrin Protein : Biuret

DENATURASI protein : Perubahan sifat protein sehingga tidak alamiah lagi /kerusakan protein. sebab sebab denaturasi protein yaitu : secara fisis : dikocok, sinar, dingin, panas secara kimiawi : + asam, basa, organik Pada denaturasi : ikatan lemah hilang ikatan kuat masih

Klasifikasi protein berdasar sifat protein : 1. Kelarutan : albumin, globulin, fibrinogen 2. Bentuk : globuler, fibrosa 3. Sifatnya dengan elektroforesis 4. Sedimentasi : VLDL, IDL, LDL, HDL. 5. Imunologis : Ig A, D, E, G, M. 6. Struktur tiga dimensi : primer, sekunder, tertier, kuarterner 7. Fungsi biologis : struktural, enzim

Untuk mengetahui kecukupan protein yaitu dengan mengukur keseimbangan nitrogen. Keseimbangan nitrogen : perbedaan antara N yang masuk : keluar Positif : Masuk > keluar contoh anak sedang tumbuh, ibu hamil Negatif : Masuk < keluar contohnya pasien setelah operasi, kanker lanjut, kwashirkor, marasmus, makan protein.

ASAM AMINO asam amino akan membentuk protein melalui proses tranlasi di dalam sel. atau asam amino adalah bagian penyusun dari protein. - Asam amino esensiil yaitu asam amino yang tidak dapat disintesis oleh tubuh manusia. tetapi didapatkan dari makanan (tumbuhan dan hewan) - Sifat : Asam amino di alam ± 300 macam yang menyusun protein (manusia, hewan, tumbuhan) = 20 macam asam amino esensial - Rumus asam amino : Dua gugus dapat mengalami ionisasi :  – COOH (asam) dan -NH2 basa.

2.2 Struktur Protein Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat): struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida). Frederick Sanger merupakan ilmuwan yang berjasa dengan temuan metode penentuan deret asam amino pada protein, dengan penggunaan beberapa enzim protease yang mengiris ikatan antara asam amino tertentu, menjadi fragmen peptida yang lebih pendek untuk dipisahkan lebih lanjut dengan bantuan kertas kromatografik. Urutan asam amino menentukan fungsi protein,

pada tahun 1957, Vernon Ingram menemukan bahwa translokasi asam amino akan mengubah fungsi protein, dan lebih lanjut memicumutasi genetik.

struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut: alpha helix (α-helix, “puntiran-alfa”), berupa pilinan rantai asam -asam amino berbentuk seperti spiral; beta-sheet (β-sheet, “lempeng -beta”), berupa lembaran-lembaran lebar yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terikat melalui ikatan hidrogen atau ikatan tiol (S-H); beta-turn, (β-turn, “lekukan-beta”); dan gamma-turn, (γ-turn, “lekukan-gamma”). struktur tersier yang merupakan gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder. Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener. contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin. Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode: (1) hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, (2) analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, (3) kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan (4) penentuan massa molekular dengan spektrometri massa. Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR) Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD. Pada spektrum FTIR, pita amidaI dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah. Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domainyang terlibat di dalamnya. Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda

dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional. 2.3 Fungsi protein Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel mkahluk hidup dan virus. Protein memiliki berbagai fungsi seperti : Protein merupakan enzim atau subunit enzim , missal ribonuklease , tripsin. Protein berperan dalam fungsi structural atau mekanis , missal protein yang membentuk batang dan sendi ketoskerlileton. Protein juga terlibat dalam system kekebalan (imun) sebagai antibody missal Trombin. Protein sebagai system pengendali dalam bentuk hormone , missal insulin,hormone tumbuh atau auksin Protein sebagai komponen penyimpan atau nutrient,missal kasein(susu),ovalgumin(telur),gliadin(gandum) dan transportasi hara tumbuhan. Protein sebagai salah satu sumber gizi dan berperan sebagai sumber asam amino bagi organism yang tidak dapat membentuk asam amino sendiri . Pada organisme lain protein memiliki fungsi lain seperti monelin , pada suatu tanaman yang memiliki rasa manis. Ciri-ciri tumbuhan yang kekurangan protein yaitu : Tanaman tumbuh kerdil Daun menguning karena kekurangan klorofil,lebih lanjut mongering dan rontok Tulang-tulang dibawah permukaan daun tampak pucat Pertumbuhan tanaman lambat kerdil dan lemah Produksi bunga dan biji rendah Jaringan tanaman mengering dan mati. BAB III PEMBAHASAN

3.1 Sintesis protein. Protein mempunyai peranan penting dalam organisasi struktural dan fungsional dari sel. Protein struktural menghasilkan beberapa komponen sel dan beberapa bagian diluar sel seperti kutikula,serabut dan sebagainya. Protein fungsional (enzim dan hormon) mengawasi hamper semua kegiatan metabolisme , biosintesis, pertumbuhan, pernapasan dan perkembangbiakan dari sel. Namun demikian sebuah sel tidak mungkin membuat protein yang dibutuhkan oleh individu yang bersel banyak. Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui RNA. Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik. Menurut (Suryo, 2008:59-61) DNA merupakan susunan kimia makromolekular yang komplek, yang terdiri dari tiga macam molekul yaitu : Gula pentose yang dikenal sebagai deoksiribosa, Asam pospat, dan Basa nitrogen, dibedakan atas dua tipe dasar yaitu : pirimidin {sitosin (S) dan timin (T)} dan purin {adenine (A) dan guanine (G)}. Suatu konsep dasar hereditas yang mampu menentukan ciri spesifik suatu jenis makhluk menunjukkan adanya aliran informasi bahan genetik dari DNA ke asam amino (protein). Konsep tersebut dikenal dengan dogma genetik. Tahap pertama dogma genetik dikenal sebagai proses transkripsi DNA menjadi mRNA. Tahap kedua dogma genetik adalah proses translasi atau penerjemahan kode genetik pada RNA menjadi urutan asam amino. Dogma genetik dapat digambarkan secara skematis sebagai berikut. DNA transkripsi RNA translasi Protein

3.2 Proses Replikasi DNA Replikasi adalah proses duplikasi DNA secara akurat. genom manusia pada satu sel terdiri sekitar 3 milyar dan pada saat replikasi harus diduplikasi secara akurat (persis tidak boleh ada yang salah). Replikasi adalah transmisi vertical (dari sel induk ke sel anak supaya informasi genetik yang diturunkan sama dengan sel induk). Replikasi hanya terjadi pada fase S (pada mamalia), Replikasi terjadi sebelum sel membelah dan selesai sebelum fase M.

Salah satu sumber kesalahan DNA adalah pada kesalahan replikasi yang dipengaruhi oleh berbagai factor, diantaranya karena kondisi lingkungan dan kesalahan replikasi sendiri sehingga menyebabkan terjadinya mutasi. Supaya replikasi sel dari generasi ke generasi tidak terjadi kesalahan maka perlu ada repair DNA. Selain karena kesalahan replikasi, DNA juga sangat rentan terhadap bahan kimia, radiasi maupun panas (hal yang dapat menyebabkan mutasi pada DNA pada saat replikasi). Replikasi terjadi dengan proses semikonservatif karena semua DNA double helix. Hasil replikasi DNA double strand. Kedua DNA parental strand bisa menjadi template yang berfungsi sebagai cetakan untuk proses replikasi: Semikonservaative process. Primer strand : Pada 3’ dia akan melepaskan 2P dipakai sebagai energy untuk menempelkan, tetapi pada 5’ P tidak bisa dilepas karena ketiga P dibutuhk an sehigga tidak ada energy sehingga tidak pernah terjadi sintesis dari 3’ -5’, tetapi dari 5’ -3’, jadi yang menambah selalu ujung 3’ .

Perbedaan Replikasi DNA dan Trankripsi DNA yaitu :

Enzim yang berperan dalam proses transkripsi dan replikasi berbeda Pada proses transkripsi, enzim yang berperan RNA polymerase. transkripsi DNA : terjadi pada saat akan terjadi sintesis protein (ekspresi gen); yang dipakai cetakan hanya salah satu untai DNA(3’-5’)

replikasi DNA : sebelum fase mitosis (fase S) dalam siklus sel; kedua untai induk dipakai sebagai cetakan untuk di replikasi.

DNA polymerase

Pada proses replikasi DNA terdapat enzim sentral, yaitu DNA polymerase. Pada proses replikasi, DNA polymerase hanya bisa menempel pada gugus OH (hidroksil) dimana gugus OH hanya ada pada ujung 3’ sedangkan ujung 5’ adalah ujung fosfat. (ciri utama DNA polymerase). Ciri kedua: DNA polymerase tidak bisa mensintesis/ menempelkan DNA ke pasangan-nya kalau tidak ada primer (lokomotif). Sifat dari DNA polymerase dia

hanya bisa mensintesis DNA dari arah 5’ -3’ sehingga pertumbuhan dari 5’ -3’ karena penambahan pada ujung 3’, dimana pada ujung 3’ ada ujung hidroksil.

Ciri lain DNA polymerase: membutuhkan primer, tidak bisa mensintesis DNA tanpa adanya primer, primer yang dipakai adalah RNA (sekitar 4-5 basa dan dilanjutkan DNA). DNA yang dibutuhkan adalah DNA primase untuk meletakkan RNA pada tempatnya. DNA primase untuk mensintesis RNA sebagai lokomotif (4-5 basa). Bila lokomotif sudah  jadi maka akan di-take over oleh DNA polymerase, dan yang ditambahkan adalah DNA. Pada Proses replikasi di butuhkan titik awal (replication origin) biasa di singkat ORI. Contoh pada plasmid (prokariot), terdapat proses replikasi yang dimulai pada replication origin dan mengembang sampai dihasilkan 2 plasmid yang sama persis. Tetapi pada eukariot (mamalia) lebih kompleks tetapi tetap membutuhkan replication origin. Pada mamalia ada beberapa replication origin (replication bubble) yang akan bergabung satu sama lain. DNA harus terbuka dahulu baru bisa digandakan. Origin replication disebut sebagai unique sequence yang merupakan pertanda sebagai tempat proses/titik mulai terjadinya replikasi, dimana ada protein tertentu yang akan mengenali sequence. Pada bakteri (prokariot) hanya butuh satu titik ORI (origin of replication) sedangkan pada mamalia (eukariot) butuh beberapa ORI karena kalau hanya 1 ORI akan butuh waktu 3 minggu untuk mereplikasi 3 milyard DNA. Sehingga pada mamalia ada 30.000 titik ORI yang bekerja secara bersamaan sehingga fase S untuk replikasi hanya butuh beberapa jam saja. Untuk replikasi perlu sequence tertentu yaitu yang disingkat (ACS) merupakan urutan basa yang sangat terjaga karena urutan basa tersebut dikenali oleh protein Origin Recognition Complex (ORC) sehingga bila ORC mengenali sequence maka replikasi dapat dimulai. ORI lebih global sedangkan ACS sudah pada sequence (pada urutan basa tertentu). Replikasi terjadi pada fase S sedangkan transkripsi bisa terjadi pada fase S atau G1 dimana terjadi sintesis protein maka bisa terjadi transkripsi. Saat awal akan di mulainya repliaksi, pada G1 akhir ORC mengenali sequence ACS, kemudian ada molekul lain, juga helikase yang membentuk pre-replicative complex (preRC). selanjutnya pada fase S degradasi fosporilasi ORC, degradasi fosforilasi Cdc6 maka terbentuk bubble replication. Helikase membuka pilinan, topoisomerase yang memotong pada titik tertentu. secara singkat dalam siklus sel : Pada fase G2/M sudah ada 2 copy. Pada fase G1 persiapan, S proses replikasi, G2/M sudah selesai

Proses replikasi DNA

Pertama adanya replication origin, kemudian pembukaan local DNA helix dan adanya RNA primer synthesis. Replikasi:> ORC menempel pada ACS (ORI) :> sehingga pilinan membuka dengan bantuan helikase. Helikase akan menempel untuk membuka pilinan (helix). DNA double helix (bentuk terpilin). Untuk mereplikasi bila bentuknya terpilin tidak akan pernah bisa sehingga perlu dibuka pilinannya. Bila membuka pilinan pada salah satu ujung maka ujung yang lain akan semakin kuat pilinannya sehingga perlu daerah tertentu yang dipotong untuk membuka pilinan tesebut yang dilakukan oleh helikase. Perlu DNA primase untuk membuat RNA primer sintesis, karena DNA polymerase tidak bisa mensintesis tanpa ada primer. Kemudian terjadi proses replikasi. Karena arah DNA anti parallel maka perlu Leadingstrand dan lagging strand. Dari ORI didapatkan 2 replication fork.Ada ORI dan helikase yang membuka pilinan terus sampai terbentuk replication bubble.

Proses replikasi yang di perlukan utama: 1. ORI 2. Helikase 3. Replication bubble

Selanjutnya perlu primase untuk membuka primary. Merah RNA, Biru DNA. Bubble semakin besar, replikasi berlanjut dan 1 ORI akan membentuk 2 replication fork.

Replication fork pada plasmid Terdapat 2 parental strand (run occusite direction) yang bersifat antiparalel: 5’-3’ dan 3’5’. DNA polymerase hanya mensintesis/mempolimerasi dari arah 5’ -3’. Satu strain bisa secara kontinyu disintesis yaitu yang 5’ -3 (leading strain). Sementara yang 3’ -5’ tidak

bisa dibentuk, tetapi tetap harus dibentuk dengan 5’-3’, sehingga perlu satu strain yang terbentuk dari small discontinue peaces yang disebut sebagai lagging strain. Small peaces disebut okazaki fragmen.

Pada leading strand karena arahnya sudah dari 5’ -3’ maka tinggal menambah saja.

Sedangkan pasangannya (lagging strain) karena arahnya 3’ -5’ maka hanya diam, tetapi pada titik tertentu akan ditambahkan primase lagi dan akan mensintesis lagi dari arah 5’ 3’ (okazaki fragmen: fragmen2 potongan kecil yang terjadi pada saat replikasi pada lagging strain)-> Pada lagging strand arahnya dari 3’ -5’. Okazaki fragment: fragment potongan kecil pada saat replikasi yang terjadi pada lagging strand template. Yang terjadi pd Okazaki fragment (OF): kita punya RNA primer sehingga di OF ada RNA-DNA hybrid. Tetapi RNA harus dibuang oleh RNase H. Setelah itu untuk menggantikan RNA dibutuhkan polymerase delta (delta) yang bisa bersifat exonuclease tetapi juga bisa bersifat endonuclease, yaitu mereplace atau menempatkan dNTP. Pada saat RNA dibuang maka akan digantikan dengan DNA polymerase delta yang baru sampai hilang sama sekali. Tetapi masih belum lengkap karena masih ada celah sehingga perlu DNA ligase untuk menempelkan. Akhirnya diperoleh 2 strain yang sama persis.

Protein yang dibutuhkan dalam replication fork yaitu:

- Helicase: fungsinya untuk membuka (unwinding) parental DNA - Single-stranded DNA-binding protein: untuk menstabilisasi unwinding, untuk mencegah DNA yang single-stranded agar tetap stabil (tidak double straded lagi). - Topoisomerase: untuk memotong (breakage) pada tempat-tempat tertentu. DNA Polimerase yang memiliki DNA single-strand binding protein monomer yang bertugas untuk mencegah supaya DNA tidak hanya menempel dengan lawannya tetapi  juga bisa membentuk hairpins. Karena sudah terbuka sehingga ada basa-basa tertentu yang saling berpasangan sehingga terbentuk hairpins. Supaya tidak terbentuk hairpins maka didatangkan single strand binding protein supaya tetap lurus dan tidak berbelok-belok.Topoisomerase, cirinya memotong DNA pada tempat tertentu sehingga mudah untuk memutar karena sudah dipotong. Tugasnya adalah memasangkan kembali DNA yang terpotong.

Protein aksesori: Brace protein, : Replication factor C (RFC), supaya DNA polimerasenya menempelnya stabil (tidak mudah terlepas dari DNA template).

Sliding-clamps protein, supaya kedudukannya stabil dan tidak goyang2. Proses pada leading dan lagging strand berlangsung secara bersamaan, tetapi proses pada lagging bertahap. Ada DNA polimerase dan sliding clamps. Sintesis terjadi pada leading strand terlebih dahulu. Pada tahap tertentu DNA primase akan ditambahkan sehingga clamps-nya datang lagi. Setelah proses replikasi selesai maka RNA akan segera dibuang digantikan dengan DNA yang baru. Perangkat untuk replikasi: DNA polimerasi, brace, clamp, DNA helicase, single-strand binding protein, primase, topoisomerase.Setelah direplikasi ujung DNA harus ada telomere (ujung DNA). Bila tidak ada telomere maka kromosom akan saling menempel sehingga kromosom tidak 46 tetapi dalam bentuk gandeng2 (tidak diketahui).

