Post on 12-Dec-2014
description
1
2
Lipida, diisolasi dari sel dan larut dalam pelarut organik nonpolar (kloroform, dietileter).
Struktur dan fungsinya bervariasi, misalnya: asam lemak, triasilgliserol, terpena, fosfolipid, prostaglandin, lilin, dan lain-lain
isoprena
Zingiberena(minyak jahe)
Terpena
3
Definisi
1. Lipid adalah golongan senyawa organik yang sangat heterogen strukturnya.
2. Nilai kalori yang tinggi : 9 cal/gram3. Vitamin A, D, E, K larut4. Mengandung asam lemak esensial: asam
linolenat dan linoleat. Asam arakhidonat disintesis dari asam linoleat.
4
Klasifikasi lipidaLipid
aGliserid
aAsam lemak
Tak jenuh
jenuh
Gliserida
netral
Fosfo
Gliserid
aLipida
nongliseridaLipida
kompleks
Lipoprotein
Glikolipid
Sfingolipida
Steroida
Wax/malam
5
Klasifikasi lipid: 2 jenis
A. Lipid sederhana (simple lipids)1. Lemak dan minyak2. Malam (wax)
B. Lipid majemuk (compound lipids)1. Fosfolipid2. Serebrosida (glikolipid)3. Lipid majemuk lainnya:
Sulfolipid Aminolipid Lipoprotein
Klasifikasi
II
1. Asam lemak: jenuh, tak jenuh
2. Gliserida : gliserida netral, fosfogliserida
3. Lipida non gliserida: sfingolipida, steroida, wax/malam
4. Lipida kompleks: lipoprotein, glikolipida
Klasifikasi I
6
Contoh lipida kompleks: Lipoprotein adalah gabungan dari
lipid dan protein.Fungsinya: Dalam cellular
a. Membran selb. Mitokondria
Dalam darah: transport lipidPembalut organ-organ vital
7
Sifat Umum Lipid
1. Relatif tidak larut dalam air.2. Larut dalam pelarut organik (pelarut
lemak): benzena, eter, aseton, kloroform, karbon tetraklorida.
3. Mengandung unsur C, H, O, kadang-kadang nitrogen dan fosfor.
4. Hidrolisis gliserida/ester menghasilkan asam lemak.
5. Berperan pada metabolisme tumbuhan dan binatang.
8
1. Lipidosis : penyakit yang berhubungan dengan lemak.
2. Jaringan subcutan merupakan tempat penimbunan lemak.
3. Jaringan saraf mempunyai kadar lemak yang tinggi.
4. Menjaga gangguan mekanik.5. Mempertahankan suhu optimum
tubuh.
Beberapa hal berkaitan dengan lemak:
9
Asam Lemak dan Triasilgliserol
Asam lemak terdiri dari gugus asam karboksilat yang terikat pada rantai hidrokarbon panjang
Triasilgliserol, yang merupakan ester asam lemak dan gliserol, adalah suatu bentuk tempat energi diubah untuk penyimpanan waktu lama dalam sel lemak
(minyak tumbuhan) adalah triasilgliserol yang mempunyai rantai hidrokarbon asam lemak tidak jenuh. Semua ikatan rangkap duanya bergeometri cis dan umumnya tidak berkonjugasi. Lemak jenuh atau lemak binatang dihubungkan dengan timbulnya penyakit jantung. Lemak digunakan sebagai tempat penyimpanan energi karena tiap gramnya membebaskan energi lebih dari dua kali lipat dibandingkan karbohidrat
10
Perbedaan lemak dengan minyak
Lemak1. Pada temperatur
kamar (200 C):Padat
2. Pada Hewan“Lemak Hewan” Lemak babi Lemak sapi
3. Asam lemak jenuh
Minyak1. Pada temperatur
kamar (200 C):Cair
2. Pada Tumbuhan“Minyak Nabati” Minyak jagung Minyak bunga
matahari3. Asam lemak tak
jenuh
11
Beberapa Struktur dlm lipida O R – C OH
Asam Lemak
OCH2 – O – C – R OCH – O – C – R OCH2 – O – C – R
Gliserida(Lemak & minyak)
O
CH2 – O – C – R
CH – OH
CH2 – OH
Monogliserida
OCH2 – O – C – R1 OCH – O – C – R2
CH2 – OH
Digliserida
OCH2 – O – C – R OCH – O – C – R OCH2 – O – C – R
Trigliserida
12
Kandungan Asam Lemak dalam Lemak Manusia
Laurat 0,9Heksadekanoat 7,6
Miristat 3,9 Oleat 46,6
Palmitat 25,7 Linoleat 8,7
Stearat 5,2Arakhidonat 0,6
Tetradekanoat 0,5Asam C-20 yang lain 0,3
Dikutip dari : Abraham Mazur & Benyamin Harrow, Textbook of Biochemistry, 10th ed., W.B. Saunder, Philadelphia, 1971: 309.
13
Beberapa Trigliserida Sederhana Sebagai Lemak dan Minyak Alami
Lemak dan Minyak
Sumber
TributirinTrikaproinTrikaprilinTrikaprinTrilaurinTripalmitinTristearinTrioleinTrilinoleinTrilinoleninTriarakhidoninTririsinolein
MentegaMentegaMinyak kelapa (Babassu oil)Minyak kelapaMinyak kelapaMinyak palmGemuk hewanMinyak jagung, Minyak zaitunMinyak biji kapasMinyak biji ramiHati, Minyak kacang kedeleMinyak biji jarak
Dikutip dari : Richard D. Campbell, College Chemistry, A Survey Harcout,New York, 1968 : 453.
