ppd pertumbuhan dan perkembangan

Uncategorized

BAB I

PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANG

Manusia adalah makhluk yang dapat dipandang dari berbagai sudut pandang, sejak ratusan tahun yang lalu manusia telah menjadi salah satu objek filsafat, baik objek formal yang mempersoalkan hakikat manusia sebagai apa danya manusia dan dengan berbagai kondisinya. Sebagaimana dikenal adanya manusia sebagai makhluk yang berpikir atau homo sapiens, makhluk yang berbuat atau homo faber, makhluk yang dapat didik atau homo educandum, dan seterusnya merupakan pandangan-pandangan tentang manusia tersebut. berbagai pandangan tersebut membuktikan bahwa, manusia adalah makhluk yang kompleks.

Kini bangsa Indonesia telah menganut suatu pandangan, bahwa yang dimaksud manusia secara utuh adalah manusia sebagai pribadi yang merupakan pengejawantahan manunggalnya berbagai ciri atau karakter hakiki atau sifat kodrat manusia yang seimbang antar berbagai segi, yaitu antara segi : (i) individu dan sosial, (ii) jasmani dan rohani, dan (iii) dunia dan akhirat.

Uraian tentang manusia berkaitan dengan kedudukannya sebagai peserta didik, haruslah menempatkan manusia sebagai pribadi yang utuh. Dalam kaitannya dengan kepentingan pendidika, akan lebih ditekankan hakiki mansuia sebagai kesatuan sifat makhluk individu dan makhluk sosial, sebagai kesatuan jasmani dan rohani, dan sebagai makhluk Tuhan dengan menempatkan hidupnya di dunia sebagai persiapan kehidupannya di akhirat.

1.2  RUMUSAN MASALAH

Pada penyusunan makalah ini, kami mengangkat rumusan masalah sebagai berikut:

  1. Sebutkan ciri dan sifat atau karakteristik umum individu !
  2. Sebutkan aspek-aspek pertumbuhan dan perkembangan individu !
  3. Jelaskan makna pertumbuhan dan perkembangan, karakteristik dan hukum-hukum pertumbuhan dan perkembangan !
  4. Bagaimanakah karakteristik jiwa sekolah menengah untuk mempersiapkan rencana kegiatan dalam proses belajar mengajar ?

 

1.3  TUJUAN PENULISAN

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini sebagai berikut:

  1. Memahami ciri dan sifat atau karakteristik umum individu.
  2. Mengenal aspek-aspek pertumbuhan dan perkembangan individu.
  3. Memahami makna pertumbuhan dan perkembangan, karakteristik dan hukum-hukum pertumbuhan dan perkembangan.
  4. Memahami karakteristik jiwa sekolah menengah untuk mempersiapkan renvana kegiatan dalam proses belajar mengajar.

 

1.4 METODE PENULISAN

         Dalam penyusunan makalah ini kami menggunakan metode diskriptif dan kepustakaan yakni membaca berbagai sumber buku dan internet yang telah disesuaikan dengan pokok bahasan. Kami menggunakan kedua metode tersebut agar isi makalah ini bisa lebih lengkap dan jelas.

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

  1. Individu dan karakteristiknya
  2. Pengertian Individu

Individu berarti tidak dapat dibagi (undivided), tidak dapat dipisahkan; keberadaannya sebagai makhluk yang pilah, tunggal, dan khas. Seseorang berbeda dengan lainnya karena ciri-cirinya yang khusus itu (Webster’s, :743). Menurut Kamus Echols dan Shadaly, individu adalah kata benda dari individual yang berarti orang, perseorangan oknum (Echols, 1975: 519).

Individu berasal dari kata latin individuum yang artinya tidak terbagi. Individu menekankan penyelidikan kepada kenyataan-kenyataan hidup yang istimewa dan seberapa mempengaruhi kehidupan manusia (Abu Ahmadi, 1991: 23). Individu bukan berarti manusia sebagai suatu keseluruhan yang tidak dapat dibagi, melainkan sebagi kesatuan yang terbatas, yaitu sebagai manusia perseorangan.