Chromosome end: Pada lagging strand, di akhir replikasi ujungnya akan dihilangkan, RNA juga akan dihilangkan, sehingga hasil replikasi menjadi lebih pendek. Hal ini terjadi karena menggunakan primer RNA untuk proses replikasi, dan RNA primer setelah replikasi harus dibuang dan tidak bisa digantikan. Untuk mengatasinya maka diadakan telomerase yang dibuat berkali-kali. (slide 76: TTGGGGTTGGGTTGGGG). Telomer dibuat oleh enzim telomerase. Telomer: ujung yang merupakan non coding DNA sehingga kalau memendek tidak akan menjadi masalah karena tidak mengkode apapun. Telomer diadakan untuk mengantisipasi pada saat replikasi karena DNA akan memendek. EXTENDS 3’ PRIMARY GENE – > TELOMERE, dan enzim yang membuatnya : telomerase. Semua sel selain stem sel tidak punya telomere. Pada saat sel replikasi maka akan selalu memendek. Sampai pada suatu titik tertentu yang merupakan signal bagi sel untuk berhenti membelah. Karena kemampuan sel untuk membelah dibatasi oleh panjangnya telomerase. Pada saat telomere memendek sampai batas tertentu maka akan memberikan sinyal bagi sel untuk berhenti membelah. Sedangkan pada stem sel yang memiliki telomerase, maka kemampuan membelahnya tidak terbatas karena pada saat telomere habis maka telomerase akan membentuk telomere baru. Hal ini yang dimanfaatkan oleh sel kanker karena sel kanker memiliki telomerase sehingga sel kanker dapat terus membelah. Manusia memiliki kemampuan replikasi sel yang terbatas karena keterbatasan telomere, shg bila telomere habis sel akan berhenti membelah.

3.3 Pengertian Transkripsi dan Translasi

Gen memberi perintah untuk membuat protein tertentu. Tetapi gen tidak membangun protein secara langsung. Jembatan antara DNA dan sintesis protein adalah RNA. RNA secara kimiawi serupa dengan DNA, terkecuali bahwa RNA mengandung ribose, bukan deoksiribosa, sebagai gulanya dan memiliki basa nitrogen urasil, dan bukan timin. Transkripsi merupakan sintesis RNA berdasarkan arahan DNA. Kedua asam nukleat menggunakan bahasa yang sama, dan informasinya tinggal ditranskripsikan atau disalin, dari satu molekul ke molekul lain. Molekul RNA yang dihasilkan merupakan transkrip penuh dari instruksi-instruksi pembangun-protein dari gen itu. Jenis molekul RNA ini disebut RNA mesenjer (mRNA), karena molekul ini membawa pesan dari DNA ke peralatan pensintesis-protein dari sel tersebut. Translasi merupakan sintesis polipeptida yang sesungguhnya, yang trejadi berdasarkan arahan mRNA. Selama tahapan ini terdapat perubahan bahasa: Sel tersebut harus menerjemahkan (mentranslasi) urutan basa molekul mRNAke dalam urutan asam amino polipeptida. Tempat-tempat translasi ini ialah ribosom, partikel kompleks yang memfasilitasi perangkaian secara teratur asam amino menjadi rantai polipeprtida. Walaupun mekanisme dasar transkripsi dan translasi serupa untuk prokariota dan eukariota, terdapat suatu perbedaan penting dalam aliran informasi genetik di dalam sel-sel tersebut. Karena bakteri tidak memiliki nukleus, DNA-nya tidak tersegregasi dari ribosom dan perlengkapan pensintasis-protein lainnya. Transkripsi dan translasi dikopel (dipasangkan), dengan ribosom menempel pada ujung depan molekul mRNA sewaktu transkripsi masih terus berlangsung. Sebaliknya, sel eukariotik, selubung nukleus memisahkan transkripsi dan translasi dalam ruang dan waktu. Transkripsi terjadi di nukleus, dan mRNA dikirim ke sitoplasma, di mana translasi terjadi. Tetapi sebelum mRNA itu meninggalkan nukleus, transkriptranskrip RNA eukariotik dimodifikasi dengan berbagai cara untuk menghasilkan mRNA akhir yang fungsional. Dengan demikian, dalam proses dua-langkah ini, transkrip gen eukariotik menghasilkan pra-mRNA, dan pemrosesan RNA menghasilkan mRNA akhir.

Gambar 1. Perbedaan sintesis protein (a) prokariotk dan (b) eukariotik

3.4 Proses siklus urea Pada eukariota, siklus urea (bahasa Inggris: urea cycle, ornithine cycle) merupakan bagian dari siklus nitrogen, yang meliputi reaksi konversiamonia menjadi urea. Siklus ini ditemukan pertama kali oleh Hans Krebs dan Kurt Henseleit pada tahun 1932.

Pada mamalia, siklus urea terjadi di dalam hati, produk urea kemudian dikirimkan ke organ ginjal untuk diekskresi. Dua jenjang reaksi pada siklus urea terjadi di dalam mitokondria. Ringkasan reaksi siklus urea adalah: Amonia Amonia merupakan produk dari reaksi deaminasi oksidatif yang bersifat toksik. Pada manusia, kegagalan salah satu jenjang pada siklus urea dapat berakibat fatal, karena tidak terdapat lintasan alternatif untuk menghilangkan sifat toksik tersebut selain mengubahnya menjadi urea. Defisiensi enzimatik pada siklus ini dapat mengakibatkan simtoma hiperamonemia yang dapat berujung pada kelainan mental, kerusakan hati dankematian. Sirosis pada hati yang diakibatkan oleh konsumsi alkohol berlebih terjadi akibat defisiensi enzim yang menghasilkan Sarbamil fosfat pada jenjang reaksi pertama pada siklus ini. Ikan mempunyai rasio amonia yang rendah di dalam darah, karena amonia diekskresi sebagai gugus amidadalam senyawa glutamina. Reaksi hidrolisis pada glutamina akan menkonversinya menjadi asam glutamat dan melepaskan gugus amonia.Sedangkan manusia hanya mengekskresi sedikit sekali amonia, yang dikonversi oleh asam di dalam urin menjadi ion NH4+, sebagai respon terhadap asidosis karena amonia memiliki kapasitas seperti larutan penyangga yang menjaga pH darah dengan menetralkan kadar asam yang berlebih. Urea Urea merupakan zat diuretik higroskopik dengan menyerap air dari plasma darah menjadi urin. Kadar urea dalam darah manusia disebut BUN (bahasa Inggris: Blood Urea Nitrogen). Peningkatan nilai BUN terjadi padasimtoma uremia dalam kondisi gagal ginjal akut dan kronis atau kondisi gagal jantung dengan konsekuensitekanan darah menjadi rendah dan penurunan laju filtrasi pada ginjal. Pada kasus yang lebih buruk,hemodialisis ditempuh untuk menghilangkan larutan urea dan produk akhir metabolisme dari dalam darah. Pada hewan seperti burung dan reptil yang harus mencadangkan air di dalam tubuhnya, nitrogen diekskresi sebagai asam urat yang bersenyawa dengan sedikit kandungan air. Sedang pada manusia, asam urat tidak disintesis dari amonia, melainkan dari adenina dan guanina yang terdapat pada berbagai nukleotida. Asam urat biasanya diekskresi dalam jumlah sedikit, melalui urin. Kadar asam urat dalam darah dapat meningkat pada penderita gangguan ginjal dan leukimia. Bentuk garam dari asam urat dapat mengendap menjadi batu ginjalmaupun batu kemih. Pada artritis, endapan garam dari asam urat terjadi pada tulang rawan yang terdapat pada persendian. Jenjang reaksi

Sarbamil fosfat sintetase, sebuah enzim, merupakan katalis pada reaksi dengan substrat NH3, CO2 dan ATPmenjadi sarbamil fosfat, yang kemudian diaktivasi oleh asam N-asetilglutamat yang terbentuk dari asam glutamat dan asetil-KoAdengan enzim N-asetilglutamat sintetase. N-asetilglutamat merupakan regulator yang penting dalamureagenesis selain arginina, kortikosteroid dan protein yang lain. Reaksi kondensasi yang terjadi pada ornitina lantas memicu konversi sarbamil fosfat menjadi sitrulina dengan bantuan enzim ornitina transarbamilase.Kemudian sitrulina dilepaskan dari dalam matriks menuju sitoplasma, dan kondensasi terjadi dengan asam aspartat dan enzim argininosuksinat sintetase, membentuk asam argininosuksinat, yang kemudian diiris oleh argininasuksinat liase menjadi asam fumarat dan arginina. Asam fumarat akan dioksidasi dalam siklus sitrat di dalam mitokondria, sedangkan arginina akan teriris menjadi ureadan ornitina dengan enzim arginase hepatik. Baik argininosuksinat liase maupun arginase diinduksi oleh rasalapar, dibutiril cAMP dan kortikosteroid. BAB IV PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Sintesa protein adalah penyusunan amino pada rantai polipeptida. Replikasi adalah proses duplikasi DNA secara akurat . Replikasi terjadi dengan proses semikonservatif karena semua DNA double helix. Transkripsi merupakan sintesis RNA berdasarkan arahan DNA. Translasi merupakan sintesis polipeptida yang sesungguhnya, yang trejadi berdasarkan arahan mRNA. Siklus urea merupakan bagian dari siklus nitrogen, yang meliputi reaksi konversi amonia menjadi urea.

5.2 Saran Semoga makalah ini dapat menjadikan tambahan ilmu bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya . Namun , penulis juga membutuhkan kritik yang membangun untuk menjadikan tambahan ilmu bagi poenulisnya .

DAFTAR PUSTAKA

Almatsier, S..2003. Prinsip Dasar Ilmu Gizi.Jakarta : Gramedia

McGilvery,Robert W.,1996.Biokimia Suatu Pendekatan Fungsional.Surabaya : Airlangga University Press.

Poedjiadi,Anna.2006.Dasar-Dasar Biokimia.Jakarta : Universitas Indonesia

Schumm,Dorothy E..1993.Intisari Biokimia.Jakarta : Binarupa Aksara

Suwandito, Tri Martini, METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO, www.google.com, diakses 8 oktober 2008.

Tri Rini Nuringtyas, ASAM AMINO DAN PROTEIN, www.google.com, diakses 8 oktober 2008. sintesis protein Posted 11 Januari 2011 by woachiedhadinoer in materi. Tinggalkan Sebuah Komentar Tahapan Sintesis Protein Tahap-tahap sintesis Protein. Sintesis protein merupakan reaksi yang menghubungkan fungsi DNA dengan penyusunan molekul tubuh, yaitu protein. Protein yang dibentuk melalui sintesis protein akan mengalami banyak modifikasi, ada yang menjadi protein struktur, proteksi, dan enzim (biokatalisator). Kita tahu bahwa semua proses atau reaksi dalam tubuh kita hampir tidak terjadi tanpa adanya enzim. Hal itu menunjukkan betapa pentingnya enzim dalam tubuh kita, dan proses dasar atau awal pembuatan enzim yang berasal dari proses sintesis protein.

Sintesis protein terjadi di ribosom, yang mana bisa berada melekat pada retikulum endoplasma kasar ataupun berada bebas pada sitoplasma. Setelah selesai disintesis, protein pertama kali mengalami modifikasi pada organel badan golgi. Proses pemindahan protein dari RE ke badan golgi melalui suatu struktur gelembung atau sering dinamakan sebagai vesikula. Note: Vesikula yang membawa protein dari RE merupakan hasil pelepasan membran pada RE dan bisa melalukan fusi atau penggabungan membran dengan badan golgi. Oleh karena itu, struktur membran pada RE dan badan golgi memiliki persamaan. Selain itu, secara garis besar, badan golgi dan RE memiliki persamaan model, yaitu membran yang berlipat-lipat. Apakah Sintesis Protein? Sintesis protein secara singkat dapat didefinisikan sebagai proses penerjemahan informasi yang ada pada DNA (sumber materi genetik) yang mengkode asam-asam amino sehingga menjadi rantai peptida (rantai protein). Akan tetapi, pengertian yang semacam bisa didapati berbeda, tergantung dari sumber yang digunakan sebagai acuan meskipun isinya sebenarnya sama saja. Komponen yang Berperan Komponen yang berperan dalam sintesis protein adalah inti sel, RE kasar, Ribosom (rRNA), mRNA, tRNA, RNA polimerase. a. Inti sel Inti sel merupakan lokasi dimana sumber informasi genetik berada, yaitu DNA. Jadi, informasi yang akan diterjemahkan pada sintesis protein berasal dari inti sel. b. RE kasar & Ribosom (rRNA) RE kasar merupakan lokasi dimana ribosom melekat. Selain itu, rRNA atau Ribosomal RNA merupakan tempat terjadinya sintesis protein. c. tRNA (RNA transfer) tRNA merupakan salah satu jenis RNA yang bertugas untuk mengikat asam amino dari sitoplasma dan menggabungkannya dengan asam amino lain pada tahapan sintesis protein. d. RNA polimerase RNA polimerase merupakan enzim yang berperan dalam proses perangkaian molekul RNA dari molekul DNA.

Tahapan Sintesis Protein Sintesis protein secara garis besar dibagi menjadi dua tahapan utama, yaitu proses pembuatan molekul mRNA pada inti sel (transkripsi) dan proses penerjemahan mRNA oleh rRNA serta perangkaian asam amino di ribosom (translasi). 1. Transkripsi Transkripsi terjadi di inti sel. Pada tahapa ini, RNA polimerase akan melekat pada rantai DNA sehingga rantai membuka. Salah satu rantai DNA yang akan diterjemahkan (DNA template/rantai sense) mulai mendapatkan basa pasangannya, sehingga tercipta rantai komplemen. Rantai komplemen inilah yang kemudian akan menjadi mRNA (messenger RNA). Note: pada proses pembuatan mRNA, kode A pada rantai sense akan berkomplemen dengan kode U (urasil), bukan T atau timin seperti pada DNA. RNA polimerase selanjutnya akan bergerak sepenjang rantai DNA hingga kode-kode yang diperlukan selesai diterjemahkan menjadi mRNA primer. Peristiwa i ni hanya terjadi pada rantai sense atau DNA template saja, sedangkan pada rantai antisense atau DNA non-template tidak akan terjadi. Setelah selesai, mRNA primer akan dilepaskan dan selanjutnya akan melalui beberapa proses. a. capping dan polyadenilasi b. intron dihilangkan dan ekson akan bergabung splicing c. splicing akan berlanjut hingga terbentuk mRNA siap pakai. Note: mRNA terdiri dari dua macam kode, yaitu ekson dan intron. Ekson adalah kode yang dipakai, sedangkan intron akan dibuang. mRNA matang selanjutnya akan ditransfer ke sitoplasma untuk menuju tahapan selanjutnya, yaitu translasi di ribosom. 2. Translasi Tahapan translasi merupakan tahapan dimana mRNA matang dari dalam inti sel yang telah ditransfer ke sitoplasma, tepatnya diribosom, segera diterjemahkan. Translasi sendiri terdiri dari tiga tahapan, yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi. a. Inisiasi Pada saat mRNA sampai di ribosom, proses pertama kali yang terjadi adalah inisiasi. Yaitu proses pengenalan kodon (pasangan 3 kode: cth. UAA, AUG), yang dimana sintesis akan dimulai dari kodon pemula (kodon start) yang merupakan asam amino Metionin,

dengan kode AUG. Setelah kodon ini terbaca, asam amino pertama akan berada diribosom untuk selanjutnya digabungkan dengan asam amino selanjutnya. Asam amino berada bebas disitoplasma dan dibawa menuju ribosom oleh RNA transfer atau tRNA. b. Elongasi Elongasi merupakan proses kelanjutan dari inisiasi. Pada tahapan ini, kodon akan terus dibaca dan tRNA akan terus menerus membawa asam amino ke ribosom sesuai dengan kodon yang ada pada mRNA. Pada proses elongasi, ribosom biasanya akan berada pada posisi agregat atau kumpulan. Dua atau lebih ribosom akan melekat pada rantai mRNA secara bersama-sama sehingga terlihat seperti sedang bergerombol. Fenomena ribosom yang berkelompok ini disebut dengan polisom dan fungsinya adalah mempercepat proses sintesis protein. c. Terminasi Terminasi merupakan proses terakhir dari translasi. Proses ini mulai terjadi ketika kodon yang terbaca adalah kodon-kodon yang mengkode berhentinya sintesis protein. Kodon ini dinamakan dengan kodon stop, yang terdiri dari tiga kodon yaitu UAA, UAG, dan UGA. Ketika salah satu kodon-kodon tersebut terbaca, faktor pelepas akan memberhentikan proses sintesis rantai asam amino. Proses terminasi diakhiri dengan terbentuknya rantai asam amino yang sangat panjang, atau lebih sering dinamakan dengan rantai polipeptida. Penamaan ini didasarkan pada ikatan antara satu asam amino dengan asam amino lainnya yang dinamakan dengan ikatan peptida. Rantai polipeptida inilah yang kita sebut dengan protein, lebih tepatnya protein primer. Protein atau rantai polipeptida dari hasil sintesis protein merupakan rantai protein primer. Protein ini harus mengalami modifikasi agar bisa digunakan dalam tubuh. Proses modifikasi akan dilakukan dibadan golgi setelah ditransfer dari retikulum endoplasma. MAKALAH SINTESIS PROTEIN I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kandungan informasi DNA, materi genetik, terdapat dalam bentuk urutan nukleotida yang spesifik di sepanjang untai DNA. Tetapi bagaimana informasi tersebut dihubungkan dengan sifat-sifat yang diwarisi suatu organisme? Atau dengan kata lain, apa yang sebenarnya diutarakan oleh gen? Dan bagaimana pesan tersebut di terjemahkan oleh sel ke dalam sifat yang spesifik, seperti rambut coklat atau tipe golongan darah A?