14
Asam-asam Lemak yang Umum
NamaAsam Jenuh Rumus Sumber Alam
1. Asetat2. Butirat3. Kaproat4. Kaprilat5. Kaprat6. Laurat7. Miristat8. Palmitat9. Stearat10. Arakhidona
t11. Lignoserat12. Karnaubat13. Serotat
CH3COOHC3H7COOHC5H11COOHC7H15COOHC9H17COOHC11H23COOHC13H27COOHC15H31COOHC17H35COOHC19H39COOHC23H47COOH
C25H51COOH
CukaMentegaMentega, dllMentega, dllMinyak kelapa,mentega, dllSpermaceti,minyak kelapa,dllPala,minyak kelapa,dllLemak hewani & nabatiLemak hewani & nabatiMinyak kacang tanahMinyak arakis, serebrosidaCarnauba waxMalam lebah, lemak wol,dll
15
Asam Lemak Tidak Jenuh/Hidroksi/Keto/SiklikNama Rumus Sumber Alam
1. Oleat (1 ik.rangkap)
2. Erustat (1 ik.rangkap)
3. Linoleat (2 ik.rangkap)
4. Linolenat (3 ik.rangkap)
5. Arakhidonat (4 ik.rangkap)
6. Serebronat (hidroksi)
7. Risinileat (hidroksi)
8. Kaulmograt (siklik)
9. Prostaglandin E2 (hidroksi/keto/ ik.rangkap)
C17H33COOH
C21H41COOH
C17H31COOH
C17H29COOH
C19H31COOH
C23H48 (OH)COOH
C18H33 (OH)COOH
C18H22COOH
C19H36O3COOH
Minyak hewani & nabati
Minyak lobak,dll
Minyak biji rami, biji kapas,dllMinyak biji kapas
Lesitin, Sefalin
Serebron
Minyak jarak
Minyak
kaulmograt
Plasma semen, jaringan lain.
16
DHA: Docosahexaenoic AcidAsam lemak dengan 22 atom
karbon dan enam ikatan rangkap.
EPA: Eicosapentaenoic acid Asam lemak dengan 20 atom
karbon dan lima ikatan rangkap.
DHA & EPA, sumber: minyak ikan kolesterol
17
Prostaglandin1. Merupakan asam karboksilat
berkarbon 20 yang mengandung cincin-cincin siklopentana.
2. Ditemukan dalam plasma semen, kelenjar prostat, dan jaringan-jaringan lainnya.
3. Moderator kegiatan hormon dalam tubuh.
4. Mempengaruhi otot polos, pembuluh darah dan jaringan adiposa.
5. Invivo disintesis dari asam arakhidonat.
18
Prostaglandin E1
Asam arakhidonat
Prostaglandin
COOH
OH
O
OH
COOH
19
1. Kegunaan dalam pengobatan: kontrasepsi. Induksi persalinan aterm. Penghentian kehamilan. Mencegah dan meringankan ulkus
lambung (menghambat sekresi asam lambung).
Mengatur peradangan (anti inflamasi). Mengatur tekanan darah (menurunkan
tekanan darah) Menyembuhkan asthma. Menyembuhkan kongesti hidung.
Prostaglandin
20
Malam / Wax / Lilin
1. Ester dari alkohol tinggi monohidroksi dengan asam lemak.
2. Rantai 12 – 34 atom C.3. Padatan mudah meleleh.4. Tidak mudah terhidrolisa.5. Lapisan pelindung:
Daun dan batang dari : - dehidrasi - organisme
jahat bulu, kulit binatang supaya lunak dan
lemas.
21
Malam / Wax
Nama Jenis Sumber Kegunaan
Malam lebahSpermaseti
Karnauba
Lanolin
Sarang lebahSejenis ikan paus
Carnauba palm
Wool/bulu domba
Semir, farmasiBahan kecantikan, lilinSemir lantai, mobil
Salep.farmasi
22
Malam / Wax
Nama JenisSenyawa
KimiaNama Kimia
Malam lebah
Spermaseti
Karnauba
C15H31COOC30H61
C15H31COOC16H33
C25H31COOC30H61
Mirisil palmitat
Setil Palmitat
Mirisil Serotat
23
O
R – C
OLanolin
24
Sifat Fisik Lipida1. Berwujud cair atau padatan non kristal pada suhu
kamar.2. Lemak murni dan minyak murni, tidak berwarna, tidak
berbau dan tidak berasa.3. Bahan-bahan asing terabsorpsi dan larut khas.