  1. Karakteristik Individu

Setiap Individu memilki ciri dan sifat atau karakteristik bawaan (heredity) dan karakteristik yang diperoleh dari pengaruh lingkungan. Karakteristik bawaan merupakan karakteristik keturunan yang dimiliki sejak lahir, baik yang menyangkut faktor biologis maupun faktor sosial psikologis. Pada masa lalu ada keyakinan bahwa, kepribadian terbawa pembawaan (heredity) dan lingkungan; merupakan dua faktor yang terbentuk karena terpisah, masing-masing mempengaruhi kepribadian dan kemampuan individu bawaan dan lingkungan dengan caranya sendiri-sendiri. Namun kemudian makin disadari bahwa apa yang dipikirkan dan dikerjakan seseorang, atau apa yang dirasakan oleh seorang anak remaja atau dewasa, merupakan hasil perpaduan antara faktor-faktor biologis yang diturunkan dan pengaruh lingkungan (Sunarto, 2013: 4).

Karakteristik yang berkaitan dengan faktor biologis cenderung lebih bersifat tetap, sedangkan karakteristik yang berkaitan dengan sosial psikologis cenderung lebih banyak dipengaruhi oleh lingkungan (Sunarto, 2013: 4).

  1. Perbedaan Individu

Menurut Landgren (1980: 578) perbedaan dalam “perbedaan individual” menyangkut variasi yang terjadi, baik variasi pada aspek fisik maupun psikologis. Perbedaan yang segera dapat dikenal oleh seorang guru tentang siwanya adalah perbedaan fisiknya, seperti tinggi badan, bentuk badan, warna kulit, bentuk muka, dan semacamnya. Ciri lain yang segera dapat dikenal adalah tingkah laku masing-masing siswa, begitu pula suara mereka. Ada siswa yang lincah, banyak gerak, pendiam, dan sebagainya. Ada siswa yang nada suaranya kecil dan ada yang besar atau rendah, ada yang berbicara cepat dan ada pula yang pelan-pelan. Apabila ditelusuri secara cermat siswa yang satu dengan yang lain memiliki sifat psikis yang berbeda-beda.

  • Bidang-Bidang Perbedaan

Konstitusi fisik dari individu sejauh mana ia secara fisik mempunyai bentuk-bentuk yang khas, tingkat stabilitas emosional dan tempramennya, sikapnya terhadap pelajaran,dan minat-minatnya, akan mempengaruhi keberhasilan yang dicapai dalam belajar mereka. Faktor-faktor lain seperti jenis kelamin, pengaruh keluarga, status ekonomi, pengalaman belajar sebelumnya, kesesuaian bahan yang dipelajari, dan teknik-teknik mengajar, semuanya berpengaruh terhadap tingkat kemampuan individu untuk mencapai keberhasilan dalam tingkatan belajarnya.

Aspek-aspek tingkah laku yang mana pun atau faktor-faktor pengaruh yang mana pun dari individu mempunyai tingkat derajat perbedaan dan bukan berbeda secara absolut dari individu yang lain. Apalagi, di dalam diri individu sendiri ada perbedaan dalam bermacam-macam aspek dari keseluruhan kepribadiannyas

Gary 1963 (Oxendine, 1984: 317) mengategorikan perbedaan individual ke dalam bidang-bidang berikut:

  1. Perbedaan fisik: usia, tingkat dan berat badan, jenis kelamin, pendengaran, penglihatan, dan kemampuan bertindak
  2. Perbedaan sosial termasuk status ekonomi, agama, hubungan keluarga, dan suku.
  3. Perbedaan kepribadian termasuk watak, motif, minat, dan sikap.
  4. Perbedaan intelegensi dan kemampuan dasar.
  5. Perbedaan kecakapan atau kepandaian di sekolah.

Perbedaan fisik bukan saja terbatas pada ciri yang dapat diamati dengan pancaindra kita, seperti tinggi badan, warna kulit, jenis kelamin, nada suara, dan bau keringat, akan tetapi juga ciri lain yang hanya dapat diketahui setelah diperoleh informasi atau diadakan pengukuran. Usia, berat badan, kecepatan lari, golongan darah, pendengaran, penglihatan, dan semacamnya merupakan ciri-ciri yang tidak dapat diamati perbedaanya dengan pengindraan.