Ingat kembali kacang ercis Mendel. Salah satu karakter yang dipelajari pada kacang ercis adalah panjang batang. Variasi dalam satu gen tunggal menentukan perbedaan antara varietas (tanaman) kacang ercis yang tinggi dan yang kerdil. Mendel tidak mengetahui dasar fisiologis dari perbedaan fenotipik tersebut, namun para ahli tumbuhan menjelaskan sebagai berikut: Kacang yang kerdil kekurangan hormon pertumbuhan yang disebut geberrelin, yang merangsanga pertumbuhan normal pada batang. Kacang yang kerdil jika diberi hormone giberelin akakn menunjukkan perumbuhan yang normal. Apa yang menyebabkan kacang yang kerdil tidak dapat mensintesis hormon giberelin sendiri? Tanaman tersebut ternyata tidak mempunyai suatu protein penting, yaitu suatu enzim yang diperlukan untuk sintesis hormon giberelin. Contoh di atas menggambarkan bahasan utama dari sintesis protein. Oleh karena pentingnya sintesis protein bagi fungsi dan fisiologi tubuh, maka disusunlah makalah sederhana ini untuk membantu memberikan informasi mengenai sintesis protein 1.2 Tujuan Tujuan penyusunan makalah ini adalah untuk mengetahui berbagai rangkaian aktivitas sel dalam sintesis protein. II. PEMBAHASAN 1.1 2.1 Sintesis protein. Protein mempunyai peranan penting dalam organisasi struktural dan fungsional dari sel. Protein struktural menghasilkan beberapa komponen sel dan beberapa bagian diluar sel seperti kutikula,serabut dan sebagainya. Protein fungsional (enzim dan hormon) mengawasi hamper semua kegiatan metabolisme , biosintesis, pertumbuhan, pernapasan dan perkembangbiakan dari sel. Namun demikian sebuah sel tidak mungkin membuat protein yang dibutuhkan oleh individu yang bersel banyak. Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui RNA. Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik. Menurut (Suryo, 2008:59-61) DNA merupakan susunan kimia

makromolekular yang komplek, yang terdiri dari tiga macam molekul yaitu : Gula pentose yang dikenal sebagai deoksiribosa, Asam pospat, dan Basa nitrogen, dibedakan atas dua tipe dasar yaitu : pirimidin {sitosin (S) dan timin (T)} dan purin {adenine (A) dan guanine (G)} Suatu konsep dasar hereditas yang mampu menentukan ciri spesifik suatu jenis makhluk menunjukkan adanya aliran informasi bahan genetik dari DNA ke asam amino (protein). Konsep tersebut dikenal dengan dogma genetik. Tahap pertama dogma genetik dikenal sebagai proses transkripsi DNA menjadi mRNA. Tahap kedua dogma genetik adalah proses translasi atau penerjemahan kode genetik pada RNA menjadi urutan asam amino. Dogma genetik dapat digambarkan secara skematis sebagai berikut. DNA transkripsi RNA translasi Protein 2.2 Pengertian Transkripsi dan Translasi Gen memberi perintah untuk membuat protein tertentu. Tetapi gen tidak membangun protein secara langsung. Jembatan antara DNA dan sintesis protein adalah RNA. RNA secara kimiawi serupa dengan DNA, terkecuali bahwa RNA mengandung ribose, bukan deoksiribosa, sebagai gulanya dan memiliki basa nitrogen urasil, dan bukan timin. Transkripsi merupakan sintesis RNA berdasarkan arahan DNA. Kedua asam nukleat menggunakan bahasa yang sama, dan informasinya tinggal ditranskripsikan atau disalin, dari satu molekul ke molekul lain. Molekul RNA yang dihasilkan merupakan transkrip penuh dari instruksi-instruksi pembangun-protein dari gen itu. Jenis molekul RNA ini disebut RNA mesenjer (mRNA), karena molekul ini membawa pesan dari DNA ke peralatan pensintesis-protein dari sel tersebut. Translasi merupakan sintesis polipeptida yang sesungguhnya, yang trejadi berdasarkan arahan mRNA. Selama tahapan ini terdapat perubahan bahasa: Sel tersebut harus menerjemahkan (mentranslasi) urutan basa molekul mRNAke dalam urutan asam amino polipeptida. Tempat-tempat translasi ini ialah ribosom, partikel kompleks yang memfasilitasi perangkaian secara teratur asam amino menjadi rantai polipeprtida. Walaupun mekanisme dasar transkripsi dan translasi serupa untuk prokariota dan eukariota, terdapat suatu perbedaan penting dalam aliran informasi genetik di dalam sel-sel tersebut. Karena bakteri tidak memiliki nukleus, DNA-nya tidak tersegregasi dari ribosom dan perlengkapan pensintasis-protein lainnya. Transkripsi dan t ranslasi dikopel (dipasangkan), dengan ribosom menempel pada ujung depan molekul mRNA sewaktu transkripsi masih terus berlangsung. Sebaliknya, sel eukariotik, selubung nukleus memisahkan transkripsi dan translasi dalam ruang dan waktu. Transkripsi terjadi di nukleus, dan mRNA dikirim ke sitoplasma, di mana translasi terjadi. Tetapi sebelum mRNA itu meninggalkan nukleus, transkrip-

transkrip RNA eukariotik dimodifikasi dengan berbagai cara untuk menghasilkan mRNA akhir yang fungsional. Dengan demikian, dalam proses dua-langkah ini, transkrip gen eukariotik menghasilkan pra-mRNA, dan pemrosesan RNA menghasilkan mRNA akhir.

Gambar 1. Perbedaan sintesis protein (a) prokariotk dan (b) eukariotik 2.3 Triplet Nukleutida dalam kode genetik Triplet basa nukleotida merupakan unit terkecil dengan panjang seragam yang dapat mengkode seluruh asam amino. Jika setiap susunan yang terdiri dari tiga basah berurutan menentukan satu asam amino, akan ada 64 kemungkinan kata kode yang lebih dari cukup untuk menentukan semua asam amino tersebut. Aliran informasi dari gen ke protein didasarkan pada kode triplet :perintah genetic untuk rantai poipeptida ditulis dalam DNA sebagai satu deret yang terdiri dari kata-kata tiga nukleotida. Sel tidak dapat secara langsung mentranslasi gen menjadi asam amino. Langkahnya adalah transkripsi, dimana selama transkripsi gen tersebut menentukan ururtan triplet basa disepanjang molekul mRNA. Untaian ini disebut untaian cetakan, karena untaian ini memberikan cetakan untuk menata urutan nukleotida dalam transkrip RNA. DNA yang ada dapat menjadi untaian cetakan dibeberapa daerah dalam suatu molekul DNA, sementara di daerah lain di sepanjang heliks ganda untai komplementerlah yang berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis RNA. Molekul mRNA lebih merupakan komplementer daripada identik dengan cetakan DNA nyakarena basa RNA disusun pada cetakan tersebut berdasarkan aturan pemasangan basa. Pasangan ini serupa dengan pasangan yang terbentuk selama replikasi DNA, kecuali bahwa U, RNAuntuk mengganti T, berpasangan dengan A. Dengan demikian, apabiala untai DNA ditranskripsi, triplet basa ACC dalam DNA menyediakan cetakan uintuk UGG dalam molekulmRNA terasebut. Triplet basa mRNA ini disebut kodon.

Gambar 2. Kode triplet

Gambar 3. Kamus kode genetik 2.4 Sintesis dan Pemrosesan RNA RNA mesenjer, pembawa informasi dari DNA ke peralatan pensintesis-protein sel, ditranskripsi dari untai cetakan suatu gen. enzim yang disebut RNA polimerase membuka pilinan kedua untai DNA sehingga terpisah dan mengaitkannya bersama-sama nukleotida pasangan-basa pada saat nukleotida- nukleotida ini membentuk pasanganbasa di sepanjang cetakan DNA. RNA polimerase dapat menambahkan hanya ke ujung 3’ dari polimer yang sedang tumbuh. Dengan demikian, molekul RNA memanjang dalam arah 5’→ 3’. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang DNA menandai di mana transkripsi suatu gen dimulai dan diakhiri. Rentangan DNA yang ditranskripsi menjadi molekul RNA disebut unit traskripsi. Bakteri hanya memiliki satu tipe RNA polimerase yang mensintesis tidak saja mRNA tetapi juga tipe RNA lain yang berfungsi dalam sintesis protein. Sebaliknya, eukariota memiliki tiga tipe RNA polimerase dalam nukleusnya, diberi nomor I, II, dan III. Tipe yang digunakan untuk sintesis mRNA ialah RNA polimerase II. Transkripsi memiliki tiga tahapan sebagai berikut: A. Pengikatan RNA polimerase dan inisiasi transkripsi

Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi disebut promoter. Suatu promoter mencakup titik-awal transkripsi dan biasanya membentang beberapa lusin pasangan nukleotida “upstream” dari titik -awal. Promoter ini juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan. Dalam prokariota, RNA polimerase itu sendiri secara khusus mengenali dan mengikatkan dirinya dengan promoternya. Sebaliknya, dalam eukariota, suatu kumpulan protein yang disebut faktor transkripsi menjadi perantara antara pengikatan polimerase dan insiasi transkripsi. Hanya setelah faktor transkripsi tertentu diikat pada promoter barulah RNA polimerase mengikatkan diri pada promoter tersebut. Susunan yang lengkap antara faktor transkripsi dan RNA polimerase yang mengikatkan diri pada promoter disebut kompleks inisiasi transkripsi. Begitu polymerase terikat kuat pada DNA promoter, kedua untai DNA mengulur dan enzim mulai mentranskripsi untai cetakannya.

Gambar 4. Inisial transkripsi pada promoter eukariotik B. Elongasi untai RNA Pada saat Rna bergerak di sepanjang DNA, RNA it uterus membuka pilinan heliks-ganda tersebut, memperlihatkan kira-kira 10-20 basa DNA sekaligus untuk berpasangan dengan nukleotida RNA. Enzim ini menambahkan nukleotida ke ujung 3’ dari molekul RNA yang sedang tumbuh begitu enzim itu berlanjut di sepanjang heliks-ganda tersebut. Pada saat sintesis RNA berlangsung, heliks-ganda DNA terbentuk kembali dan molekul RNA batu akan lepas dari cetakan DNA-nya. Transkripsi berlanjut pada laju kira-kira 60 nukleotida per detik pada eukariota. C. Terminasi transkripsi Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi yakni, suatu urutan RNA berfungsi sebagai sinyal terminasi yang sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir sinyal terminasi; ketika polimerase mencapai titik tersebut polimerase melepas RNA dan DNA. Sebaliknya, pada sel eukariota polymerase ini terus

melewati sinyal terminasi, suatu urutan AAUAAA di dalam pra-mRNA. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10-35 nukleotida, pra-mRNA ini dipotong hingga terlepas dari enzim tersebut. Tempat pemotongan pada RNA juga merupakan tempat untuk penambahan ekor poli(A)−salah satu langkah pemrosesan RNA.

Gambar 5. Tahapan transkripsi 2.5 Pemrosesan RNA Enzim-enzim dalam nukleus eukariotik memodifikasi pra-mRNA dalam berbagai cara sebelum pesan genetiknya disampaikan ke sitoplasma. Selama pemrosesan RNA ini, kedua ujung transkrip primer biasanya diganti. Setiap ujung molekul pra-mRNA dimodifikasi dengan cara tertentu. Ujung 5’, ujung yang pertama dibuat selama transkripsi, segera ditutup dengan bentuk nukleotida guanin (G) yang termodifikasi. Ujung 5’ ini memiliki sedikitnya dua fungsi penting. Pertama, ujung unu melindungi mRNA dari perombakan oleh enzim hidrolitik. Kedua, setelah mRNA mencapai sitoplasma, ujung 5’ ini berfungsi sebagai bagia dari tanda “lekatkan di sini”

untuk ribosom. Ujung lain molekul mRNA, ujung 3 ’, juga dimodifikasi sebelum pesannya meninggalkan nukleus. Pada ujung 3’ ini suatu enzim menambahkan ekor poli(A) yang terdiri atas 30 hingga 200 nukleotida adenin. Seperti tutup 5’, Ekor poli(A) ini menghambat

(menginhibisi) degradasi RNA dan membantu ribosom melekat padanya. Ekor poli(A) ini  juga tampaknya mempermudah ekspor mRNA dari nukleus.

Gambar 6. Penambahan tutup 5’ dan ekor poli(A) RNA

Tahap yang paling mengagumkan dari pemrosesn RNA di dalam nucleus eukariotik adalah pemindahan sebagian besar molekul RNA yang mula-mula disintesis−pekerjaan potong dan−tempel yang disebut penyambunga n RNA (RNA splicing). Panjang rata-rata unit transkripsi di sepanjang moleku DNA eukariotik adalah 8000 nukleotida, sehingga transkrip RNA primer juga di sepanjang itu.

Gambar 7. Penyambungan RNA Tetapi hanya dibutuhkan kira-kira 1200 nukleotida untuk mengkode protein yang ukuran rata0rata asam aminonya 400. Ini berarti bahwa sebagian besar gen eukariotik dan transkrip RNA-nya memiliki rentangan nukleotida bukan-pengkode, disebut intron. Daerah lain disebut ekson, karena daerah ini akhirnya diekspresikan−artinya ditranslasi menjasi asam amino. RNA polymerase mentranskripsi intron maupun ekson dari DNA, yang menciptakan molekul terlalu besar. Intron dipotong dan ekson bergabung menjadi satu untuk membentuk suatu molekul mRNA dengan urutan pengkode yang kontinu. Sinyal-sinyal untuk penyambungan RNA merupakan urutan nukleotida pendek pada ujung-ujung intron. Partikel yang disebut ribonukleoprotein nukleus kecil (snRNP), mengenali tempat-tempat penyambungan ini. RNA dalam partikel snRNP disebut RNA nukleus kecil (snRNA).

Gambar 8. Pemrosesan RNA 2.6 Translasi Dalam proses translasi suatu sel menginterpretasi suatu pesan genetic dan membentuk protein yang sesuai. Pesan tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjang mRNA, interpreternya adalah RNA transfer (tRNA). Fungsi tRNA adalah mentrasfer asam – asam amino dari kolam sitoplasma ke ribosom. Ribosom menambahkan tiap asam amino yang dibawa tRNA keujung rantai polipeptida yang sedang tumbuh. Beriku gambar proses translasi:

Gambar 9. Translasi : konsep dasar a. Struktur dan Fungsi tRNA Seperti mRNA dan tipe RNA seluler lain, molekun RNA transfer ditranskripsi dari cetakan DNA. Pada sel eukariotik, seperti mRNA, tRNA dibuat di dalam nucleus dan harus diangkut dari nucleus ke sitoplasma, tempat terjadinya translasi. Baik pada sel prokariotik maupun eukariotik, tiap molekul tRNA digunakan berulang kali, mengambil desain asam aminonya dalam sitosol, menyimpan muatan ini di ribosom, dan meningglkan ribosom untuk mengambil muatan lainnya. Molekul tRNA terdiri atas untai tunggal RNA yang panjangnya hanya 80 nukleotida. Untai RNA melipat ke belakang terhadap dirinya sendiri membentuk molekul dengan struktur tiga dimensi yang diperkuat interaksi antara bagian-bagian yang berbeda dari rantai nukleotida. Basa-basa nukleotida di daerah tertentu dari untai tRNA membentuk ikatan hydrogen dengan basa-basa komplementer dari daerah lain. Berikut meru[akan gambar RNA transfer :

a) Struktur dua dimensi dari molekul tRNA yang spesifik untuk asam amino fenilalanin. b) struktur tiga dimensi berbentuk L dari tRNA. c) bentuk yang disederhanakan untuk tRNA . Antikoden secara konvensional ditulis 3’ → 5’ untuk menyesuaikan dengan kodon yang ditulis 5’→ 3’.

Untuk pembuatan pasangan basa, untai RNA harus antiparalel, seperti DNA. Contohnya antikodon 3’-AAG-5’ berpasangan dengan kodon mRNA 5’-UUC-3’

Gambar 10. Struktur RNA transfer b. Sintetase tRNA Aminoasil Pengikatan kodon-antikodon sebenarnya merupakan bagian kedua dari dua tahap pengenalan yang dibutuhkan untuk translasi suatu pesan genetic yang akurat. Prngikatan ini harus didahului oleh pemasangan yang benar antara tRNA dengan asam amino. tRNA yang mengikatkan diri pada kodon mRNA yang menentukan asam amio tertentu, harus membawa hanya asam amino tersebut ke ribosom. Tiap asam amino digabungkan dengan tRNA yang sesuai oleh suatu enzim spesifikyang disebut sintetase tRNA-aminoasil. Tempat aktif dari tiap tipe sintetase tRNA aminoasil hanya cocok untuk kombinasi asam amino dan tRNA yang spesifik. Enzim sintetase ini mengkatalisis penempelan kovalen dari asam amino pada tRNA-nya dalam suatu proses yang digerakkan oleh hidrolisis ATP. tRNA aminoasil yang dihasilkan dilepaskan dari enzim tersebut dan membawa asam aminonya ke rantai polipeptida yang sedang tumbuh didalam ribosom.