Contoh: mentega, warna kuning pigmen karotenrasa mentega diasetil CH3 – C – C – CH3
O O
3-hidroksi butanon CH3 – C – C – CH3
O OH
dihasilkan oleh bakteri waktu cream didiamkan
25
1. Penghantar listrik dan panas yang jelek.
2. Lemak dan minyak lebih ringan dari air BD. 0,8.
3. Lemak dan minyak tidak terdifusi melalui membran.
4. Tidak larut dalam air, tetapi dapat membentuk emulsi sementara. Emulgator seperti sabun dapat
membentuk emulsi stabil dalam air empedu – pencernaan ( Lemak & Minyak)
Sifat Fisik Lipida
26
Sifat Kimia Lipid
Hasil hidrolisis Lipida dalam suasana asam
1. Asam lemak (jenuh dan tidak jenuh)
2. Gliserol3. Steroid4. Alkohol selain gliserol dan sterol5. Aldehida lemak ?6. Senyawa keton ?
27
Sifat Kimia Lipid
1. Penyabunan
Trigliserida Garam Asam Lemak
Hidrolisis
- Alkali
- Enzim lipase
Bilangan Penyabunan:
……mg KOH yang dibutuhkan untuk menyabun 1 gram minyak/lemak.
28
L A.L rantai panjang – mol . Sedikit persatuan berat
B.P rendah
Bilangan penyabunan yang rendah dari suatu lemak atau minyak merupakan suatu petunjuk berat molekul yang tinggi.
Sifat Kimia Lipid
BP Mr
29
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH2
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH2
TristearinMr = 890
+ 3 KOH
O
CH3(CH2)16 – C – OK
K-stearat +
C3H5(OH)3
Gliserol
Mr. 56
30
Perhitungan:
KOH yang dibutuhkan:
Bilangan penyabunan Tristearin = 189
KOHmol8903
.Tmol8901
lemakgram1
lemakg/mg189
mg000.568903
31
2. Halogenasi
Sifat Kimia Lipid
Bilangan Iodium:……gr Iodium yang diadisi oleh 100 gr lemak / minyak.
Asam Lemak tak jenuh mengadisi halogen (Br2, I2) pada ikatan rangkapnya.
Menghilangkan warna larutan halogen.
Merupakan indeks ketakjenuhan.
32
1. Bilangan iodium tinggi menunjukkan derajat ketidakjenuhan tinggi.
2. Dalam praktek dipergunakan pereaksi interhalogen, karena lebih reaktif dari I2 sendiri. WIJS method Iodium Monochloride
(ICl) HANUS Method Iodium Monobromide
(IBr)
Sifat Kimia Lipid
B.I = ( ikatan rangkap )
33
+ 3 I2
Mr.254
O
CH3(CH2)7 – CH = CH(CH2)7 – C – O – CH2
O
CH3(CH2)7 – CH = CH(CH2)7 – C – O – CH
O
CH3(CH2)7 – CH = CH(CH2)7 – C – O – CH2
Triolein (Mr.884)
I I O
CH3(CH2)7 – CH – CH(CH2)7 – C – O – CH2
I I O
CH3(CH2)7 – CH – CH(CH2)7 – C – O – CH
I I O
CH3(CH2)7 – CH – CH(CH2)7 – C – O – CH2
34
Perhitungan:
Banyaknya I2 yang diadisi:
2884
300
884
100100 ImolmolTrioleingram
lipidgr100/gr86
254884300
Bilangan Iodium Triolein = 86.
35
3. Hidrogenasi= pengerasan / hardening. Proses konversi
Minyak tumbuhan lemak padat hidrogenasi katalitik reaksi reduksi gas hidrogen tekanan 25 lb/37 In 2000 C katalisator Nikel terdispersi
36
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH2
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH2
Tristearin
O
CH3(CH2)7 – CH = CH(CH2)7 – C – O – CH2
O
CH3(CH2)7 – CH = CH(CH2)7 – C – O – CH
O
CH3(CH2)7 – CH = CH(CH2)7 – C – O – CH2
Triolein
+ 3 H2
37
AntioksidanDitambahkan ke dalam bahan makanan
dalam jumlah sangat sedikit 0,01–0,001% untuk mencegah ketengikan.
Antioksidan AlamVitamin E (tokoferol)Asam Askorbat (vitamin C)HidrokuinonFenolNaftol
38
Reaksi Penyabunan
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH2
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH
O
CH3(CH2)16 – C – O – CH2
Tristearin
+ 3 NaOHkalor
H
HO – C – H
HO – C – H
HO – C – H
H
Gliserol
+ 3 CH3(CH2)16CO2–
Na+
sodium stearat
(suatu sabun)
39
Lapisan air yang mengandung gliserol dipisahkan dengan penyulingan.
Gliserol digunakan untuk: Pelembab dalam tembakau Industri farmasi Kosmetik
Sabun + zat tambahan (additive): mis.batu apung, parfum, zat warna.
40
Sifat Membersihkan dari Sabun
CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C
O– Na+
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
O
Hidrofobik (lipofilik, suka kepada lemak)
Hidrofilik(lipofobik)
Ekor Hidrofobik
kepalaHidrofilik
41
Dalam air sabun, tetes-tetes minyak saling menolak karena muatan gugus karboksilat sabun sama tandanya.
––
–
– –
––
– ––
–
––
–
– –
––
– ––
–
42
Suatu misel (dari) ion-ion alkil karboksilat suatu sabun.