Dalam kehidupannya, setiap manusia berhubungan dengan manusia lain dan lingkungan di luar dirinya. Tiap manusia berhubungan dengan manusia lain, dengan sesamanya; manusia bersosialisasi, dan terjadilah perbedaan status sosial dan ekonomi manusia. Manusia juga ber-hbungan dengan sang pencipta atau dengan Tuhannya, maka manusia beragama. Manusia hidup berkelompok dan berkeluarga, sesuai dengan sifat genetik orang tuanya; ketika mengenal kelompok-kelompok/ suku yang berbeda. Di Indonesia ada suku Jawa, Sunda, Irian, Madura, dan sebagainya. Lingkungan, agama, keluarga, keturunan, kelompok suku dan semacamnya itu merupakan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap terjadinya perbedaan individu.

Secara kodrati, manusia memiliki potensi dasar yang secara esensial membedakan manusia dengan hewan, yaitu pikiran, perasaan, dan kehendak. Sekalipun demkian, potensi dasar yang dimiliknya itu tidak sama bagi masing-masing manusia. Oleh karena itu sikap, minat, kemampuan berpikir, watak, perilakunya, dan hasil berlajarnya berbeda-beda antara manusia satu dengan lainya.

Perbedaan-perbedaan tersebut berpengaruh perilaku mereka dirumah maupun disekolah. Gejala yang dapat diamati adalah bahwa mereka menjadi lebih atau kurang dalam bidang tertentu dibandingkan orang lain. Sebagian manusia lebih mampu dalam bidang seni atau bidang ekspresi yang lain, seperti olah raga dan keterampilan, sebagian lagi dapat lebih mampu dalam bidang kognitif atau yang berkaitan dengan ilmu pengetahun.

(Sunarto dan Hartono, Agung. 2008. Perkembangan Peserta Didik. Jakarta: Rineka Cipta)

  1. Perbedaan Kognitif

Menurut Bloom, proses belajar baik di sekolah maupun di luar sekolah, menghasilkan tiga pembentukan kemampuan yang dikenal sebagai taxonomy Bloom, yaitu kemempuan kognitif, afektif dan psikomotorik. Kemampuan kognitif merupakan kemampuan yang berkaitan dengan penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi. Kemampuan kognitif menggambarkan penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi tiap-tiap orang. Pada dasarnya kemampuan kognitif merupakan hasil belajar yang merupakan perpaduan antara faktor pembawaan dengan faktor lingkungan (factor dasar dan factor ajar). Faktor dasar yang berpengaruh menonjol pada kemampuan kognitif ini adalah bakat dan kecerdasan (intelegensi). Intelegensi sangat berpengauruh pada kemampuan kognitif seseorang. Dikatakan bahwa kecerdasan dan nilai kemampuan kognitif berkorelasi tinggi dan positif, semakin tinggi nilai kecerdasan seseorang semakin tinggi kemampuan kognitifnya. (Sunarto, 2013: 11-12)

 

  1. Perbedaan Individual dalam Kecakapan Bahasa

Bahasa merupakan salah satu kemampuan individu yang sangat penting dalam kehidupannya. Kemampuan tiap individu dalam berbahasa berbeda-beda, kemampuan berbahasa merupakan kemampuan seseorang untuk menyatakan buah pikirannya dalam bentuk ungkapan kata dan kalimat yang penuh makna, logis dan sistematis. Kemampuan berbahasa tersebut dipengaruhi oleh faktor kecerdasan dan faktor lingkungan. Selain itu, factor fisik juga mempengaruhi, terutama organ berbicara.

(Sunarto, 2013: 12)

 

  1. Perbedaan dalam kecakapan Motorik

Kecakapan motorik atau kemampuan psikomotorik merupakan kemampuan untuk melakukan koordinasi kerja saraf motorik yang dilakukan oleh saraf pusat untuk melakukan kegiatan. Kegiatan-kegiatan itu terjadi karenakerja saraf yang sistematis. Alat indra menerima rangsangan yang kemudian diteruskan melalui saraf sensoris ke saraf pusat (otak) untuk diolah dan hasilnya dibawa oleh saraf motorik untuk memberikan reaksi dalam bentuk gerakan-gerakan atau kegiatan. Dengan demikian, ketepatan kerja jaringan saraf akan menghasilkan suatu bentuk kegiatan yang tepat, dalam arti kesesuaian antara rangsangan dan responnya. Kerja ini akan menggambarkan tingkat kecakapan motorik.