Berikut merupakan gambar sintetase tRNA-aminoasil menggabungkan asam amino spesifikke tRNA:

Gambar 11. Sintetase tRNA-aminoasil c. Ribosom Ribosom memudahkan pemasangan yang spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Ribosom tersusun dari subunit kecil dan subunit besar, subunit tersebut dibangun oleh protein-protein dan molekul RNA yang disebut RNA ribosom. Pada eukariotik, subunit tersebut disintesis di nucleus. Gen RNA ribosom pada DNA kromosomal ditranskripsi, dan RNA tersebut diproses dan disusun dengan proteinprotein yang diambil dari sitoplasma. Sub unit ribososm yang dihasilkan kemudian diekspor melaui pori-pori nucleus ke sitoplasma. Baik pada eukariota maupun prokariota, subunit besar dan kecil bergabung untuk membentuk ribosom fungsional hanya ketika kedua subunit tersebut terikat pada molekul mRNA. Karena sebagian sel mengandung ribuan ribosom, rRNA merupakan tipe RNA yang paling banyak. Walaupun ribosom eukariota dan prokariota mirip dalam struktur dan fungsinya, ribosom eukariota sedikit lebih besar dan sedikit berbeda dengan ribosom prokariota dalam komposisi molekulernya. Perbedaan tersebut memiliki pengaruh medis yang penting. Obat-obat tertentu dapat melumpuhkan ribosom prokariota tanpa menghambat kemampuan ribosom eukariota membuat protein. Obat ini termasuk tetrasiklin dan streptomisin, digunakan sebagai antibiotic untuk melawan infeksi bakteri. Struktur suatu ribosom mereflesikan fungsinya untuk mengumpulkan mRNA dengan tRNA pembawa asam amino. Selain satu tempat pengikatan pengikatan untuk mRNA,

tiap ribosom memiliki tiga tempat pengikatan untuk tRNA. Berikut merupakan gambar anatomi ribosom:

Gambar 12. Anatomi suatu ribosom d. Tiga Pembentukan Polipeptida 1) Inisiasi Tahap inisiasi dari translasi membawa bersama-sama mRNA, sebuah tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua subunit ribosom. Pertama subunit ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator khusus. Berikut merupakan gambar inisiasi transkripsi:

Gambar 13. Inisiasi translasi 2) Elongasi

Pada tahap ini asam amino ditambahkan satu per satu pada asam amino pertama. Tiap penambahan mengakibatkan partisipasi beberapa protein yang disebut factor elongasi. Berikut merupakan tahapan atau siklus elongasi transkripsi:

Gambar 14. Siklus elongasi translasi 3) Terminasi Merupakan tahap akhir translasi. Berikut merupakan gambar dari tahapan terminasi: 1. Ketika suatu ribosom mencapai suatu kodon terminasi pada untai mRNA, tempat A pada ribosom itu menerima suatu protein yang disebut factor pelepas sebagai ganti tRNA. 2. Faktor pelepas menghidrolisis ikatan antara tRNA di dalam tempat P dan asam amino terakhir dan rantai polipeptida. Polipeptida ini kemudian dilepaskan dari ribosom. 3. Kedua subunit ribosom dan komponen penyusun yang lain terdisosiasi.

Gambar 15. Terminasi Mekanisme Sinyal untuk mengarahkan protein ke RE

Suatu polipeptida yang ditujukan untuk endomembran atau untuk sekresi dari sel dimulai dengan pepptida sinyal, suatu rentangan asam amino yang mengarahkan ke RE. Gambar berikut merupakan sintesis protein secretor dan pengimporannya secara simultan ke RE.

Gambar 16. Mekanisme sinyal untuk mengarahkan protein ke RE Ringkasan dari transkripsi dan translasi di dalam sel digambarkan sebagai berikut:

Gambar 17. Ringkasan transkripsi dan translasi dalam sel eukariotik III. KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Transkripsi memiliki tiga tahapan, yaitu pengikatan RNA polymerase dan inisiasi, elongasi untai RNA, dan terminasi transkripsi. 2. RNA mesenjer, pembawa informasi dari DNA ke peralatan pensintesis-protein sel, ditranskripsi dari untai cetakan suatu gen. enzim yang disebut RNA polimerase membuka pilinan kedua untai DNA sehingga terpisah dan mengaitkannya bersama-sama nukleotida pasangan-basa pada saat nukleotida- nukleotida ini membentuk pasanganbasa di sepanjang cetakan DNA. 3. Translasi memiliki tiga tahapan, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. 4. Pada tahap elongasi translasi terdapat tiga faktor elongasi, yaitu pengenalan kodon, pembentukan ikatan peptida, dan translokasi. DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................................................. i DAFTAR ISI........................................................................................................................... ii BAB I. PENDAHULUAN..................................................................................................... 1 1.1

Latar

Belakang................................................................................................................ 1 1.2

Rumusan

Masalah........................................................................................................... 1 1.3

Tujuan .....................................................................................................................

....... 1 1.4

Manfaat....................................................................................................................

....... 2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA........................................................................................... 3 2.1 Protein ............................................................................................................................ 3 2.2

Asam

Amino................................................................................................................... 4

2.3

Sintesa

Protein................................................................................................................ 9 2.4

Struktur

Protein.............................................................................................................. 14 2.5

Klasifikasi

Protein........................................................................................................... 15 2.6

Fungsi

Protein................................................................................................................. 17 2.7

Angka Kecukupan

Protein.............................................................................................. 18 2.8

Dampak Kekurangan dan Kelebihan

Protein................................................................. 18 BAB III. KESIMPULAN DAN SARAN.............................................................................. 22 3.1

Kesimpulan...............................................................................................................

...... 22 3.2

Saran........................................................................................................................

....... 22 DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................. 23

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat karunia-Nya penulis mampu menyelesaikan makalah dengan judul Sintesis Protein. Makalah Sintesis Protein ini merupakan tugas akhir semester I (satu) mata kuliah Kimia Dasar. Melalui makalah yang berjudul Sintesis Protein ini yang diharapkan dapat menunjang nilai penulis di dalam mata kuliah Kimia Dasar. Selain itu, dengan hadirnya makalah ini dapat memberikan informasi yang dapat menjadi pengetahuan baru bagi pembacanya.

Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Mujianto, MP selaku dosen pembimbing serta kepada seluruh pihak yang terlibat di dalam penulisan makalah Sintesis Protein ini. Penulis menyadari bahwa, masih banyak kesalahan dan kekurangan di dalam penulisan makalah ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif untuk kesempurnaan makalah ini di masa yang akan datang. Semoga makalah ini dapat bermanfaat.

Malang, Januari 2011 Penulis

Adi Santoso (201010220211026)

BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Protein adalah bagian dari semua sel hidup dan merupakan bagian terbesar tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah protein, setengahnya ada di dalam otot, seperlima ada di dalam tulang dan tulang rawan, sepersepuluhnya ada di dalam kulit, selebihnya ada di dalam cairan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkut zat-zat gizi dan darah, matriks intraseluler dan sebagainya adalah protein. Di samping itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor sebagian besar koenzim hormon, asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan. Protein memiliki fungsi khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu pembangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh (Almatsier, 2002). Protein merupakan satu-satunya makronutrien yang mengandung unsur Nitrogen (N). Selain itu apabila dibandingkan dengan makronutrien lain seperti lemak dan karbohidrat, protein jauh lebih kompleks karena selain mengandung Karbon (C), Hidrogen (H), dan Oksigen (O) adapula sebagian protein yang mengandung S, bahkan terkadang ada pula yang mengandung P, Fe, dan Cu (Sudarmadji, 2003). 1.2 a.

Rumusan Masalah “Apakah protein itu?”

b. “Apakah fungsi protein?” c. 1.3 a.

“Bagaimanakah sintesis protein terjadi?”

Tujuan “Mengetahui pengertian protein”

b. “Mengetahui fungsi protein” c.

1.4

“Mengetahui proses sintesis protein”

Manfaat

1.4.1

Bagi mahasiswa :

a. Mengetahui pengertian protein dan proses sintesanya. b. Mengetahui pentingnya protein dalam metabolisme tubuh. c. Mengetahui klasifikasi dan struktur kimia protein.

1.4.2

Bagi penulis :

a. Membiasakan diri untuk menyelesaikan suatu masalah. b. Menjadi salah satu sarana untuk melatih diri mengembangkan bakat dalam menulis dan meneliti. c. Menghasilkan karya yang dapat bermanfaat bagi masyarakat

BAB II PEMBAHASAN

2.1

Protein

Protein adalah molekul makro yang mempunyai berat molekul antara lima ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikat satu sama lain dengan ikatan peptida. Asam amino terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigan dan nitrogen; beberapa asam amino di samping itu mengandung unsur-unsur fosfor, besi, iodium, dan kobalt. Unsur nitrogen adalah unsur utama protein, karena teredapat di semua protein akan tetapi tidak terdapat di dalam karbohidrat dan lemak. Unsur nitrogen adalah 16% dari berat protein. Molekul protein lebih kompleks dari pada karbohidrat dan lemak dalam hal berat molekul dan keanekaragaman unit-unit asam amino yang membentuknya. Berat molekul protein bisa mencapai empat puluh juta; bandingkan dengan berat molekul glukosa yang besarnya 180. Jenis protein sangat banyak, mungkin sampai 1010-1012. Ini dapat dibayangkan bila diketahiu bahwa protein terdiri atas sekian kombinasi berbagai  jenis dan jumlah asam amino. Ada dua puluh jenis asam amino yang diketahiu sampai sekarang yang terdiri atas sembilan asam amino esensial (asam amino yang tidak dapat dibuat tubuh dan harus didatangkan dari makanan) dan sebelas asam amino nonesensial (Almatsier, 2002).

2.2

Asam Amino

Asam amino berfungsi untuk meningkatkan kewaspadaan, mengurangi kesalahan, dan memacu kegesitan pikiran. Terdapat 20 asam amino yang terbagi menjadi dua kelompok, asam amino non-enensial dan asam amino esensial. 12 jenis asam amino non-enensial di produksi oleh tubuh. Sedangkan 8 sisanya, berupa asam amino esensial yang harus didapatkan melalui makanan. ·

Fungsi Asam Amino antra lain :

a. Penyusun protein, termasuk enzim. b. kerangka dasar sejumlah senyawa penting dalam metabolisme (terutama vitamin, hormon, dan asam nukleat) c. pengikat logam penting yang di perlukan dalam reaksi enzimatik (kofaktor). Asam amino di dapatkan dari sumber-sumber protein. Protein adalah senyawa organik yang terdiri dari satu atau lebih asam amino. Protein yang di dapatkan melalui makanan sehari-hari di urai dalam pencernaan dalam bentuk asam amino. Setiap sel hidup mengandung protein. Protein senyawa organik essensial bagi mahluk hidup dan konsentrasinya paling tinggi di dalam jaringan otot hewan. Protein merupakan bahan essensial yang menunjang kehidupan. Kulit, tulang, otot, darah, hormon, enzim dan organ-organ dalam semuanya tersusun dari protein.

Menurut Anonim (2007) berdasarkan ketersediaannya di dalam tubuh asam amino dapat dibedakan menjadi 2 yaitu :

·

Asam Amino non-essensial

Ø ALANINE (5,82%) Memperkuat membran sel. Membantu metabolisme glukosa menjadi energi tubuh. Ø ARGININE (5,98%) Penting untuk kesehatan reproduksi pria karena 80% cairan semen terdiri dari arginine. Membantu detoxifikasi hati pada sirosis hati dan fatty liver. Membantu meningkatkan sistem imun. Menghambat pertumbuhan sel tumor dan kanker. Membantu pelepasan hormon pertumbuhan. Ø ASPARTIC ACID (6,34%) Membantu perubahan karbohidrat menjadi energi sel. Melindungi hati dengan membantu mengeluarkan amonia berlebih dari tubuh. Membantu fungsi sel dan pembentukan RNA/DNA. Ø CYSTINE (0,67%) Membantu kesehatan pankreas. Menstabilkan gula darah dan metabolisme karbohidrat. Mengurangi gejala alergi makanan dan intoleransi. Penting untuk pembentukan kulit, terutama penyembuhan luka bakar dan luka operasi. Membantu penyembuhan kelainan pernafasan seperti bronchitis. Meningkatkan aktifitas sel darah putih melawan penyakit. Ø GLUTAMIC ACID (8,94%) Merupakan bahan bakar utama sel-sel otak bersama glukosa. Mengurangi ketergantungan alkohol dan menstabilkan kesehatan mental. Ø GLYCINE (3,50%) Meningkatkan energi dan penggunaan oksigen di dalam sel. Penting untuk kesehatan sistem syaraf pusat. Penting untuk menjaga kesehatan kelenjar prostat. Mencegah serangan epilepsi dan pernah dipakai untuk mengobati depresi. Diperlukan sistem imun untuk mensintesa asam amino non esensial. Ø HISTIDINE (1,08%) Memperkuat hubungan antar syaraf khususnya syaraf organ pendengaran. Telah dipakai untuk memulihkan beberapa kasus ketulian. Perlu untuk perbaikan jaringan. Perlu dalam pengobatan alergi, rheumatoid arthritis, anemia. Perlu untuk pembentukan sel darah merah dan sel darah putih. Ø PROLINE (2,97%) Sebagai bahan dasar glutamic acid. Bersama lycine dan vitamin C akan membentuk  jaringan kolagen yang penting untuk menjaga kecantikan kulit. Memperkuat persendian, tendon, tulang rawan dan otot jantung.

Ø SERINE (4,00%) Membantu pembentukan lemak pelindung serabut syaraf (myelinsheaths). Penting dalam metabolisme lemak dan asam lemak, pertumbuhan otot dan kesehatan sistem imun. Membantu produksi antibodi dan immunoglobulin. Ø TYROSINE (4,60%) Memperlambat penuaan sel. Menekan pusat lapar di hipotalamus. Membantu produksi melanin. Penting untuk fungsi kelenjar adrenal, tiroid dan pituitary. Penting untuk pengobatan depresi, alergi dan sakit kepala. Kekurangan menyebabkan hypothyroidism dengan gejala lemah, lelah, kulit kasar, pembengkakan pada tangan, kaki, dan muka, tidak tahan dingin, suara kasar, daya ingat dan pendengaran menurun serta kejang otot. Ø GAMMA - AMINOBUTYRIC ACID (GABA) (**) Menghambat sel dari ketegangan. Mencegah ansietas dan depresi bersama niacin dan inositol. Ø ORNITHINE (**) Membantu pelepasan hormon pertumbuhan yang memetabolisir lemak tubuh yang berlebihan jika digabung dengan arginine dan carnitine. Penting untuk fungsi sistem imun dan fungsi hati yang sehat. Penting untuk detoxifikasi amonia dan membantu proses penyembuhan. Ø TAURINE (**) Menjaga kesehatan otot jantung, sel darah putih, otot rangka dan sistem syaraf pusat. Komponen penting dari cairan empedu yang penting untuk pencernaan lemak, absorbsi vitamin larut dalam lemak (A, D, E, K). Menjaga kadar kolesterol darah. Kekurangan menyebabkan ansietas, epilepsi, hiperaktif dan fungsi otak yang buruk. Disintesa dari asam amino cysteine. Ø CYSTEINE (**) Dibentuk dari asam amino methionine dengan bantuan vitamin B6. Merupakan bahan dasar glutathione yaitu salah satu antioksidan terbaik yang bekerja optimum bila bersama vitamin E dan selenium. Melindungi sel dari zat-zat berbahaya, efek radiasi. Melindungi hati dan otak dari alkohol dan rokok. Penting dalam pengobatan bronchitis, emphysema, TBC, dan rheumatoid arthritis. Mudah berubah menjadi cystine. Ø CITRULLINE (**) Menghasilkan energi. Meningkatkan sistem imunitas. Dimetabolisir menjadi arginine. Penting dalam detoxifikasi amonia yang merusak sel-sel sehat. (**) Hanya terdapat pada Liqua Health

·

Asam Amino esensial

1. ISOLEUCINE (4,13%) Diperlukan untuk pertumbuhan yang optimal. Perkembangan kecerdasan.Mempertahankan keseimbangan nitrogen tubuh. Diperlukan untuk pembentukan asam amino non esensial lainnya. Penting untuk pembentukan haemoglobin dan menstabilkan kadar gula darah (kekurangan dapat memicu gejala hypoglycemia). 2. LEUCINE (5,80%) Pemacu fungsi otak. Menambah tingkat energi otot. Membantu menurunkan kadar gula darah yang berlebihan. Membantu penyembuhan tulang, jaringan otot dan kulit (terutama untuk mempercepat penyembuhan luka post - operative). 3. LYCINE (4,00%) Bahan dasar antibodi darah. Memperkuat sistem sirkulasi. Mempertahankan pertumbuhan sel-sel normal. Bersama proline dan Vitamin C akan membentuk jaringan kolagen. Menurunkan kadar triglyserida darah yang berlebih. Kekurangan menyebabkan mudah lelah, sulit konsentrasi, rambut rontok, anemia, pertumbuhan terhambat dan kelainan reproduksi. 4. METHIONINE (2,17%) Penting untuk metabolisme lemak. Menjaga kesehatan hati, menenangkan syaraf yang tegang. Mencegah penumpukan lemak di hati dan pembuluh darah arteri terutama yang mensuplai darah ke otak, jantung dan ginjal. Penting untuk mencegah alergi, osteoporosis, demam rematik dan toxemia pada kehamilan serta detoxifikasi zat-zat berbahaya pada saluran cerna. 5.

PHENYLALANINE(3,95%) Diperlukan oleh kelenjar tiroid untuk menghasilkan tiroksin yang akan

mencegah penyakit gondok. Dipakai untuk mengatasi depresi juga untuk mengurangi rasa sakit akibat migrain, menstruasi dan arthritis. Menghasilkan norepinephrine otak yang membantu daya ingat dan daya hafal. Mengurangi obesitas.

6. THREONINE (4,17%) Meningkatkan kemampuan usus dan proses pencernaan. Mempertahankan keseimbangan protein. Penting dalam pembentukan kolagen dan elastin. Membantu hati, jantung, sistem syaraf pusat, otot-otot rangka dengan fungsi lipotropic. Mencegah serangan epilepsi. 7.

TRYPTOPHANE (1,13%) Meningkatkan penggunaan dari vitamin B kompleks. Meningkatkan kesehatan syaraf. Menstabilkan emosi. Meningkatkan rasa ketenangan dan mencegah insomnia (membantu anak yang hiperaktif). Meningkatkan pelepasan hormon pertumbuhan yang penting dalam membakar lemak untuk mencegah obesitas dan baik untuk jantung. 8.