CO2–
CO2–
CO2–
CO2–
CO2–
CO2–
CO2–
CO2–
–O2C
CO2–
CO2––O2C–O2C
–O2C–O2C
–O2C
–O2C–O2C
–O2C–O2C
Air
Permukaan air
Molekul minyak
Molekul sabun
43
Steroid (Inti fenantren)termasuk derivat Lipida
3
1
2
45
6
7
8
9
10
Fenantren
Siklopentana
3
1
2
45
67
8
910
11
1213
14 15
16
17
A B
C D
Inti Steroid
44
Steroid
Senyawa-senyawa yang termasuk steroid:
1. Kolesterol (3-hidroksi-5,6-kolesten) Tersebar dalam sel tubuh, khususnya di
jaringan saraf Dalam lemak hewan
2. Ergosterol Terdapat dalam tumbuh-tumbuhan dan ragi Sebagai pra zat vitamin D Sifat antirakhitis
45
Hormon
Steroid dari kulit terluar adrenal. Adrenal Kortokoid / Kortikoid
1. Glukokortikoid2. Mineralokortikoid3. Hormon seks sekunder
46
CH2OH
C = O
OH11 17
KortisonO
O
CH3
CH3
CH2OH
C = O
OH11 17
KortisolO
HO
CH3
CH3
Kortikosteron
CH2OH
C = O
11 17
O
HOCH3
CH3
47
Perbedaannya adalah kedudukan C-11 dan C-17 dari inti steroid
Kortison Mengurangi gejala rematik Penyakit alergi Peradangan Obat ajaib, efek samping berbahaya,
jarang digunakan. Steroid baru, lebih sedikit efek sampingan
dibanding terapi kortison, yaitu Prednison Prednisolon
48
CH2OH
C = O
OH11 17
PrednisolonO
HOCH3
CH3
CH2OH
C = O
OH11 17
PrednisonO
O
CH3
CH3
49
2. Mineralokortikoid Membantu mempertahankan
Natrium klorida Volume cairan tubuh
Aldosteron Paling penting 1000 x lebih besar dibanding kortisol.
CH2OH
C = O
11 17
O
HOCH3
H
O = C
50
3. Hormon Seks Sekunder Androgen ♂ Estrogen ♀ Dihasilkan kulit terluar adrenal Ciri seks sekunder
Sifat kejantanano Suara yang dalamo Janggut
Sifat kewanitaano Suara yang tinggio Pembentukan mamae
51
Androgen >> virilisasi ♀ Androgen utama
Dehidroepiandrosteron
Androstenadion
17
O
CH3
CH3
O
17
O
CH3
CH3
O
52
Hormon Seks Jantan
Primer diproduksi di dalam testes
O
CH3
CH3
OH
Fungsi testes:
Memproduksi sperma
Testosteron
Testosteron
53
Testosteron Membantu pengembangan ciri seks
sekunder Pengembangan otot Pertumbuhan tulang Masa remaja pematangan &
pertumbuhan organ seks jantan. Wanita testosteron, kejantanan
tak terjadi karena reaksi kimia cepat mengubah testosteron menjadi hormon wanita.
♂ > ♀
54
Steroid Anabolik Steroid buatan yang strukturnya mirip
testosteron menyebabkan pengembangan otot tanpa menimbulkan kejantanan.Otot > kekuatan > membantu penampilan atlet angkat besi.
Penggunaan dilarang oleh persatuan atlet amatir dunia.
Dideteksi dalam air seni hanya beberapa hari setelah pemakaian obat dihentikan.
Efek jangka pendek terhentinya pertumbuhan testes.
55
O
CH3
O – CCH2 CH3 –
O
Contohnya : Norankolan.
56
Hormon Seks Wanita
Primer dihasilkan oleh ovarium Estrogen
Estron Estradiol
progesteron
57
2. Glikolipid1. Serebrosida (glikolipid)
Hidrolisis : galaktosa, asam lemak dengan BM tinggi, sfingosin.
Dapat digolongkan dengan sfingomielin sebagai sfingolipid.
Penggolongan serebrosida berdasarkan jenis asam lemak yang terdapat dalam molekul. Kerasin Asam lignoserat Serebron asam hidroksi lignoserat
(asam serebronat) Nervon homolog asam lignoserat yang tidak
jenuh (asam nervonat) Oksineron derivat hidroksi asam nervonat.
58
Ditemukan dalam banyak jaringan di samping otak.
Penyakit Gaucher yaitu kadar serebrosida pada sel retikuloendotial (eq. Limpa) sangat tinggi dan kerasinnya ditandai oleh adanya glukosa menggantikan galaktosa.
CH3 – (CH2)22 – COOH
Asam LignoseratCH3 – (CH2)21 – CH(OH) –
COOH
Asam SerebronatCH3 – (CH2)7 – CH = CH – (CH2)13 – COOH
Asam Nervonat
59
CH3 – (CH2)7 – CH = CH – (CH2)12 – CH(OH) – COOH
Asam Oksinervonat
OH
O
CH3 – (CH2)12 – CH = CH – CH – CH – NH – C – CH(OH) – (CH2)21 – CH3
CH2
Asam lemak Asam serebronat
Galaktosa
Sfingosin
OCH2O
H
OH
OH
O
H
H
HO
H
HH Glikolipid
(Serebrosida)
60
R1 – CH – CH – NH – C – R2
OH
O
CH2OSulfat-3-galaktosa
Sulfatida (serebrosida sulfat)
61
3. Lipoprotein
Pemisahan lipoprotein Ultrasentrifuge Elektroforesis Imunoelektroforesis
Empat golongan utama lipoprotein untuk diagnosis klinik: Chilomikron Very Low Density Lipoprotein (VLDL) Low Density Lipoprotein (LDL) High Density Lipoprotein (HDL)