Kemampuan motorik dipengaruhi oleh kematangan pertumbuhan fisik dan tingkat kemampuan berikir. Karena kematangan pertumbuhan fisik setiap orang berbeda, hal itu membawa akibat terhadap kecakapan motorik masing-masing yang menyebabkan perbedaan dalam kecakapan motorik setiap individu. (Sunarto, 2013: 13-14)

  1. Perbedaan dalam Latar Belakang

Dalam suatu kelompok siswa pada tingkat manapun, perbedaan latar belakang dan pengalaman mereka masing-masing dapat memperlancar atau menghambat prestasi terlepas dari potensi diri siswa. Pengalaman yang dimiliki siswa di rumah mempengaruhi kemauan untuk berprestasi di situasi belajar yang disajikan.    

Faktor-faktor perbedaan diantara para siswa terkadang dipengaruhi oleh latar belakang keluarga atau lingkungan sekolah. Faktor-faktor tersebut antara lain kecakapan belajar, minat dan sikap individu terhadap sekolah, kebiasan kerja sama, dan lain-lain. Latar belakang keluarga baik dilihat dari segi sosioekonomi dan segi sosiokultural adalah berbeda-beda. Demikian pula dengan latar belakang lingkungan dan latar belakang fisik akan memberi pengaruh yang berbeda.

  1. Perbedaan dalam Bakat

Bakat merupakan kemampuan khusus yang dibawa sejak lahir. Bakat ini akan berkembang dengan baik apabila mendapatkan rangsangan dan pemupukan secara tepat. Perkembangan bakat dimiliki siswa secara individual. Walaupun inteligensi umum merupakan faktor dari hampir semua aspek pendidikan, akan tetapi bakat tidak dapat dikesampingkan. Dengan demikian perencanaan pendidikan selanjutnya lebih memperhatikan kemampuan atau bakat akademik daripada kemampuan tentang bakat khusus untuk dijadikan dasar pertimbangan.

  1. Perbedaan dalam Kesiapan Belajar

Adanya perbedaan latar belakang pada peserta didik akhirnya menyebabkan perbedaan dalam kesiapan belajar setiap peserta didik. Artinya anak-anak pada usia yang sama belum tentu memiliki kesiapan belajar yang sama satu sama lain. Seperti contoh, anak usia 6 tahun yang masuk Sekolah Dasar (SD) mungkin memiliki perbedaan satu atau dua tahun dari kesiapan dirinya dalam mengambil manfaat dari pendidikan formal. Hal ini mendapatkan pengaruh dari dukungan keluarga anak tersebut. Jika dia mendapat dukungan yang besar dan baik dari keluarganya, maka kesiapan belajar anak tersebut akan lebih mantap dibanding dengan anak yang tidak mendapat dukungan dari keluarganya.

  1. Aspek-Aspek Pertumbuhan dan Perkembangan Individu

Dalam beberapa pembahasan, makna pertumbuhan sering diartikan sama dengan perkembangan sehingga kedua istilah itu penggunaannya seringkali dipertukarkan untuk makna yang sama. Namun pada makalah ini istilah pertumbuhan lebih cenderung menunjuk kepada kemajuan fisik/pertumbuhan tubuh yang bersifat kuantitatif yaitu peningkatan dalam ukuran dan struktur yang melaju sampai pada suatu titik optimum dan kemudian menurun menuju keruntuhannya, sedangkan istilah perkembangan digunakan untuk menyatakan terjadinya perubahan-perubahan aspek psikologis dan aspek sosial. Pertumbuhan menurut beberapa ahli :

–       Ahmad Thantowi (1993) : Pertumbuhan sebagai perubahan jasad yang meningkat dalam ukuran (size) sebagai akibat dari adanya perbanyakan sel-sel.

–       A.E.Sinolongan (1997) : Pertumbuhan menunjuk pada perubahan kuantitatif, dapat dihitung atau diukur seperti panjang / berat tubuh.

            Setiap individu pada hakikatnya akan mengalami pertumbuhan fisik dan perkembangan nonfisik yang meliputi aspek-aspek intelek, emosi, sosial, bahasa, bakat khusus, nilai dan moral, serta sikap. Berikut ini diuraikan pokok-pokok pertumbuhan dan perkembangan aspek-aspek tersebut.

  1. Pertumbuhan Fisik

Pertumbuhan manusia merupakan perubahan fisik menjadi lebih besar dan lebih panjang, dan prosesnya terjadi sejak anak sebelum lahir hingga ia dewasa.