VALINE (6,00%) Memacu kemampuan mental. Memacu koordinasi otot. Membantu perbaikan

 jaringan yang rusak. Menjaga keseimbangan nitrogen. WHO (World Health Organization) mengungkapkan bahwa protein yang berasal dari hewan seperti susu, daging, telur, keju, dan unggas mengandung asam amino dalam kadar yang cukup. Sedangkan protein yang berada dalam kandungan sayur-sayuran memiliki kadar yang terbatas. Ikan sebagai salah satu bahan pangan yang sangat di butuhkan memiliki daya cerna protein yang cukup tinggi yaitu sekitar 90%. “Protein yang dikandung ikan ternyata sudah dapat memenuhi dua pertiga kebutuhan manusia.”

Kandungan protein pada ikan relatif cukup besar, sekitar 15-25% setiap 100 gram. Selain itu, kandungan protein ikan terdiri dari berbagai asam amino yang hampir seluruhnya di butuhkan oleh manusia. Sehari-hari individu biasa mengonsumsi berbagai jenis protein. Protein yang di dapatkan melalui makanan terkadang masuk bersamaan dengan karbohidrat dan nutrisi lainnya. Banyaka ahli gizi yang menyarankan jika anda menginginkan kondisi mental puncak, maka ada baiknya mengkonsumsi sepertiga protein terlebih dahulu sebelum memakan yang lain (Anonim, 2010).

2.3

Sintesa Protein

Protein adalah polipeptida (gabungan dari beberapa asam amino). Maka untuk membentuk suatu protein diperlukan bahan dasar berupa asam amino. Polipeptida

dikatakan protein jika paling tidak memiliki berat molekul kira-kira 10.000. Di dalam ribosom, asam amino-asam amino dirangkai menjadi polipeptida dengan bantuan enzim tertentu. Polipeptida dapat terdiri atas 51 asam amino (seperti pada insulin) sampai lebih dari 1000 asam amino (seperti pada fibroin, protein sutera). Macam molekul polipeptida tergantung pada asam amino penyusunnya dan panjang pendeknya rantai polipeptida. Seperti yang telah kita pelajari sebelumnya bahwa ada 20 macam asam amino penting yang dapat dirangkai membentuk jutaan macam kemungkinan polipeptida. Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui RNA. Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik (Desy, 2010). Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom (Nurdiansyah, 2010). Selain itusintesis protein merupakan dasar untuk mempelajari bagaimana informasi genetik di dalam DNA diekspresikan dalam makhluk hidup. Dalam istilah genetik sering dikenal dengan yang namanya sentral dogma. Sentral dogma merupakan serangkaian alur informasi dari DNA yang diterjemahkan melalui RNA kemudian menjadi protein di dalam tubuh makhluk hidup.

Sintesis protein memiliki sumber informasi di DNA dalam bentuk gen. Gen tersebut berupa rangkaian kode-kode basa nitrogen. Informasi dalam gen akan diterjemahkan dalam bentuk mRNA. mRNA kemudian akan digunakan untuk merangkai asam amino yang didapatkan dari luar dan dalam tubuh. Sintesis protein terjadi pada organel yang dinamakan dengan ribosom. Sintesis protein sangat memerlukan keberadaan RNA, yaitu suatu rantai tunggal basa nitrogen dengan backbone yang sama dengan DNA. Adapun pembagian jenis-jenis RNA secara lengkap adalah sebagai berikut.

a.

mRNA (messenger RNA / RNA duta)

RNA duta merupakan RNA yang dibuat oleh proses yang dinamakan dengan transkripsi pada inti sel. Peranan mRNA adalah membawa informasi genetik yang ada pada DNA menuju ribosom. Informasi yang terdapat pada mRNA berupa kodon yang tersusun secara triplet, misalkan UCA, UCU, atau AAG. Kodon tersebut dibuat triplet atau tiga-tiga karena 4 pangkat 3 hasilnya 64, yang kombinasi hurufnya diatas 20. b.

tRNA (transport RNA / RNA transfer)

RNA transfer merupakan RNA yang berperan untuk membawa asam amino dari sitoplasma menuju ribosom saat terjadi sintesis protein. tRNA disintesis di salah satu bagian inti sel secara langsung. Dalam proses pentransferan asam amino, tRNA memerlukan energi yang berasal dari pemecahan molekul ATP menjadi ADP + Pi. c.

rRNA (ribosomal RNA / RNA ribosom)

Ribosomal RNA inilah yang sering kita namakan sebagai ribosom. rRNA merupakan organel yang tersusun atas subunit besar dan subunit kecil. Ribosom terdapat di sitoplasma sebagai ribosom bebas atau terikat pada Retikulum endoplasma. Pada saat sintesis protein berlangsung, ribosom biasanya membentuk polisom atau poliribosom. Polisom bukanlah gabungan beberapa ribosom, melainkan hanya beberapa ribosom yang membaca satu rantai mRNA secara bersamaan sehingga tampak seperti berkelompok-kelompok. Poliribosom biasanya ada 4 atau 5 ribosom yang membaca pada satu rantai mRNA yang sama. Selain RNA, sintesis memerlukan beberapa enzim yang penting dalam setiap tahapan reaksi. Salah satu yang penting adalah enzim RNA polimerase, yaitu suatu enzim yang melaksanakan proses penerjemahan DNA menjadi mRNA (proses transkripsi). Enzim amino asil transferase berperan penting dalam memindahkan rantai yang terbentuk saat proses perangkaian asam amino. Ø TAHAP-TAHAP SINTESA PROTEIN Sintesis protein dibagi menjadi dua tahapan utama, yaitu transkripsi dan translasi. Transkripsi secara garis besar merupakan proses pembuatan mRNA dari DNA dalam inti sel. mRNA tersebut lalu bergerak menuju ribosom. Setelah itu, proses translasi, yang meliputi penerjemahan dan perangkaian asam amino, berlangsung di ribosom. A.

Transkripsi – Pemindahan informasi dari DNA ke mRNA

Transkripsi sebagaimana sudah disinggung sedikit di atas merupakan serangkaian tahapan pembentukan mRNA dari DNA. Proses ini sebenarnya merupakan awal mula informasi pada DNA dipindahkan menuju protein pada makhluk hidup. Transkripsi diawali dari pemutusan ikatan H pada DNA oleh protein-protein pengurai DNA. Proses tersebut mengakibatkan terbukanya rantai DNA pada berbagai tempat.

Terbukanya rantai DNA memicu RNA polimerase melekat ke daerah yang dinamakan dengan promotor. RNA polimerase selanjutnya melakukan sintesis molekul mRNA dari arah 3′ DNA, sedangkan pada mRNA dimulai dari ujung 5′ menuju 3′. Dari kedua rantai DNA, hanya salah satu rantai yang akan diterjemahkan menjadi mRNA. Rantai DNA yang diterjemahkan menjadi protein dinamakan dengan rantai sense atau DNA template atau DNA cetakan, sedangkan rantai pasangannya dinamakan DNA antisense. Dari DNA template inilah mRNA akan membentuk rantai berpasangan dengan basa-basa yang ada pada DNA sense. Komponen untuk pembuatan mRNA terdapat dalam bentuk nukleotida triposfat, seperti ATP, GTP, UTP, dan CTP. Fungsi dari RNA polimerase adalah mengkatalis reaksi penempelan nukleotida triposfat sehingga terbentuk rantai. Energi yang digunakan untuk menjalankan reaksi tersebut berasal dari masing-masing nukleotida triposfat yang kaya akan energi. Pada saat sintesis mRNA berakhir, terdapat sebuah penanda terminasi yang bertugas untuk menghentikan sintesis mRNA. mRNA yang terbentuk selanjutnya akan dipindahkan dari inti menuju ribosom, kemudian diterjemahkan menjadi protein di ribosom. Pada eukariotik, hasil dari transkripsi di DNA adalah pre-mRNA, artinya mRNA yang belum siap untuk ditranslasi. Hal tersebut disebabkan karena pre-mRNA masih banyak mengandung intron, yaitu rangkaian kodon yang tidak bisa diterjemahkan menjadi protein. Intron ini sangat banyak pada DNA eukariotik. Bagian yang akan menjadi mRNA matang dinamakan dengan ekson. Ekson mengandung informasi yang akan diterjemahkan menjadi protein. Oleh karena itu, organisme eukariotik memiliki tahapan splicing mRNA. Proses splicing berguna untuk membuang bagian intron yang secara genetik tidak mengandung informasi terkait asam amino. Splicing terjadi sebelum mRNA dikeluarkan dari inti sel. B.

Translasi – Penerjemahan mRNA Menjadi Protein

Setelah mRNA matang (fungsional) terbentuk, proses yang harus dilakukan adalah keluarnya mRNA dari inti sel menuju ribosom, baik itu di RE ataupun di sitoplasma. Proses translasi sebenarnya dibagi menjadi tiga tahapan utama, yaitu:

Ø Inisiasi Setelah sampai diribosom, mRNA akan menempel pada subunit kecil ribosom (30 S) lewat ujung 5′. Pada saat yang bersamaan, tRNA menempel pada subunit besar ribosom

(50 S). Proses tersebut akan menyebabkan asam amino Metionin dengan kodon AUG

menjadi asam amino pertama yang menempel pada ribosom. Hal penting yag perlu diingat adalah bahwa asam amino metionin merupakan asam amino yang selalu pertama kali menempel pada ribosom saat sintesis protein. Hal tersebut berkaitan dengan adanya kondon start, yaitu AUG (Metioinin), yang merupakan kode untuk proses perangkaian asam amino (sintesis protein sebenarnya) dimulai. Ø Elongasi (Pemanjangan rantai protein/polipeptida) Setelah proses inisiasi selesai, proses selanjutnya adalah penerjemahan kodon triplet dan penempelan asam amino sehingga membentuk rantai. Penerjemahan kode ini akan diikuti pengikatan asam amino sesuai kodon oleh tRNA yang kemudian dibawa ke kompleks ribosom dan digabungkan dengan asam amino yang sudah ada sebelumnya. Proses tersebut akan berlangsung sampai munculnya kodon terminasi.

Ø Terminasi (Sintesis berhenti) Proses elongasi akan diakhiri saat terbacanya rangkaian kodon UAA, UAG, atau UGA. Kodon-kodon tersebut bukan pengkode asam amino, merupakan kodon yang memerintahkan untuk penghentian sintesis protein. Faktor pelepas akan menempel pada ribosom setelah pembacaan kodon stop. Faktor pelepas tersebut menyebabkan terlepasnya mRNA dari ribosom, selanjutnya diikuti dengan pemisahan subunit besar dan kecil ribosom. Hasil dari proses sintesis protein adalah rantai primer protein (rantai polipeptida) yang masih belum fungsional. Untuk menjadi fungsional, protein harus dimodifikasi di badan golgi sesuai kebutuhan sel.

2.4

Struktur Protein

Secara teoritik dari 21 asam amino yang ada di alam dapat dibentuk protein dengan  jenis yang tidak terbatas. Namun diperkirakan hanya sekitar 2000 jenis protein yang terdapat di alam. Para ahli pangan sangat tertarik pada protein, karena struktur dan sifatnya yang dapat diamankan untuk berbagai keperluan. Struktur protein ternyata dapat dibagi menjadi beberapa bentuk yaitu struktur primer, skunder, tersier, dan kuarter (Winarno, 2002). ·

Struktur Primer

Struktur primer protein merupakan struktur protein yang menunjukkan jumlah, jenis dan urutan asam amino dalam molekul protein. Oleh karena ikatan antar asam amino ialah ikatan peptida, maka struktur primer protein juga menunjukkan ikatan peptida yang urutannya diketahui(Kamus Lemak). ·

Struktur Skunder

Struktur sekunder protein merupakan struktur protein yang berbentuk heliks dan struktur lembaran berlipat (pleated sheet structure). Ikatan yang bertanggung jawab dalam pembentukan struktur ini adalah ikatan hidrogen. Terbentuknya bentuk heliks atau lembaran berlipat sangat bergantung pada posisi dan jenis asam amino penyusun protein (Kamus Lemak). ·

Struktur tersier

Struktur tersier protein merupakan struktur protein yang menunjukkan kecenderungan polipeptida membentuk lipatan atau gulungan, dan dengan demikian membentuk struktur yang lebih kompleks. Struktur ini dimantapkan oleh adanya beberapa ikatan antara gugus R pada molekul asam amino yang membentuk protein (Kamus Lemak). ·

Struktur kuartener

Struktur kuartener protein merupakan struktur protein yang terbentuk karena terjadinya asosiasi dua molekul protein atau lebih. Sebagai contoh adalah struktur hemoglobin yang terjadi karena asosiasi globin. Globin adalah empat molekul protein yang membentuk satu kesatuan(Kamus Lemak). 2.5

Klasifikasi Protein

Menurut Zoven (2009), protein dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa aspek, antara lain : A. Berdasarkan Komponen Ø Protein Bersahaja. Merupakan campuran yang terdiri atas asam mino. Ø Protein Kompleks. Selain terdiri atas asam amino juga terdapat komponen lain (unsur logam, gugus posfat, dll). Ø Protein. Merupakan ikatan antara intermediet produk sebagai hasil hidrolisa parsial dari protein native.

B. Berdasarkan Sumber. Ø Protein Hewani. Berasal dari binatang, contoh : daging, susu, dll. Ø Protein Nabati. Berasal dari tumbuhan, contoh : jagung. C. Berdasarkan Fungsi Fisiologiknya. Berhubungan dengan adanya dukungan bagi prtumbuhan badan dan bagi pemeliharan  jaringan: a. Protein sempurna. b. Protein setengah sempurna. c. Protein tidak sempurna.

D. Berdasarka Gugus Asam-Basa. Menurut Almatsier (2002), klasifikasi asam amino menurut jumlah gugus asam (karboksil) dan basa (amino) yang dimiliki adalah; 1. Asam Amino Netral Asam amino yang mengandung satu gugus asam dan satu gugus amino. Asam amino netral terdiri atas asam amino alifatik (rantai cabang terdiri atas hidrokarbon), asam amino dengan rantai cabang hidroksil, asam amino dengan rantai cabang aromatik dan asam amino dengan rantai cabang yang mengandung sulfur. Contoh : · Glisin : Merupakan asam amino alfa yang paling sederhana dan merupakan asam amino non esensial yang terdapat padaskleroprotein. Pada tahun 1820 Braconnot menemukan glisin dari hasil hidrolisis gelatin. Glisin biasa disingkat Gly dan nama lainnya asam aminoasetat. Rumus Struktur Glisin (gli) ·

Tryptophan : Salah satu dari 10 esensial asam amino yang digunakan tubuh untuk

mensintesis protein yang dibutuhkan. Ini terkenal karena perannya dalam produksi utusan sistem saraf, khususnya yang berkaitan dengan relaksasi, restfulness, dan tidur. Rumus Struktur triptofan (trp)

2.6

Fungsi Protein

Menurut Anonim (2010), fungsi protein di dalam tubuh kita sangat banyak, bahkan banyak dari proses pertumbuhan tubuh manusia dipengaruhi oleh protein yang terkandung di dalam tubuh kita · Sebagai enzim Hampir semua reaksi biologis dipercepat atau dibantu oleh suatu senyawa makromolekul spesifik yang disebut enzim, dari reaksi yang sangat sederhana seperti reaksi transportasi karbon dioksida sampai yang sangat rumit seperti replikasi kromosom. Protein besar peranannya terhadap perubahan-perubahan kimia dalam sistem biologis. ·

Alat pengangkut dan penyimpan

Banyak molekul dengan MB kecil serta beberapa ion dapat diangkut atau dipindahkan oleh protein-protein tertentu. Misalnya hemoglobin mengangkut oksigen dalam eritrosit, sedangkan mioglobin mengangkut oksigen dalam otot. Pengatur pergerakan Protein merupakan komponen utama daging, gerakan otot terjadi karena adanya dua molekul protein yang saling bergeseran. ·

Penunjang mekanis

Kekuatan dan daya tahan robek kulit dan tulang disebabkan adanya kolagen, suatu protein berbentuk bulat panjang dan mudah membentuk serabut. Pertahanan tubuh atau imunisasi Pertahanan tubuh biasanya dalam bentuk antibodi, yaitu suatu protein khusus yang dapat mengenal dan menempel atau mengikat benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh seperti virus, bakteri, dan sel- sel asing lain. · Media perambatan impuls syaraf Protein yang mempunyai fungsi ini biasanya berbentuk reseptor, misalnya rodopsin, suatu protein yang bertindak sebagai reseptor penerima warna atau cahaya pada sel-sel mata. · Pengendalian pertumbuhan Protein ini bekerja sebagai reseptor (dalam bakteri) yang dapat mempengaruhi fungsi bagian-bagian DNA yang mengatur sifat dan karakter bahan. 2.7

Angka Kecukupan Protein

Kebutuhan protein menurut FAO/WHO/UNU (1985, dalam Almatsier 2002) adalah “konsumsi yang diperlukan untuk mencegah kehilangan protein tubuh dan memungkinkan produksi protein yang diperlukan dalam masa pertumbuhan, kehamilan, atau menyusui”.

Angka Kecukupan Protein (AKP) orang dewasa menurut hasil-hasil penelitian hasil keseimbangan nitrogen adalah 0,75 gram/kg berat badan, berupa protein patokan tinggi yaitu protein telur (mutu cerna/digestibility dan daya manfaat/utility telur adalah 100). Angka aini dinamakan safe level of intake atau taraf suapan terjamin. 2.8

Dampak Kekurangan dan Kelebihan Protein .