62
63
1. G.J. MULDER ahli kimia Belanda (1838) memberi nama protein.
2. Greek – Proteios = Pertama3. Terdapat pada tumbuhan dan binatang suatu zat
yang paling penting pada molekul makanan karena melengkapi organisme tidak hanya C dan H saja, tetapi juga N dan S; selain itu terdapat paling melimpah dan yang paling banyak melaksanakan kerja dalam sel. Protein berfungsi sebagai perlindungan infeksi, mendukung mekanika dan kekuatan, dan reaksi metabolisme, seluruh fungsi ini penting untuk kehidupan
1. PROTEIN merupakan suatu makromolekul, juga disebut POLIAMIDA, bila dihidrolisis menghasilkan ASAM-ASAM AMINO; dalam tubuh hidrolisis dimulai pada lambung dengan bantuan enzim pepsin
64
FUNGSI PROTEIN
antara lain :
1. Pembentuk struktur sel berbagai jaringan 2. Pemelihara/pengganti sel-sel yang
ada/rusak3. Enzim (katalisator proses biokimia sel)4. Sebagai hormon, mengatur fungsi berbagai
organ tubuh5. Sebagai antibodi (juga disebut
imunoglobulin)6. Sebagai gen : pembawa sifat pada
kromosom7. Alat transportasi
65
CIRI MOLEKUL PROTEIN
1. Berat molekul : tinggi (ribuan-jutaan) MAKRO MOLEKUL
1. Protein dalam tubuh, umumnya terdiri dari : 20 (dua puluh) macam asam -amino
H3N-C-H
R
COO
karbon-
gugus karboksilat
gugus -amino
gugus rantai samping
-
+
66
ASAM AMINO
1. Struktur ionik yang benar untuk asam amino pada atau sekitar pH fisiologis.
1. Struktur yang tidak ada ? pada setiap pH.
2. Dipakai bila membicarakan asam amino.
R – C – COOH
H
NH2
R – C – COO-
NH3+
H
67
Sketsa Bentuk Molekul Asam Amino (Read, 1981)
N – C – C
H
R
O
OHH
H GUGUS KARBOKSILGUGUS
AMINO
rantai samping
ProteinProteinhidrolisis
• Asam• Alkali• Enzim
Asam-asam AminoAsam-asam Amino
68
Konfigurasi Asam Amino1. Konfigurasi D/L asam amino
disesuaikan dengan D/L gliseraldehida
C
HO – C – H
CH2OH
O
H C
H – C – OH
CH2OH
O
H
L-gliseraldehida D-gliseraldehida L-asam amino D-asam amino
H2N-C-H
COOH
R
H-C-NH2
COOH
R
69
Sifat asam amino:1. Kecuali glisin, asam amino minimal mempunyai
satu atom C-asimetris sehingga mempunyai sifat optis aktif : memutar bidang polarisasi.
2. Contoh : 4 bentuk stereo isomer dari treonin
H2N-C-H
COOH
CH3
H-C-OH HO-C-H
H-C-NH2
CH3
COOH
H-C-NH2H2N-C-H
COOH
HO-C-H
CH3
COOH
H-C-OH
CH3
D-treonin L-treonin D-allotreonin L-allotreonin
70
Sifat asam amino: Zwitter ion amfoterIon dwi kutub / Dipolar ion structure / Inner
salt
adalah rumus umum untuk asam -amino
Tapi bentuknya dalam larutan adalah:
H
O
R – C – C OH
NH2
H
O
R – C – C OH
NH3+
OH–
H+
H
O
R – C – C O–
NH3+
OH–
H+
H
O
R – C – C O–
NH2
Bentuk kationik muatan +1 pH < IEP
Bentuk zwitter ion muatan 0
pH IEP
Bentuk anionik muatan -1 pH > IEP
71
1. Zwitter ion tidak bergerak dalam medan listrik;
2. pH pada saat itu disebut titik isoelektrik = isoelectric point (IEP).
3. Ala, val, ser, termasuk asam amino netral: IEP 4, 8-6, 3.
1. Gli, asp termasuk asam amino asam: IEP 2,8 - 3,2.
1. lis, arg termasuk asam amino basa: IEP 7,8 -10,8.
1. Karena adanya zwitter ion ini, maka asam amino lebih bersifat senyawa anorganik daripada organik (sukar menguap, larut dalam air, titik leleh tinggi)
72
Asam aspartat
OH
H+
0(IEP)
COOH
CH – NH3+
CH2
COO–
OH
H+
OH
H+
- 2
COO–
CH – NH2
CH2
COO–
- 1
COO–
CH – NH3+
CH2
COO–
COOH
H3N-C-H
CH2
COOH
+
+ 1
Alanina pH = 7
H3N-C-H
CO2
CH3
+ H2O H2N-C-H + H3O+
-
CH3
CO2-
+
basa lebih lemah
asam lebih kuat agar muatan netto = 0,harus di + asam.Maka titik isolistrik alanin = 6,0
73
Lisin
+ 1
COO–
CH – NH3+
(CH2)3
CH2 – NH3+
OH
H+
+ 2
COOH
CH – NH3+
(CH2)3
CH2 – NH3+
OH
H+
0
COO–
CH – NH2
(CH2)3
CH2 – NH3+
OH
H+
- 1
COO–
CH – NH2
(CH2)3
CH2 – NH2
1. Reaksi-reaksi gugus -amino: Ninhidrin Sanger Dansil-klorida Edman Basa schiff
74
ASAM AMINO
1. Hidrolisa protein hewani / nabati (dengan asam, basa atau enzim) menghasilkan 20 macam L-asam amino.
2. Asam amino ada yang dapat disintesis dalam tubuh tetapi ada juga yang tidak dapat, jadi harus diperoleh dari luar = asam amino essensial.