  1. Pertumbuhan Sebelum Lahir

Manusia itu ada dimulai dari suatu proses pembuahan (bertemunya sel sperma dengan sel telur) yang membentuk suatu sel kehidupan. Inti sel sperma akan melebur dengan inti sel telur dan terbentuk sebuah sel baru yang disebut zigot. Zigot ini akan membelah diri menjadi 2 sel, 4 sel, 8 sel, 16 sel, 32 sel, dan seterusnya. Zigot yang telah membelah menjadi banyak sel tadi akan berkembang menjadi embrio, kemudian menjadi janin dalam rahim ibu. Lamanya waktu janin tumbuh dan berkambang di dalam rahim ibu, dari mulai proses pembuahan hingga kelahiran adalah kurang lebih 9 bulan.

            Perkembangan janin selama di dalam rahim dibagi dalam tiga tahapan. Lamanya waktu pada setiap tahapan adalah tiga bulan.

  1. Trimester Pertama

Tiga bulan pertama embrio berkembang menjadi janin yang panjangnya kurang lebih 5,5 cm. Janin sudah berbentuk seperti manusia walaupun ukuran kepalanya sangat besar. Di akhir tiga bulan pertama ini janin juga sudah mulai dapat menggerakkan tangan dan kakinya.

 

  1. Trimester Kedua

Pada tiga bulan kedua, janin sudah semakin berkembang dan panjangnya sudah mencapai kurang lebih 19 cm. Tangan dan kakinya telah berkembang, muka tumbuh memanjang. Pada tiga bulan kedua ini detak jantung janin juga sudah mulai bisa dideteksi. Gerakan janin juga mulai aktif.

 

  1. Trimester Ketiga

Di tiga bulan ketiga terjadi pertumbuhan ukuran janin sangat cepat. Ukuran tubuh sudah proporsional seperti bayi. Karena ukuran tubuhnya semakin besar, janin tidakterlalu leluasa bergerak di dalam rahim. Menjelang kelahiran bayi pada umumnya sudah mencapai panjang sekitar 50 cm. Berikutnya janin akan lahir ke dunia dan disebutlah dengan sebutan bayi.

 

Pertumbuhan dan perkembangan janin diakhiri saat kelahiran. Kelahiran pada dasarnya pertanda kematangan biologis dan jaringan saraf masing-masing komponen biologis telah mampu berfungsi secara mandiri.

 

  1. Pertumbuhan Setelah Lahir

 

            Pertumbuhan fisik manusia setelah lahir merupakan kelanjutan pertumbuhannya sebelum lahir. Bayi akan segera bernapas begitu lahir. Paru-paru mulai berfungsi. Saat dilahirkan, secara proporsional kepala lebih besar daripada tubuhnya. Setelah itu lengan, kaki, dan paha tumbuh lebih cepat daripada kepala. Setelah lahir, manusia akan mengalami tahap-tahap perkembangan mulai dari masa balita, masa anak-anak, remaja, dewasa, hingga manula (manusia lanjut usia). 

 

  • Tahap-tahap Perkembangan pada Manusia Secara Umum :

 

  1. Masa Balita

Pada awal setelah bayi itu dilahirkan, respon terhadap segala rangsangan dari luar dirinya dilakukan secara reflex dan belum terkoordinasikan. Bayi mempunyai kaki namun belum bisa berjalan dan mempunyai tangan namun belum dapat memegang dengan baik. Bayi memperoleh makanan dan minuman dari ASI (air susu ibu). Seiring dengan bertambahnya usia, organ-organ pada bayi juga akan berkembang. Pada usia 1 atau 2 tahun, bayi akan mulai belajar berjalan dan mengendalikan fungsi anggota tubuh lainnya seperti tangan, kepala, mulut. Organ-organ tersebut akan semakin matang pada saat usia anakanak. Pada saat usia masuk sekolah (sekitar usia 5 tahun)

 

  1. Masa Anak-anak

Masa anak-anak, yaitu usia 5 hingga 12 tahun. Dalam periode ini, pertumbuhan fisik mulai meningkat baik tinggi badan maupun berat badan disertai perkembangan koordinasi otot-otot dan kemampuan mental. Beberapa anak dapat membaca angka-angka dan huruf-huruf tertentu.

 

  1. Masa Remaja (Masa Pubertas)

Pertumbuhan dan perkembangan manusia menjadi dewasa mengalami suatu tahap yang disebut masa pubertas. Pada masa ini baik laki-laki maupun perempuan menunjukkan pertumbuhan yang cukup cepat. Badan akan bertambah tinggi, bertambah gemuk, dan organ kelaminnya sudah mampu menghasilkan sel kelamin yang matang.