1. Dampak kekurangan protein. Kekurangan protein banyak terdapat pada masyarakat sosial ekonomi rendah. Kekurangan protein murni pada stadium berat menyebabkan Kwasiorkor pada anakanak dibawah lima tahun (balita). Kekurangan protein sering ditemukan secara bersamaan dengan kekurangan energi yang menyebabkan kondisi yang dinamakan Marasmus. v Kwasiorkor. Istilah kwashiorkor pertamakali diperkenalkan oleh Dr. Cecily Williams pada tahun 1933, ketika ia menemukan keadaan ini di Ghana, Afrika. Dimana dalam bahasa Ghana kwashiorkor artinya penyakit yang diperoleh anak pertama, bila anak kedua sedang ditungu kelahirannya. Kwashiorkor lebh banyak terdapat pada usia dua hingga tiga tahun yang sering terjadi pada anak yang terlambatmenyapih, sehingga komposisi gizi makanan tidak seimbang terutama dalam hal protein. Kwashiorkor dapat terjadipada konsumsi energi yang cukup atau lebih. Gejalanya: - pertumbuhan terhambat. - Otot-otot berkurang dan lemah. - Edema. - Muka bulat seperti bulan (moonface) - Gangguan psikimotor. Ciri khas dari kwashiorkor yaitu terjadinya edema di perut, kaki dan tangan. Kehadiran kwashiorkor erat kaitannya dengan albumin serum. Pada kwashiorkor gambaran klinik anak sangat berbeda. Berat badan tidak terlalu rendah, bahkan dapat tertutup oleh adanya udema, sehingga penurunan berat badan relatif tidak terlalu jauh, tetapi bila pengobatan odema menghilang, maka berat badan yang rendah akan mulai menampakkan diri. Biasanya berat badan tersebut tidak sampai dibawah 60 % dari berat badan standar bagi umur yang sesuai. Ciri-ciri : § Rambut halus, jarang, dan pirang kemerahan kusam.

§ Kulit tampak kering (Xerosis) dan memberi kesan kasar dengan garis-garis permukaan yang jelas. § Didaerah tungkai dan sikut serta bokong terdapat kulit yang menunjukkan hyperpigmentasi dan kulit dapat mengelupas dalam lembar yang besar, meninggalkan dasar yang licin berwarna putih mengkilap. § Perut anak membuncit karena pembesaran hati. § Pada pemeriksaan mikroskopik terdapat perlemkan sel-sel hati. v Marasmus. Marasmus berasal dari kata Yunani yang berarti wasting merusak. Marasmus umumnya merupakan penyakit pada bayi (12 bulan pertama), karena terlambat diberi makanan tambahan. Hal ini dapat terjadi karena penyapihan mendadak, formula pengganti ASI terlalu encer dan tidak higienis atau sering terkena infeksi. Marasmus berpengaruh dalam waku yang panjang terhadap mental dan fisik yang sukar diperbaiki. Marasmus adalah penyakit kelaparan dan terdapat banyak di antara kelompok sosial ekonomi rendah di sebagian besar negara sedang berkembang dan lebih banyak dari kwashiorkor. Gejalanya : ·

Pertumbuhan terhambat.

·

Lemak dibawah kulit berkurang.

Otot-otot berkurang dan melemah. · Berat badan lebih banyak terpengaruh dari pada ukuran kerangka, seperti: panjang, lingkar kepala dan lingkar dada. ·

Muka seperti orang tua (oldman’s face).

Pada penderita marasmus biasanya tidak ada pembesaran hati (hepatomegalia) dan kadar lemak serta kholesterol didalam darah menurun. Suhu badan juga lebih rendah dari suhu anak sehat, dan anak tergeletak in-aktif, tidak ada perhatian bagi keadaan sekitarnya. 2. Dampak Kelebihan Protein. Protein secara berlebihan tidak menguntungkan tubuh. Makanan yang tinggi proteinnya biasanya tinggi lemak sehingga dapat menyebabkan obesitas. Diet protein tinggi yang sering dianjurkan untuk menurunkan berat badan kurang beralasan. Kelebihan dapat menimbulkan masalah lain, terutama pada bayi. Kelebihan asam amino memberatkan ginjal dan hati yang harus memetabolisme dan mengeluarkan kelebihan nitrogen.

Kelebihan protein akan menimbulkan asidosis, dehidrasi, diare, kenaikan amoniak darah, kenaikan ureum darah, dan demam. Ini dilihat pada bayi yang diberi susu skim atau formula dengan konsentrasi tinggi, sehingga konsumsi protein mencapai 6 g/kg BB. Batas yang dianjurkan untuk konsumsi protein adalah dua kali angaka kecukupan gizi AKG) untuk protein. Upaya Penanggulangan. Untuk menanggulangi kekurangan / kelebihan protein, maka dapat dilakukan upaya penanggulangan sebagai berikut : ·

Pemantauan status gizi (PSG) masyarakat.

·

Pemberian makanan tambahan (PMT).

·

Pemantauan garam beryodium.

·

Pemberian kapsul vit. A

·

Pemberian tablet Fe.

·

Pengumpulan data KADARZI.

BAB III KESIMPULAN DAN SARAN

1.1

Kesimpulan

Dari makalah diatas, maka penulis dapat menyimpulkan bahwa protein sangatlah penting, terutama bagi pertumbuhan. Disamping itu protein merupakan zat utama dalam membantu tumbuh kembang anak. Sehingga apabila anak cukup asupan proteinnya, maka anak akan tumbuh sehta, jauh dari gizi kurang dan tidak terjadinya gangguan tumbuh kembang. Selain itu, protein merupakan penghasil energi terbesar. Dengan adanya protein dalam tubuh, maka tubuh akan merasa tetap segar. Tetapi yang harus diperhatikan asupan protein untuk tubuh haruslah seimbang, tidak boleh kekurangan dan tidak bileh pula kelebihan. Karena kelebihan atau kekurangan asupan protein dapat menimbulkan penyakit, seperti : kwashiorkor, marasmus, dan obesitas. Oleh karena itu, diharapkan kepada pembaca, untuk dapat memanfaat kan apa yang telah disampaikan dalam makalah ini, guna untuk meningkatkan status gizi di masyarakat, sehingga tercipta masyarakat yang sehat.

Saran a. Diharapkan kepada seluruh masyarakat untuk dapat memenuhi asupan protein, agar dapat tumbuh dengn sehat. b.

Agar seluruh ibu-ibu memperhatikan gizi anak, terutama asupan proteinnya, agar

tidak ada lagi penderita gizi buruk. c.

Kepada tenaga kesehatan untuk dapat mengadakan penyuluhan kepada

masyarakat tentang gizi, terutama tentang protein. d.

Diharapkan masyarakat atau pun pembaca mau ikut serta menggalakkan program

tentang pemberantasan gizi buruk, untuk mencapai Indonesia sehat 2010.

DAFTAR PUSTAKA

Achmmad, Wendy. biologi, proses sintesis protein. [online],

(http://www.wendyismy.name/biologi/biologi-umum/sintesis-

protein.html, diakses pada 9 Januari 2011). Almatsier,Sunita. 2002. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Gramedia Pustaka

Utama.

Anonim. 2007. Asam amino esensial . [online], (http://www.supamas.com/asam  amino-esensial.html, diakses pada 9 Januari 2011). Anonim. 2007. Asam amino non esensial . [online], (http://www.supamas.com/asamamino-non-esensial.html, diakses pada 9 Januari 2011). Anonim. 2010. asam amino, F. Sintesis Protein, polipeptida. [online], (http://supersuga.wordpress.com/2010/03/23/asam-amino/ , diakses pada 9 Januari 2011). Desy. 2010. Sintesis protein. [online], (http://desybio.wordpress.com/tag/f- sintesisprotein/, diakses pada 9 Januari 2011). Kamus Lemak. Kamus Kimia Online. [online], (http://kamuslemak.com/cari3.php?kunci=223, diakses pada 9 Januari 2011). Kamus Lemak. Kamus Kimia Online. [online], (http://kamuslemak.com/cari3.php?kunci=222, diakses pada 9 Januari 2011). Kamus Lemak. Kamus Kimia Online. [online], (http://kamuslemak.com/cari3.php?kunci=215, diakses pada 9 Januari 2011). Kamus Lemak. Kamus Kimia Online. [online], (http://kamuslemak.com/cari3.php?kunci=216, diakses pada 9 Januari 2011). Nurdiansyah, R. H. 2010. Sintesis protein. [online], (http://rivokempoel.wordpress.com/2010/04/29/sintesis-protein/, diakses

pada 9 Januari 2011).

Sudarmadji, Slamet dkk. 2003. Analisa Bahan Makanan Dan Pertanian.

Yogyakarta :

Liberty. Winarno, F.G. 2002. Kimia Pangan Dan Gizi. Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Zoven. 2010. Makalah Gizi Protein. [online], (http://zoven.wordpress.com/2009/04/21/makalah-gizi-protein/, diakses Januari 2011).

Utama.

pada 9



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Makanan harus dicerna agar menjadi molekul-molekul sederhana yang siap diserap dari saluran pencernaan ke dalam sistem sirkulasi untuk didistribusikan ke dalam sel. Sistem pencernaan atau sistem gastroinstestinal (mulai dari mulut sampai anus) adalah sistem organ dalam manusia yang  berfungsi untuk menerima makanan, mencernanya menjadi zat-zat gizi dan energi, menyerap zat-zat gizi ke dalam aliran darah serta membuang bagian makanan yang tidak dapat dicerna atau merupakan sisa proses tersebut dari tubuh. (Pearce Evelin C. 2009) Selama dalam proses pencernaan, makanan dihancurkan menjadi zat-zat sederhana yang dapat di serap dan digunakan sel jaringan tubuh. Berbagai  perubahan sifat makanan terjadi karena kerja berbagai enzim yang terkandung dalam cairan pencern. Setiap jenis zat ini mempunyai tugas khusus menyaring dan  bekerja atas satu jenis makanan dan tidak mempunyai pengaruh terhadap jenis lainnya. (Abadi. 2010) Proses pencernaan dimulai ketika makanan masuk ke dalam organ  pencernaan dan berakhir sampai sisa-sisa zat makanan dikeluarkan dari organ  pencernaan melalui proses defekasi. Makanan masuk melalui rongga oral (mulut). Langkah awal adalah proses mestikasi (mengunyah). Terjadi proses pemotongan,  perobekan, penggilingan, dan pencampuran makanan yang dilakukan oleh gigi.(Pearce Evelin C. 2009) Mulut merupakan jalan masuk untuk sistem pencernaan. Bagian dalam dari mulut dilapisi oleh selaput lendir. Pengecapan dirasakan oleh organ perasa yang terdapat di permukaan lidah. Pengecapan relatif sederhana, terdiri dari manis, asam, asin dan pahit. Penciuman dirasakan oleh saraf olfaktorius di hidung dan lebih rumit, terdiri dari berbagai macam bau. (Pearce Evelin C. 2009)

B. Tujuan Penulisan 1. Tujuan Umum Dengan adanya makalah ini dapat membantu mahasiswa dalam memahami dan mengerti tentang Fisiologi Sistem Pencernaan. 2. Tujuan Khusus Mahasiswa dapat memahami dan mengerti tentang Fisiologi Sistem Pencernaan. C. Manfaat Penulisan 1. Bagi Institusi Pendidikan Dengan adanya makalah ini dapat menambah bahan untuk pembelajaran 2. Bagi Mahasiswa Dengan adanya makalah ini, dapat membantu mahasiswa dalam memahami Fisiologi Sistem Pencernaan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Sistem pencernaan Sistem pencernaan atau sistem gastroinstestinal (mulai dari mulut sampai anus) adalah sistem organ dalam manusia yang berfungsi untuk menerima makanan, mencernanya menjadi zat-zat gizi dan energi, menyerap zat-zat gizi ke dalam aliran darah serta membuang bagian makanan yang tidak dapat dicerna atau merupakan sisa proses tersebut dari tubuh. (Abadi. 2010) Sistem pencernaan berhubungan dengan penerimaan makanan dan mempersiapkan nya untuk diasimilasi tubuh. Selain itu mulut memuat gigi untuk mengunyah makanan, dan lidah yang membantu untuk cita rasa dan menelan. Beberapa kelenjar atau kelompok kelenjar menuangkan cairan pencerna penting ke dalam saluran pencernaan. Saluran-saluran pencernaan dibatasi selaput lendir (membran mukosa), dari bibir sampai ujung akhir esofagus, ditambah lapisanlapisan epitelium. (Pearce Evelin C. 2009) B. Fisiologi Sistem Pencernaan Selama dalam proses pencernaan, makanan dihancurkan menjadi zat-zat sederhana yang dapat di serap dan digunakan sel jaringan tubuh. Berbagai  perubahan sifat makanan terjadi karena kerja berbagai enzim yang terkandung dalam cairan pencern. Setiap jenis zat ini mempunyai tugas khusus menyaring dan

 bekerja atas satu jenis makanan dan tidak mempunyai pengaruh terhadap jenis lainnya. Pitalin (amilase ludah) misalnya bekerja hanya atas gula dan tepung, sedangkan pepsin hanya atas protein. Satu jenis cairan pencerna, misalnya cairan  pankreas, dapat mengandung beberapa enzim dan setiap enzim bekerja hanya atas satu jenis makanan. (Pearce Evelin C. 2009) Enzim ialah zat kimia yang menimbulkan perubahan susunan kimia terhadap zat lain tanpa enzim itu sendiri mengalami suatu perubahan. Untuk dapat  bekerja secara baik, berbagai enzim tergantung adanya garam mineral dan kadar asam atau kadar alkali yang tepat. (Pearce Evelin C. 2009) Fungsi utama sistem pencernaan adalah memindahkan nutrient, air dan elektrolit dari makanan yang kita makan ke dalam lingkungan internal tubuh. Manusia menggunakan molekul-molekul organic yang terkandung dalam makanan dan O 2 untuk menghasilkan energi. (Drs. Irianto Kus. 2004) Makanan harus dicerna agar menjadi molekul-molekul sederhana yang siap diserap dari saluran pencernaan ke dalam sistem sirkulasi untuk didistribusikan ke dalam sel. (Abadi. 2010) Secara umum sistem pencernaan melakukan empat proses pencernaan dasar, yaitu: 1. Motilitas Motilitas mengacu pada kontraksi otot yang mencampur dan mendorong isi saluran pencernaan. Otot polos di saluran pencernaan terus menerus  berkontraksi dengan kekuatan rendah yang disebut tonus. Terhadap aktivitas tonus yang terus menerus terdapat dua jenis dasar motilitas pencernaan: (Abadi. 2010) a. Gerakan propulsif (mendorong) yaitu gerakan memajukan isi saluran pencernaan ke depan dengan kecepatan yang berbeda-beda. Kecepatan propulsif bergantung  pada fungsi yang dilaksanakan oleh setiap organ pencernaan.  b. Gerakan mencampur memiliki fungsi ganda. Pertama, mencampur makanan dengan getah pencernaan. Kedua, mempermudah penyerapan dengan memajankan semua bagian isi usus ke permukaan penyerapan saluran pencernaan. 2. Sekresi Sejumlah getah pencernaan disekresikan ke dalam lumen saluran  pencernaan oleh kelenjar-kelenjar eksokrin. Setiap sekresi pencernaan terdiri dari air, elektrolit, dan konstituen organik spesifik yang penting dalam proses  pencernaan (misalnya enzim, garam empedu, dan mukus). Sekresi tersebut dikeluarkan ke dalam lumen saluran pencernaan karena adanya rangsangan saraf dan hormon sesuai. (Abadi. 2010) 3. Pencernaan

Pencernaan merupakan proses penguraian makanan dari struktur yang kompleks menjad struktur yang lebih sederhana yang dapat diserap oleh enzim. Manusia mengonsumsi tiga komponen makanan utama, yaitu: (Abadi. 2010) a. Karbohidrat Kebanyakan makanan yang kita makan adalah karbohidrat dalam bentuk  polisakarida, misalnya tepung kanji , daging (glikogen), atau tumbuhan (selulosa) .Bentuk karbohidrat yang paling sederhana adalah monosakarida seperti glukosa, fruktosa, dan galaktosa.  b. Lemak  Protein terdiri dari kombinasi asam amino yang disatukan oleh ikatan  peptida. Protein akan diuraikan menjadi asam amino serta beberapa polipeptida kecil yang dapat diserap dalam saluran pencernaan. c. Protein Sebagian besar lemak dalam makanan berada dalam bentuk trigelsida. Produk akhir pencernaan lemak adalah monogliserida dan asam lemak. Proses pencernaan dilakukan melalui proses hidrolisis enzimatik. Dengan menambahkan H2O di tempat ikatan, lalu enzim akan memutuskan ikatan tersebut sehinggan molekul-molekul kecil menjadi bebas. (Pearce Evelin C. 2009) 4. Penyerapan Proses penyerapan dilakukan di usus halus. Proses penyerapan memindahkan molekul-molekul dan vitamin yang dihasilkan setelah proses  pencernaan berhenti dari lumen saluran pencernaan ke dalam darah atau limfe.(Abadi. 2010) Saluran pencernaan (traktus digestivus) merupakan saluran dengan  panjang sekitar 30 kaki (9 m) yang berjalan melalui bagian tengaj tubuh menuju ke anus. Pengaturan fungsi saluran pencernaan bersifat kompleks dan sinergistik. Terdapat empat faktor yang berperan dalam pengaturan fungsi pencernaan, yaitu: Fungsi otonom otot polos 1.