75
ASAM AMINO ESSENSIAL
1. Isoleusin2. Leusina3. Treonina4. Lisina5. Metionina6. Fenilalanina7. Triptofan8. valina
ASAM AMINO NONESSENSIAL1. Alanina2. Arginina *3. Asparagina4. Asam aspartat5. Sisteina6. Asam glutamat7. Histidina *8. Glutamina9. Glisina10. Prolina11. Serina12. Tirosina*
76
1.Asam amino non essensial Asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh.
1.Asam amino essensialAsam amino yang tidak disintesis di dalam tubuh karena itu harus ada dalam makanan.
1.Protein lengkapmengandung semua asam amino essensial contohnya: telur, susu, ginjal, hati.
1.Protein tidak lengkap Jagung, protein utamanya Zein, kurang lisina
& triptofan. Gandum, kurang lisina. Gelatin, kurang triptofan.
77
1. Histidin merupakan asam amino essensial pada anak-anak, sedangkan arginin masih dapat disintesis oleh tubuh tapi lambat dan jumlahnya sedikit sehingga tidak mencukupi kebutuhan.
2. Sisteina dan tirosina, diperkirakan sebagai asam amino semiessensial, diperlukan oleh bayiprematur dan orang dewasa yang sedang sakit.
H2NCH
CO2H
CH2
H2NCH
CO2H
CH2 OH
C=O
CO2H
CH2
fenilalanina
tirosina
asam fenilpiruvat
fenilalaninahidroksilase
dalam penderitaPKU (fenilketouria)
Sintesis asam amino:Sintesis asam amino:
78
Nama Trivial Simbol Nama Trivial Simbol
AlaninArginin
AsparaginAsam aspartat
SisteinGlutamin
Asam glutamatGlisin
Histidinisoleusin
alaargasnaspsisglngluglihis
ile (+)
LesinaLisina
MetioninFenilalanina
ProlinaSerina
TreoninaTriptofanTirosinaValina
les (+)lis (+)met (+)phe (+)proser
tre (+)trp (+)
tirval Keterangan : (+) asam amino assensial
79
Pembagian Asam Amino, berdasarkan perbedaan rantai sampinga. Asam amino dengan gugus R yang non
polar, kelarutan dalam air rendahala, val, les, ile, pro, phe, trip, met.
b. Asam amino dengan gugus R yang polar tidak bermuatan; gugus R dapat membentuk ikatan hidrogen dengan molekul H2O sehingga relatif lebih larut dalam air.gli, ser, tre, sis, tir, asn, gln.
80
c. Asam amino dengan gugus R yang bermuatan (-), disebut juga asam amino asam asam aspartat, asam glutamat
d. Asam amino dengan gugus R yang bermuatan (+), disebut juga asam amino basalis, arg, his
81
Pembagian Asam Amino yang Didapatkan dalam Protein
I. ALIFATIK, non polar
Struktur kimia
Asam amino simbol
GlycineGlisin
(asam amino asetat)
GLY (G)
AlanineAlanin
(asam 2-amino propionat)
ALA (A)
82
Struktur kimia
Asam amino simbol
ValineValin
(asam 2-amino 3-metil butanoat)
VAL (V)*
LeucineLeusin
(asam 2-amino 4-metil pentanoat)
LEU (L)*
IsoleucineIsoleusin
(asam 2-amino 3- metil pentanoat)
ILEU (I)*
83
Struktur kimia
Asam aminosimbo
l
SerineSerin
(Asam 2-amino 3-hidroksi propanoat)
SER (S)
ThreonineTreonin
(asam 2-amino 3 hidroksi butanoat)
THR (T)*
II. ALKOHOLIK, netral
84
Struktur kimia
Asam aminoSimb
ol
TyrosineTirosin
[asam 2-amino 3-(4-hidroksi fenil) propanoat]
TYR (Y)
PhenylalanineFenilalanin
(asam 2-amino 3-fenil propanoat)
FENPHE (F)*
TryptophanTriptofan
[Asam 2-amino 3-(3-indolil)oic propionat]
TRPTRY(W)*
III. AROMATIK, netral
85
Struktur kimia Asam amino simbol
CysteineSistein
(Asam 2-amino-3-merkapto propanoat)
CYS(C)
MethionineMetionin
[Asam 2-amino-4-(metil tio) Butanoat]
MET(M)*
Cystine Sistin
CYS-S-S-CYS
IV. IKATAN DENGAN SULFUR, netral
86
Struktur kimia
Asam aminoSimbo
l
AsparagineAsparagin
(Asam 2-amino suksinimat)
ASN(N)
GlutamineGlutamin
(Asam 2-amino glutaramat)
GLN (O)
V. AMIDA, netral
87
Struktur kimia Asam aminoSimbo
l
ProlineProlin
(Asam 2-pirolidin karboksilat)
PRO(P)
(Asam 4-hidroksi 2-pirolidin
karboksilat)4-Hidroksiprolin HIP
VI. IMINO, netral
88
Struktur kimia
Asam amino Simbol
AsparticAspartat
(Asam 2-amino suksinat)
ASP(D)
GlutamicGlutamat
(Asam 2-aminoglutarat)
GLU(E)
VII. KARBOKSILAT, asam
89
Struktur kimia
Asam aminoSimb
ol
LysineLisin
(Asam 2,6-diaminoheksanoat)
LISLYS(K)*
ArginineArginin
(Asam 2-amino-5-guanidovalerat)
ARG(R)*
HistidineHistidin
(Asam 2-amino-IH-imidazol-4-propionat)
HIS(H)
VIII. BASA AMINA
90
Golongan Asam Amino yang tidak Didapatkan dalam Protein
No. N A M A RUMUSDidapatkan / terbentuknya
1.