C.

2.

Pleksus saraf intrinsik 

3.

Saraf ekstrinsik 

4.

Hormon saluran pencernaan

Organ saluran pencernaan Saluran pencernaan terdiri dari mulut, tenggorokan (faring), kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, rektum dan anus. Sistem  pencernaan juga meliputi organ-organ yang terletak diluar saluran pencernaan, yaitu pankreas, hati dan kandung empedu.(Drs. Irianto Kus. 2004)

a. Mulut

Merupakan suatu rongga terbuka tempat masuknya makanan dan air pada hewan. Mulut biasanya terletak di kepala dan umumnya merupakan bagian awal dari sistem pencernaan lengkap yang berakhir di anus. (Abadi. 2010) Mulut merupakan jalan masuk untuk sistem pencernaan. Bagian dalam dari mulut dilapisi oleh selaput lendir. Pengecapan dirasakan oleh organ perasa yang terdapat di permukaan lidah. Pengecapan relatif sederhana, terdiri dari manis, asam, asin dan pahit. Penciuman dirasakan oleh saraf olfaktorius di hidung dan lebih rumit, terdiri dari berbagai macam bau. (Pearce Evelin C. 2009) Makanan dipotong-potong oleh gigi depan (incisivus) dan di kunyah oleh gigi belakang (molar, geraham), menjadi bagian-bagian kecil yang lebih mudah dicerna. Ludah dari kelenjar ludah akan membungkus bagian-bagian dari makanan tersebut dengan enzim-enzim pencernaan dan mulai mencernanya. Ludah juga mengandung antibodi dan enzim (misalnya lisozim), yang memecah  protein dan menyerang bakteri secara langsung. Proses menelan dimulai secara sadar dan berlanjut secara otomatis. (Abadi. 2010)  b. Tenggorokan ( Faring) Merupakan penghubung antara rongga mulut dan kerongkongan. Berasal dari bahasa yunani yaitu Pharynk. Didalam lengkung faring terdapat tonsil ( amandel ) yaitu kelenjar limfe yang banyak mengandung kelenjar limfosit dan merupakan pertahanan terhadap infeksi. (Drs. Irianto Kus. 2004) c. Kerongkongan (Esofagus) Kerongkongan adalah tabung (tube) berotot pada vertebrata yang dilalui sewaktu makanan mengalir dari bagian mulut ke dalam lambung. Makanan  berjalan melalui kerongkongan dengan menggunakan proses peristaltik. (Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006) d. Lambung Merupakan organ otot berongga yang besar dan berbentuk seperti kandang keledai. Makanan masuk ke dalam lambung dari kerongkongan melalui otot  berbentuk cincin (sfinter), yang bisa membuka dan menutup. Dalam keadaan normal, sfinter menghalangi masuknya kembali isi lambung ke dalam kerongkongan.(Drs. Irianto Kus. 2004) Lambung berfungsi sebagai gudang makanan, yang berkontraksi secara ritmik untuk mencampur makanan dengan enzim-enzim. Sel-sel yang melapisi lambung menghasilkan 3 zat penting : 1). Lendir  Lendir melindungi sel-sel lambung dari kerusakan oleh asam lambung. Setiap kelainan pada lapisan lendir ini, bisa menyebabkan kerusakan yang mengarah kepada terbentuknya tukak lambung. 2). Asam klorida (HCl)

Asam klorida menciptakan suasana yang sangat asam, yang diperlukan oleh  pepsin guna memecah protein. Keasaman lambung yang tinggi juga berperan sebagai penghalang terhadap infeksi dengan cara membunuh berbagai  bakteri.(Drs. Irianto Kus. 2004) 3). Prekursor pepsin (enzim yang memecahkan protein) e. Usus halus (usus kecil) Usus halus atau usus kecil adalah bagian dari saluran pencernaan yang terletak di antara lambung dan usus besar. Dinding usus kaya akan pembuluh darah yang mengangkut zat-zat yang diserap ke hati melalui vena porta. Dinding usus melepaskan lendir (yang melumasi isi usus) dan air (yang membantu melarutkan pecahan-pecahan makanan yang dicerna). Dinding usus juga melepaskan sejumlah kecil enzim yang mencerna protein, gula dan lemak. (Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006) f. Usus besar  Banyaknya bakteri yang terdapat di dalam usus besar berfungsi mencerna beberapa bahan dan membantu penyerapan zat-zat gizi. Bakteri di dalam usus besar juga berfungsi membuat zat-zat penting, seperti vitamin K. Bakteri ini penting untuk fungsi normal dari usus. Beberapa penyakit serta antibiotik bisa menyebabkan gangguan pada bakteri-bakteri didalam usus besar. Akibatnya terjadi iritasi yang bisa menyebabkan dikeluarkannya lendir dan air, dan terjadilah diare. (Drs. Irianto Kus. 2004) g. Usus Buntu (sekum) Usus buntu atau sekum (Bahasa Latin: caecus, “buta”) dalam istilah anatomi adalah suatu kantung yang terhubung pada usus penyerapan serta bagian kolon menanjak dari usus besar. Organ ini ditemukan pada mamalia, burung, dan  beberapa jenis reptil. Sebagian besar herbivora memiliki sekum yang besar, sedangkan karnivora eksklusif memiliki sekum yang kecil, yang sebagian atau seluruhnya digantikan oleh umbai cacing. h. Umbai Cacing (Appendix) Umbai cacing atau apendiks adalah organ tambahan pada usus buntu. Infeksi pada organ ini disebut apendisitis atau radang umbai cacing. Apendisitis yang parah dapat menyebabkan apendiks pecah dan membentuk nanah di dalam rongga abdomen atau peritonitis (infeksi rongga abdomen). (Drs. Irianto Kus. 2004) i.

Rektum dan anus Rektum (Bahasa Latin: regere, “meluruskan, mengatur”) adalah sebuah ruangan yang berawal dari ujung usus besar (setelah kolon sigmoid) dan berakhir

di anus. Organ ini berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara feses. Biasanya rektum ini kosong karena tinja disimpan di tempat yang lebih tinggi, yaitu pada kolon desendens. Jika kolon desendens penuh dan tinja masuk ke dalam rektum, maka timbul keinginan untuk buang air besar (BAB). (Drs. Irianto Kus. 2004) Mengembangnya dinding rektum karena penumpukan material di dalam rektum akan memicu sistem saraf yang menimbulkan keinginan untuk melakukan defekasi. Jika defekasi tidak terjadi, sering kali material akan dikembalikan ke usus besar, di mana penyerapan air akan kembali dilakukan. Jika defekasi tidak terjadi untuk periode yang lama, konstipasi dan pengerasan feses akan terjadi. (Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006)  j. Pankreas Pankreas adalah organ pada sistem pencernaan yang memiliki dua fungsi utama yaitu menghasilkan enzim pencernaan serta beberapa hormon penting seperti insulin. Pankreas terletak pada bagian posterior perut dan berhubungan erat dengan duodenum (usus dua belas jari). Pankreas melepaskan enzim pencernaan ke dalam duodenum dan melepaskan hormon ke dalam darah. Enzim yang dilepaskan oleh pankreas akan mencerna protein, karbohidrat dan lemak. Enzim proteolitik memecah protein ke dalam bentuk yang dapat digunakan oleh tubuh dan dilepaskan dalam bentuk inaktif. Enzim ini hanya akan aktif jika telah mencapai saluran pencernaan. Pankreas juga melepaskan sejumlah besar sodium bikarbonat, yang berfungsi melindungi duodenum dengan cara menetralkan asam lambung. (Drs. Irianto Kus. 2004) k. Hati Hati merupakan sebuah organ yang terbesar di dalam badan manusia dan memiliki berbagai fungsi, beberapa diantaranya berhubungan dengan  pencernaan.Organ ini memainkan peran penting d alam metabolisme dan memiliki  beberapa fungsi dalam tubuh termasuk penyimpanan glikogen, sintesis protein  plasma, dan penetralan obat. (Drs. Irianto Kus. 2004) D. Proses Pencernaan Proses pencernaan dimulai ketika makanan masuk ke dalam organ  pencernaan dan berakhir sampai sisa-sisa zat makanan dikeluarkan dari organ  pencernaan melalui proses defekasi. Makanan masuk melalui rongga oral (mulut). Langkah awal adalah proses mestikasi (mengunyah). Terjadi proses pemotongan,  perobekan, penggilingan, dan pencampuran makanan yang dilakukan oleh gigi.(Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006) Tujuan mengunyah adalah: 1. menggiling dan memecah makanan 2. mencampur makanan dengan air liur 

3. merangsang papil pengecap. Ketika merangsang papil pengecap maka akan menimbulkan sensasi rasa dan secara refleks akan memicu sekresi saliva. Di dalam saliva terkandung protein air liur seperti amilase, mukus, dan lisozim.

Fungsi saliva dalam proses pencernaan adalah: a. Memulai pencernaan karbohidrat di mulut melalui kerja enzim amilase.  b. Mempermudah proses menelan dengan membasahi partikel-partikel makanan dengan adanya mukus sebagai pelumas. c. Memiliki efek antibakteri oleh lisozim. d. Pelarut untuk molekul-molekul yang merangsang pupil pengecap. e. Penyangga bikarbonat di air liur menetralkan asam di makanan serta asam yang dihasilkan bakteri di mulut sehingga membantu mencegah karies. Selanjutnya adalah proses deglutition (menelan). Menelan dimulai ketika  bolus di dorong oleh lidah menuju faring. Tekanan bolus di faring merangsang reseptor tekanan yang kemudian mengirim impuls aferen ke pusat menelan di medula. Pusat menelan secara refleks akan mengaktifkan otot-otot yang berperan dalam proses menelan. Tahap menelan dapat dibagi menjadi 2, yaitu: a. Tahap orofaring: berlangsung sekitar satu detik. Pada tahap ini bolusdiarahkan ke dalam esofagus dan dicegah untuk masuk ke saluran lain yang berhubungan dengan faring.  b. Tahap esofagus: pada tahap ini, pusat menelan memulai gerakan peristaltik  primer yang mendorong bolus menuju lambung. Gelombang peristaltik  berlangsung sekitar 5-9 detik untuk mencapai ujung esofagus. Selanjutnya, makanan akan mengalami pencernaan di lambung. Di lambung terjadi proses motilita. Terdapat empat aspek proses motilitas di lambung, yaitu: a. Pengisian lambung ( gastric filling ): volume lambung kosong adalah 50 ml sedangkan lambung dapat mengembang hingga kapasitasnya 1 liter   b. Penyimpanan lambung ( gastric storage): pada bagian fundus dan korpus lambung, makanan yang masuk tersimpan relatif tenang tanpa adanya  pencampuran. Makanan secara bertahap akan disalurkan dari korpus ke antrum. c. Pencampuran lambung ( gastric mixing ): kontraksi peristaltik yang kuat merupakan penyebab makanan bercampur dengan sekresi lambung dan menghasilkan kimus. Dengan gerakan retropulsi menyebankan kimus bercampur dengan rata di antrum. Gelombang peristaltik di antrum akan mendorong kimus menuju sfingter pilorus. d. Pengosongan lambung ( gastric emptying ): kontraksi peristaltik antrum menyebabkan juga gaya pendorong untuk mengosongkan lambung. (Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006)

Selain melaksanakan proses motilitas, lambung juga mensekresi getah lambung. Beberapa sekret lambung diantaranya: 1) HCL: sel-sel partikel secara aktif mengeluarkan HCL ke dalam lumen lambung. Fungsi HCL dalam proses pencernaan adalah (1) mengaktifkan prekusor enzim  pepsinogen menjadi pepsin dan membentuk lingkungan asam untuk aktivitas  pepsin; (2) membantu penguraian serat otot dan jaringan ikat; (3) bersama dengan lisozim bertugas mematikan mikroorganisme dalam makanan. 2) Pepsinogen: pada saat di ekresikan ke dalam lambiung, pepsinogen mengalami  penguraian oleh HCL menjadi bentuk aktif, pepsin. Pepsin berfungsi dalam  pencernaan protein untuk menghasilkan fragmen-fragmen peptida. Karena fungsinya memecah protein, maka peptin dalam lambung harus disimpan dan disekresikan dalam bentuk inaktif (pepsinogen) agar tidak mencerna sendiri selsel tempat ia terbentuk. 3) Sekresi mukus: Mukus berfungsi sebagai sawar protektif untuk mengatasi  beberapa cedera pada mukosa lambung. 4) Faktor intrinsik: faktor intrinsik sangat penting dalam penyerapan vitamin B 12. vitamin B12 penting dalam pembentukan eritrosit. Apabila tidak ada faktor intrinsik, maka vitamin B12 tidak dapat diserap. 5) Sekresi Gastrin: Di daerah kelenjar pilorus (PGA) lambung terdapat sel G yang mensekresikan gastrin. (Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006) Aliran sekresi getah lambung akan dihentikan secara bertahap seiring dengan mengalirnya makanan ke dalam usus. Di dalam lambung telah terjadi  pencernaan karbohidrat dan mulai tejadi pencernaan protein. Makanan tidak diserap di lambung. Zat yang diserap di lambung adalah etil alkohol dan aspirin.(Pearce Evelin C. 2009)

Makanan selanjutnya memasuki usus halus. Usus halus merupakan tempat  berlangsungnya pencernaan dan penyerapan. Usus halus di bagi menjadi tiga segmen, yaitu: a. Duodenum (20 cm/ 8 inci): pencernaan di lumen duodenum di bantu oleh enzimenzim pankreas. Garam-garam empedu mempermudah pencernaan dan  penyerapan lemak.  b. Jejenum (2,5 m/ 8 kaki) c. Ileum (3,6 m/12 kaki) Proses motalitas yang terjadi di dalam usus halus mencakup: 1) Segmentasi:proses mencampur dan mendorong secara perlahan kimus. Kontraksi segmental mendorong kimus ke depan dan ke belakang. Kimus akan berjalan ke depan karena frekuensi segmentasi berkurang seiring dengan panjang usus halus.

Kecepatan segmentasi di duodenum adalah 12 kontraksi/menit, sedangkan kecepatan segmentasi di ileum adalah 9 kontraksi/menit. Segmentasi lebih sering terjadi di bagian awal usus halus daripada di bagian akhir, maka lebih banyak kimus yang terdorong ke depan daripada ke belakang. Akibatnya, kimussecara  perlahan bergerak maju ke bagian belakang usus halus dan selama proses ini kimus mengalami proses maju mundur sehingga terjadi pencampuran dan  penyerapan yang optimal. Komplek motilitas migratif: jika sebagian makanan sudah diserap maka proses segmentasi akan berhenti dan digantikan oleh komplek motilitas migratif yang akan “menyapu” bersih usus diantara waktu makan. (Abadi. 2010) 2) Usus halus mensekresikan 1,5 liter larutan garam dan mukus cair yang disebut sukus enterikus ke dalam lumen yang fungsinya adalah (1) mukus menghasilkan  proteksi dan limbrikasi; (2) sekresi encer ini menghasilkan H2O untuk ikut serta dalam pencernaan makanan secara enzimatik. Proses pencernaan di usus halus dilakukan oleh enzim-enzim pankreas. Dalam keadaan normal, semua produk  pencernaan karbohidrat, protein dan lemak serta sebagian besar elektrolit, vitamin, dan air diserap oleh usus halus. Sebagian besar penyerapan terjadi di duodenum dan jejenum.

Organ pencernaan yang terakhir adalah usus besar yang terdiri dari kolon, sekum, apendiks, dan rektum. Dalam keadaan normal kolon menerima 500 ml kimus dari usus halus setiap hari. Isi usus yang disalurkan ke kolon terdiri dari residu makanan yang tidak dapat dicerna, komponen empedu yang tidak diserap, dan sisa cairan. Zat-zat yang tersisa untuk dieliminasi merupakan feses. Fungsi utama usus besar adalah untuk menyimpan feses sebelum defekasi. (Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006) Feses akan dikeluarkan oleh refleks defekasi yang disebabkan oleh sfingter anus internus (terdiri dari otot polos) untuk melemas dan rektum serta kolon sigmoid untuk berkontraksi lebih kuat. Apabila sfingter anus eksternus (terdiri dari otot rangka) juga melemas maka akan terjadi defekasi. Peregangan awal di dinding rektum menimbulkan rasa ingin buang air besar. Ketika terjaid defekasi biasanya dibantu oleh mengejan volunter yang melibatkan kontraksi simultan otot-otot abdomen dan ekspirasi paksa dengan glotis dalam posisi tertutup sehingga meningkatkan tekanan intra-abdomen yang membantu  pengeluaran feses. (Abadi. 2010)

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan Sistem pencernaan atau sistem gastroinstestinal (mulai dari mulut sampai anus) adalah sistem organ dalam manusia yang berfungsi untuk menerima makanan, mencernanya menjadi zat-zat gizi dan energi, menyerap zat-zat gizi ke dalam aliran darah serta membuang bagian makanan yang tidak dapat dicerna atau merupakan sisa proses tersebut dari tubuh. Saluran pencernaan terdiri dari mulut, tenggorokan (faring), kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, rektum dan anus. Sistem  pencernaan juga meliputi organ-organ yang terletak diluar saluran pencernaan, yaitu pankreas, hati dan kandung empedu. Fungsi utama sistem pencernaan adalah memindahkan nutrient, air dan elektrolit dari makanan yang kita makan ke dalam lingkungan internal tubuh. Manusia menggunakan molekul-molekul organic yang terkandung dalam makanan dan O 2 untuk menghasilkan energi. Proses pencernaan dimulai ketika makanan masuk ke dalam organ  pencernaan dan berakhir sampai sisa-sisa zat makanan dikeluarkan dari organ  pencernaan melalui proses defekasi. Makanan masuk melalui rongga oral (mulut). Langkah awal adalah proses mestikasi (mengunyah). Terjadi proses pemotongan,  perobekan, penggilingan, dan pencampuran makanan yang dilakukan oleh gigi. B. Saran  b) . Bagi Institusi Pendidikan Diaharapkan dengan adanya makalah ini dapat menambah literature materitentang Fisiologi Sistem Pencernaan. c). Bagi Mahasiswa Dengan adanya makalah ini diharapkan mahasiswa dapat l ebih memahami dan mengerti Fisiologi Sistem Pencernaan. DAFTAR PUSTAKA

Pearce Evelin C. 2009. Anatomi dan Fisiologi untuk paramedis. Jakarta: PT Gremedia Pustaka Utama Abadi. 2010.http://blogs.unpad.ac.id/haqsbageur/2010/03/26/anatomi-danfisiologi-sistem-pencernaan-manusia. Di akses tanggal 29 feb 2012 Drs. Irianto Kus. 2004. Struktur dan fungsi tubuh manusia. Jakarta : Yrama Widia

Drs.H. Syaifudin.AMK. 2006. Anatomi Fisiologi untuk mahasiswa keperawatan. Jakarta:EGC

CAIRAN TUBUH Air (H20) merupakan komponen utama yang paling banyak terdapat di dalam tubuh manusia. Sekitar 60% dari total berat badan orang dewasa terdiri dari air. Namun bergantung kepada kandungan lemak & otot yang terdapat di dalam tubuh, nilai persentase ini dapat bervariasi antara 50-70% dari total berat badan orang dewasa. Oleh karena itu maka tubuh yang terlatih & terbiasa berolahraga seperti tubuh seorang atlet biasanya akan mengandung lebih banyak air jika dibandingkan tubuh non atlet. Di dalam tubuh, sel-sel yang mempunyai konsentrasi air paling tinggi antara lain adalah sel-sel otot dan organ-organ pada rongga badan, seperti paru-paru atau jantung, sedangkan sel-sel yang mempunyai konsentrasi air paling rendah adalah sel-sel jaringan seperti tulang atau gigi. Konsumsi cairan yang ideal untuk memenuhi kebutuhan harian bagi tubuh manusia adalah mengkonsumsi 1 ml air untuk setiap 1 kkal konsumsi energi tubuh atau dapat juga diketahui berdasarkan estimasi total  jumlah air yang keluar dari dalam tubuh. Secara rata-rata tubuh orang dewasa akan kehilangan 2.5L cairan per harinya. Sekitar 1.5L cairan tubuh keluar melalui urin, 500 ml melalui keluarnya keringat, 400 ml keluar dalam bentuk uap air melalui proses respirasi (pernafasan) dan 100 ml keluar bersama dengan feces (tinja). Sehingga berdasarkan estimasi ini, konsumsi antara 8-10 gelas (1 gelas=240 ml) biasanya dijadikan sebagai pedoman dalam pemenuhan kebutuhan cairan per- harinya.

A. FUNGSI DAN TUBUH MANUSIA

KOMPOSISI

CAIRAN

a. Pengertian Cairan Tubuh Cairan tubuh (bahasa Inggris: interstitial fluid, tissue fluid, interstitium) adalah cairan suspensi sel di dalam tubuh makhluk multiselular seperti manusia atau hewan yang memiliki fungsi fisiologis tertentu. Elektrolit adalah zat kimia yang menghasilkan partikel-partikel bermuatan listrik yang disebut ion jika berada dalam larutan. Cairan dan elektrolit masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman, dan cairan intravena (IV) dan didistribusi ke seluruh bagian tubuh. Keseimbangan cairan dan elektrolit berarti adanya distribusi yang normal dari air tubuh total dan elektrolit ke dalam seluruh bagian tubuh. Keseimbangan cairan dan elektrolit saling bergantung satu dengan yang lainnya; jika salah satu terganggu maka akan berpengaruh pada yang lainnya. Cairan tubuh dibagi dalam dua kelompok besar yaitu : cairan intraseluler dan cairan ekstraseluler. Cairan intraseluler adalah cairan yang berda di dalam sel di seluruh tubuh, sedangkan cairan ekstraseluler adalah cairan yang berada di luar sel dan terdiri dari tiga kelompok yaitu : cairan intravaskuler (plasma), cairan interstitial dan cairan transeluler. Cairan intravaskuler (plasma) adalah cairan di dalam sistem vaskuler, cairan intersitial adalah cairan yang terletak diantara sel, sedangkan cairan traseluler adalah cairan sekresi khusus seperti cairan serebrospinal, cairan intraokuler, dan sekresi saluran cerna. Perpindahan cairan dan elektrolit tubuh terjadi dalam tiga fase yaitu :

a.Fase I : Plasma darah pindah dari seluruh tubuh ke dalam sistem sirkulasi, dan nutrisi dan oksigen diambil dari paru-paru dan tractus gastrointestinal. b.Fase II : Cairan interstitial dengan komponennya komponennya pindah dari darah kapiler dan sel c.Fase III : Cairan dan substansi yang ada di dalamnya berpindah dari cairan interstitial masuk ke dalam sel.

b. Komposisi dan Fungsi Cairan Tubuh

Lebih kurang kurang 60% berat badan orang dewasa pada umumnya terdiri dari cairan (air dan elektrolit). Rata-rata seseorang memerlukan sekitar 11 liter cairan tubuh untuk nutrisi sel dan pembuangan residu jaringan tubuh. Zat terlarut yang ada dalam cairan tubuh terdiri dari elektrolit dan nonelektrolit. Non elektrolit adalah zat terlarut yang tidak terurai dalam larutan dan tidak bermuatan listrik, seperti : protein, urea, glukosa, oksigen, karbon dioksida dan as am-asam organik. Sedangkan elektrolit tubuh mencakup natrium (Na+), kalium (K+), Kalsium (Ca++), magnesium (Mg++), Klorida (Cl-), bikarbonat (HCO3-), fosfat (HPO42-), sulfat (SO42-). Garam mineral ketika berada dalam bentuk cairan sel, baik seluruhnya maupun sebagian berbentuk ion elektron, yaitu kation dan anion. Kation dibentuk oleh metal (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, dll.), sedangkan anion dibentuk oleh residu asam (Cl-, HCO-3, SO2-4, H2PO-4). Ion amonium (NH+4) termasuk kation, sedangkan sedangkan asam organik dan protei n adalah anion.

I. Faktor-faktor yang mempengaruh mempengaruhii keseimbangan cairan 1. Usia Dengan bertambahnya usia, semua organ yang mengatur keseimbangan akan menurun fungsinya, hasilnya fungsi untuk mengatur keseimbangan juga menurun. Misalnya: gagal ginjal, gagal jantung, dll. 2. Temperatur Lingkungan Lingkungan yang panas bisa menyebabkan kita berkeringat banyak sehingga cairan banyak keluar 3. Diet Diet tinggi natrium akan berfungsi meretensi urine, demikian juga sebaliknya. 4. Obat-Obatan Seperti steroid, diuretik. 5. Stress Mempengaruhii metabolisme sel, meningkatkan gula darah, meningkatkan osmotik dan Mempengaruh ADH akan meningkatkan sehingga urine menurun 6. Sakit Seperti bahan bakar, dalam keadaan sakit jelas mengeluarkan air yang banyak, seperti gagal ginjal.

Prosentase jumlah cairan tubuh: Perhatikan Uraian berikut ini : Pada orang dewasa kira-kira 40 % baerat badannya atau 2/3 dari TBW-nya berada di dalam sel (cairan intraseluler/ICF), sisanya atau 1/3 dari TBW atau 20 % dari berat badannya berada di luar sel (ekstraseluler) yaig terbagi dalam 15 % cairan interstitial, 5 % cairan intavaskuler dan 1-2 % transeluler. II. Pengaturan keseimbangan cairan tubuh Organ yang berperan dalam pengaturan keseimbangan cairan meliputi: • Ginjal Fungsi-fungsi Fungsi-fun gsi utama ginjal dalam mempertahankan keseimbangan cairan: - Pengaturan volume dan osmolalitas CES melalui retensi dan eksresi selektif cairan tubuh. - Pengaturan kadar elektrolit dalam CES dengan retensi selektif substansi yang dibutuhkan . - Pengaturan pH CES melalui retensi ion-ion hidrogen. - Ekskresi sampah metabolik dan substansi toksik. Oleh karena itu gagal ginjal jelas mempengaruhi keseimbangan cairan, karena ginjal tidak dapat berfungsi. • Jantung dan pembuluh darah Kerja pompa jantung mensirkulasi darah melalui ginjal di bawah tekanan yang sesuai untuk menghasilkan urine. Kegagalan pompa jantung ini mengganggu perfusi ginjal dan karena itu mengganggu pengaturan air dan elektrolit. • Paru-paru Paru-paru Melalui ekhalasi paru-paru mengeluarkan air sebanyak +300L setiap hari pada orang dewasa. Pada kondisi yang abnormal seperti hiperpnea atau batuk yang terusmenerus akan memperbanyak kehilangan air; ventilasi mekanik dengan air yang berlebihan menurunkan menurunkan kehilangan air ini. • Kelenjar pituitary Hipotalamus menghasilkan suatu substansi yaitu ADH yang disebut juga hormon penyimpan air, karena fungsinya mempertahankan tekanan osmotik sel dengan mengendalikan retensi atau ekskresi air oleh ginjal dan dengan mengatur volume darah.

• Kelenjar adrenal Aldosteron yang dihasilkan/disekresi oleh korteks adrenal (zona glomerolus). Peningkatan aldosteron ini mengakibatkan retensi natrium sehingga air juga ditahan, kehilangan kalor. Sedangkan apabila aldosteron kurang maka air akan banyak keluar karena natrium hilang. Kortisol juga menyebabkan retensi natrium. • Kelenjar paratiroid Mengatur keseimbangan kalsium dan fosfat melalui hormon paratiroid (PTH). Sehingga dengan PTH dapat mereabsorbsi tulang, absorbsi kalsium dari usus dan reabsorbsi kalsium dari ginjal. III. Fungsi cairan tubuh Air merupakan bagian terbesar dari komposisi tubuh manusia. Hampir semua reaksi di dalam tubuh manusia memerlukan cairan. Agar metabolisme tubuh berjalan dengan baik, dibutuhkan masukan cairan setiap hari untuk menggantikan cairan yang hilang. Fungsi cairan tubuh antara lain : 1- Mengatur suhu tubuh Bila kekurangan air, suhu tubuh akan menjadi panas dan naik. 2- Melancarkan peredaran darah Jika tubuh kita kurang cairan, maka darah akan mengental. Hal ini disebabkan cairan dalam darah tersedot untuk kebutuhan dalam tubuh. Proses tersebut akan berpengaruh pada kinerja otak dan jantung. 3- Membuang racun dan sisa makanan Tersedianya cairan tubuh yang cukup dapat membantu mengeluarkan racun dalam tubuh. Air membersihkan racun dalam tubuh melalui keringat, air seni, dan pernafasan. 4- Kulit Air sangat penting untuk mengatur struktur dan fungsi kulit. Kecukupan air dalam tubuh berguna untuk menjaga kelembaban, kelembutan, dan elastisitas kulit akibat pengaruh suhu udara dari luar tubuh. 5- Pencernaan Peran air dalam proses pencernaan untuk mengangkut nutrisi dan oksigen melalui darah untuk segera dikirim ke sel-sel tubuh. Konsumsi air yang cukup akan membantu kerja sistem pencernaan di dalam usus besar karena gerakan usus menjadi lebih lancar, sehingga feses pun keluar dengan lancar. 6- Pernafasan Paru-paru memerlukan air untuk pernafasan karena paru-paru harus basah dalam bekerja memasukkan oksigen ke sel tubuh dan memompa karbondioksida keluar tubuh. Hal ini dapat dilihat apabila kita menghembuskan nafas ke kaca, maka akan terlihat cairan berupa embun dari nafas yang dihembuskan pada kaca. 7- Sendi dan otot Cairan tubuh melindungi dan melumasi gerakan pada sendi dan otot. Otot tubuh akan mengempis apabila tubuh kekurangan cairan. Oleh sebab itu, perlu minum air dengan cukup selama beraktivitas untuk meminimalisir resiko kejang otot dan kelelahan.

8- Pemulihan penyakit Air mendukung proses pemulihan ketika sakit karena asupan air yang memadai berfungsi untuk menggantikan cairan tubuh yang terbuang. c. Akibat Kekurangan dan Kelebihan Cairan Tubuh A.Kekurangan cairan tubuh KEBUTUHAN CAIRAN TUBUH Cairan tubuh hilang melalui: 1. Urin – 50% dari kehilangan cairan Normal: 50 ml/ kgBB/ 24 jam 2. Insensible Water Loss (50%) - Respirasi (15%) - Kulit (30%) - Feses (5%)

Pengeluaran cairan yang banyak dari dalam tubuh tanpa diimbangi pemasukkan cairan yang memadai dapat berakibat dehidrasi.Dehidrasi adalah keadaan dimana tubuh kehilangan cairan elektrolit yang sangat dibutuhkan organ-organ tubuh untuk bisa menjalankan fungsinya dengan baik.Saat dehidrasi, tubuh dengan terpaksa menyedot cairan baik dari darah maupun organ-organ tubuh lainnya. • Gejala Dehidrasi Berikut ini adalah berbagai gejala dehidrasi sesuai tingkatannya : 1. Dehidrasi ringan -Muka memerah -Rasa sangat haus -Kulit kering dan pecah-pecah -Volume urine berkurang dengan warna lebih gelap dari biasanya -Pusing dan lemah -Kram otot terutama pada kaki dan tangan -Kelenjar air mata berkurang kelembabannya

-Sering mengantuk -Mulut dan lidah kering dan air liur berkurang 2. Dehidrasi sedang -Tekanan darah menurun -Pingsan -Kontraksi kuat pada otot lengan, kaki, perut, dan punggung -Kejang -Perut kembung -Gagal jantung -Ubun-ubun cekung -Denyut nadi cepat dan lemah 3. Dehidrasi Berat -Kesadaran berkurang -Tidak buang air kecil -Tangan dan kaki menjadi dingin dan lembab -Denyut nadi semakin cepat dan lemah hingga tidak teraba -Tekanan darah menurun drastis hingga tidak dapat diukur -Ujung kuku, mulut, dan lidah berwarna kebiruan. Mengembalikan Cairan Tubuh Yang Hilang Untuk mengembalikan cairan tubuh yang hilang, kita harus banyak minum minimal 8 gelas (± 2 liter ) air setiap hari yang bisa didapat dari :

- Air putih yang higienis/air mineral Air putih mengandung beberapa zat penting untuk tubuh seperti oksigen, magnesium, sulfur, dan klorida. - Air berion Air berion tidak hanya menghilangkan dahaga melainkan juga berfungsi sebagai sumber energi seperti halnya karbohidrat, lipid, dan protein. Air berion bekerja sebagai perantara dalam reaksi-reaksi biokimia dan berperan dalam proses metabolisme tubuh sehingga dapat mengembalikan kesegaran otot tubuh setelah beraktivitas mengeluarkan keringat dengan cepat. - Jus buah Selain rasanya nikmat dan segar, jus buah mengandung beragam vitamin dan mineral yang menyehatkan. Menurut penelitian, jus jambu biji mengandung vitamin C sebanyak 3-6 kali lebih tinggi dibandingkan jus jeruk, 10 kali lebih tinggi dibandingkan pepaya, dan 10-30 kali lebih tinggi dibanding pisang. Namun, atlet kurang disarankan meminum jus buah saat berolahraga karena cairan padatnya tidak mudah terserap tubuh. B.kelebihan cairan tubuh Kelebihan cairan tubuh akan disimpan didalam ginjal. Kelebihan cairan tubuh dikeluarkan melalui air seni(urine). Kelebihan cairan tubuh dapat kita alami saat udara sedang dingin atau saat kita tidak banyak melakukan aktivitas.

B. MEMAHAMI TEKANAN DAN TEKANAN OSMOTIK

HIDROSTATIK

a. Pengertian tekanan hidrostatik dan osmotik Tekanan hidrostatik adalah tekanan terhadap dinding pembuluh darah dan gerakan masuknya kedalam kaplsula bowman,dimana kapsula bowman merupakan gerakan masuknya cairan sebagai filtrasi glomerulus. Sedangkan tekanan osmotik adalah tekanan dari filtrasi kapsula bowman yang dikeluarkan oleh air atau pelarut lainnya pada membrane semipermiabel sebagai usaha untuk menembus membran masuk kedalam area yang lebih banyak mengandung molekul yang tidak dapat melewati membran (protein,lemak,dll).

Pembuluh darah kapiler dan membran sel yang merupakan membran semipermiabel mampu memfilter tidak semua substansi dan komponen dalam cairan tubuh ikut berpindah. Metode perpindahan dari cairan dan elektrolit tubuh dengan cara : • Diffusi • Filtrasi • Osmosis • Aktiv Transport Diffusi dan osmosis adalah mekanisme transportasi pasif. Hampir semua zat berpindah dengan mekanisme transportasi pasif. Diffusi sederhana adalah perpindahan partikelpartikel dalam segala arah melalui larutan atau gas. Beberapa faktor yang mempengaruhi mudah tidaknya difusi zat terlarut menembus membran kapiler dan sel yaitu : • Permebelitas membran kapiler dan sel • Konsenterasi • Potensial listrik • Perbedaan tekanan.