2.
3.
4.
5.
-alanin
Taurin
Asam -amino
Homocystein
Homoserine
CH2(NH2)-CH2-COOH
CH2(NH2)-CH2-SO3H
CH2(NH2)-(CH2)2-COOH
CH2-CH2-CH-COOH
SH NH2
CH2-CH2-CH-COOH
OH NH2
Merupakan bagian coenzym ATerikat dengan asam empedu taurocholatJaringan otak
Pada biosintesis methionin
Pada metabolisme:-Threonin- Aspartat- methionin
91
No.
N A M A RUMUS
Didapatkan /
terbentuknya
6.
7.
8.
9.
10.
Ornithine
Citrulline
5-hydroxy triptophan
3,4-dihidroxy phenylalanine (DOPA)
Monoiodo tyrosine
CH2-CH2-CH2-CH-COOH
NH2 NH2
0=C-NH-CH2-CH2-CH2-CH-COOH
NH2 NH2
Pada sintesis ureaPada sintesis urea
Prekursor dari serotonin
Prekursor dari melanin
Dalam kelenjar tiroid
Lanjutan..
HO
N
CH2 –CH–COOH
NH2
HO
CH2 –CH–COOH
NH2
HO
CH2 –CH–COOH
NH2
HO
I
92
No. N A M A RUMUS
Didapatkan /
terbentuknya
11.
12.
13.
14.
3,5-diyodo thyronine
3,5,3-triyodo thyronine
Thyroxine (tetra yodo thyronine)
Asam Jengkol (jengkolic acid)
Dalam kelenjar tiroid
Dalam kelenjar tiroid
Hormon aktif kelenjar tiroid
Lanjutan..
CH2 –CH–COOH
NH2
HO
I
O
I
I
CH2 –CH–COOH
NH2
HO
I
I
CH2 –CH–COOH
NH2
HO
I
O
I
II
S – CH2 – CH – COOH
NH2
CH2 NH2
S – CH2 – CH – COOH
93
PEPTIDA
1. Jika gugus amino asam amino I dengan gugus karboksilat asam amino II bergabung akan membentuk IKATAN PEPTIDA.
2. Maka kedua asam amino pembangun itu disebut RESIDU ASAM AMINO.
3. Peptida terdiri dari dua residu asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida.
4. Contoh: Dipeptida terdiri dari:
2 residu asam amino dan 1 ikatan peptida
Tripeptida 3 residu asam amino dan 2 ikatan
peptida.
94
Residu asam aminoN-terminal
H H
O O
NH2 – C – C – N – C – C OH
R1 H R2
Residu asam aminoResidu asam aminoC-terminalC-terminal
Ditempatkan di sebelah kiri Ditempatkan di sebelah kanan
H2N
C
R1
C CN C
NC
CO
OH
H
R2
O
HH
R3
O
Ikatan peptida
H
H
95
Contoh-contoh Peptida1. Glutathionine (-glutamyl cysteinyl glycine)
HOOC – CH – CH2 – CH2 – C– NH – CH – C– NH – C H2 – COOH
NH2 O O
CH2
SH
2.a. Bradykinin2.a. Bradykinin
ARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE-ARGARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE-ARG
b. Kallidin (b. Kallidin (LyLysyl-Bradykinin)syl-Bradykinin)
LYSLYS-ARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE- ARG-ARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE- ARG
96
3.a. Carnocine
b. Anserine (1-metil karnosin)b. Anserine (1-metil karnosin)
CH3
97
BradikininARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PRO-PHE-ARG
1 2 6543 7 8 9
BoguskininBoguskininARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PHE-ARGARG-PRO-PRO-GLY-PHE-SER-PHE-ARG
1 2 6543 7 8
98
Bradikinin
1. Menyebabkan timbulnya nyeri2. Pembentukan bilur (seperti pada luka gores)3. Gerakan otot polos4. Menurunkan tekanan darah
< 1 g TD1. Merupakan peptida yang langsung terbentuk
dalam aliran darah, yaitu dengan memenggal bagian non peptida dari protein besar -2-globulin
Oktapeptida sintetik tak memiliki residu prolinOktapeptida sintetik tak memiliki residu prolin Tak aktif Tak aktif TD TD
Boguskinin
99
KLASIFIKASI PROTEIN
a. Berdasarkan hasil Hidrolisab. Berdasarkan Fungsic. Berdasarkan Bentuk
100
a.Berdasarkan hasil Hidrolisaa-1. PROTEIN SEDERHANA hidrolisis
ASAM-ASAM AMINO Contoh : - albumin - histon
- globulin - skleroprotein a-2. PROTEIN TERKONYUGASI
hidrolisis
asam-asam amino
+ senyawa lain
Contoh : - fosfoprotein -
nukleoprotein - glikoprotein - lipoprotein - khromopotein
101
a-3. PROTEIN TURUNAN(= hasil antara hidrolisa tak
sempurna)protein sebelum asam aminoContoh : - proteosa
- pepton - polipeptida
- peptida
102
1. ENZIM Contoh: - Tripsin - Lipase - Laktase
2. PROTEIN PEMBANGUN Contoh: - Glikoprotein
- Keratin - Elastin
3. PROTEIN KONTRAKTIL Contoh: - Miosin
- Aktin 4. PROTEIN PENGANGKUT Contoh: - Hemoglobin
- Mioglobin
b. Berdasarkan Fungsi
103
5. HORMON Contoh: - Insulin - Growth Hormon
6. RACUN Contoh: - Racun Ular - Racun Bakteri
7. PROTEIN PELINDUNG Contoh: - Antibodi - Fibrinogen
8. PROTEIN CADANGAN Contoh: - Ovalbumin - Kasein
104
1. Protein Globuler Rasio Aksial
Panjang : lebar < 10Contoh : - globulin - albumin
- insulin
2. Protein Fibrous Rasio aksial > 10Contoh : - keratin - fibrin
- miosin - kolagen
c. Berdasarkan Bentuk
105
Organisasi Struktur Protein
PRIMERSEKUNDER
TERSIERKWARTERNER
106
STRUKTUR PRIMER :
1. Jumlah, macam dan urutan asam amino yang membentuk rantai polipeptida.
1. Contoh :1. Insulin tdd. 2 rantai polipeptida :
Rantai A (tdd 21 asam amino) Rantai B (tdd 30 asam amino)
Gambar di slide berikutnya
107
6,7,11,19,20 = cys
gly 6 7
S
S
11 20
S
S
asr
phe 197 ala
108
2. Ribonuclease Tdd. 1 rantai yang terdiri dari 124 asam amino. asam amino pada N-terminal Lys asam amino pada C-terminal Val. 8 cys 4 gugus –S–S–
LysVal
Ket :
= jembatan -S–S–
109
STRUKTUR SEKUNDER:
1. Bentuk tiga dimensi atau konformasi rantai polipeptida. Struktur Helix
satu putaran helix terdiri dari 3-6 asam amino.
Bentuk helix terjadi karena ikatan hidrogen antara gugus CO dengan NH.
Struktur helix merupakan struktur yang paling mungkin dari struktur sekunder karena konfigurasinya paling mantap dan energi bebasnya paling kecil.
Gambar di slide berikutnya
110
Struktur HelixStruktur Helix
Ikatan hidrogen
111
Pleated sheet (lembaran berlipat )
Pleated sheet terjadi karena ikatan hidrogen inter polipeptida.
H
N
H R
C
C
R H
O
CN
H
N
H
H
N
C
O
O
CC
O
112
Random coilStruktur yang tidak teratur dan fleksibel.
113
STRUKTUR TERSIER
1. Sebagian dari molekul myoglobin otot2. Struktur tersier = pengaturan dan
hubungan ruang antar polipeptida/protein.
114
STRUKTUR KUARTERNER
1. satu bola disebut : protomer2. Kumpulan bola – bola disebut : oligomer3. Keterangan : struktur kuarterner dari
molekul apoferritin.
115
Ikatan Pembentuk Struktur Protein
1. Ikatan yang kuat ( kovalen ) :a. Peptidab. Disulfida ( antara 2 molekul
cys ).
2. Ikatan yang lemah ( non kovalen )a. Hidrogen : - intra polipeptida
- inter polipeptidab. Hidrofobik ( tak mengutub )c. Elektrostatik / iond. Van der Waals
116
Sifat Kelarutan Protein Dalam Air
1. Dalam air, protein membentuk dispersi koloidal, sehingga tidak dapat melalui membran sel.
2. Sifat ini penting untuk mekanisme pengaturan cairan tubuh.
3. Dalam proses pembuangan zat – zat sisa melalui air seni oleh ginjal protein tidak dapat melalui, kecuali jika ginjal dalam keadaan patologis.
117
DENATURASI PROTEIN
1. DENATURASI PROTEIN :PERUBAHAN KONFIGURASI TIGA DIMENSI SUATU PROTEIN TANPA PEMECAHAN IKATAN PEPTIDA YANG MENGAKIBATKAN HILANGNYA AKTIFITAS PROTEIN TERSEBUT.
2. DENATURASI ADA DUA MACAM REVERSIBEL (PROSES SEBALIKNYA
RENATURASI) IRREVERSIBEL (YANG TERBANYAK)
118
denaturasi
renaturasi