 

 

 

  1. Masa Dewasa

Setelah melewati masa remaja, akan memasuki masa dewasa sebagai tahapan selanjutnya dari perkembangan manusia. Pada masa ini pertumbuhan tubuhmu mencpai ukuran maksimal. Tinggi badan akan terhenti pada usia sekitar dua puluh tahunan.

 

Selama masa dewasa, pemahaman emosional akan terus berkembang, berpotensi untuk terus belajar, mengembangkan diri dalam hal keterampilan, dan aktualisasi diri, bekerja, membina hubungan sosial, dan terus berprestasi.

 

  1. Masa Tua

Segala potensi pada masa dewasa akan mengalami kemunduran ketika memasuki masa tua. Ini terjadi pada usia sekitar 60 – 65 tahun. Tubuh semakin rentan, wajah dan tangan mulai keriput, kesehatan menurun, kecerdasan menurun. Bahkan pada usia lanjut orang mudah lupa dan membutuhkan banyak istirahat, sehingga lebih banyak menghabiskan waktunya untuk beristirahat. Pada masa ini aktivitasnya menurun dan mulai sulit melakukan kegiatan sehari-hari, seperti berjalan dan aktivitas seperti biasanya.

 

  1. Intelek

Intelek atau daya pikir berkembang sejalan dengan pertumbuhan saraf otak. Karena pikiran pada dasarnya menunjukan fungsi otak, maka kemampuan intelektual yang lazim disebut kemampuan berpikir dipengaruhi kematangan otak yang mampu menunjukan fungsinya secara baik (Sunarto, 2013: 23).

Perkembangan lebih lanjut mengenai perkembangan intelek ini ditunjukan pada perilakunya, yaitu tindakan memilih dan menolak sesuatu samapi dengan kemampuan menarik kesimpulan. Perkembangan kemampuan berpikir semacam ini dikenal pula sebagai kemampuan kognitif. kemampuan kognitif seseorang seseorang menurut Piaget (Sarlito, 1991:81) mengikuti tahapan-tahapan berikut:

  1. Tahap pertama: Masa sensorimotor (0.0-2,5 tahun).
  2. Tahap kedua: Masa pra-operasional (2.0-7.0 tahun).
  3. Tahap ketiga : Masa konkreto pra operasional (7.00-11.0 tahun)
  4. Tahap keempat : Masa Operasional (11-Dewasa)

 

  1. Emosi

Rasa dan perasaan merupakan salah satu potensi yang khusus dimiliki manusia. Dalam hidupnya atau proses pertumbuhan dan perkembangan manusia, banyak hal yang dibutuhkannya. Kebutuhan setiap orang dapat dibedakan menjadi dua kelompok besar, yaitu perkembangan jasmani dan perkembangan rohani (Sunarto, 2013: 25).

Emosi merupakan gejala perasaan disertai dengan perubahan atau perilaku fisik. Seperti marah yang ditunjukkan dengan teriakan suara keras, atau tingkah laku yang lain. Begitu pula sebaliknya seorang yang gembira akan melonjak-lonjak sambil tertawa lebar, dan sebagainya (Sunarto, 2013: 26).

Emosi ini bisa menjadi rentan, dan sering mengalami “mood swings” yang tidak terduga (Sudarwan Danim, 2011: 4)

  1. Sosial

Bayi lahir dalam keadaan yang sangat lemah. Ia tidak akan mampu hidup terus tanpa bantuan orang lain. Sejalan dengan pertumbuhan badannya, bayi yang telah menjadi anak dan seterusnya menjadi orang dewasa itu, akan mengenal lingkungan lebih luas, mengenai banyak manusia. Akhirnya manusia mengenal kehidupan bersama, kemudian bermasyarakan atau berkehidupan sosial. Dalam perkembangannya setiap orang akhirnya mengetahui bahwa manusia itu saling membantu dan dibantu, memberi dan diberi (Sunarto, 2013: 26-27).

  1. Bahasa

Fungsi bahasa adalah sebagai alat komunikasi. Bicara adalah bahasa suara, bahasa lisan. Bayi menyampaikan isi pikiran atau perasaannya dengan tangis dan atau ocehan. Perkembangan lebih lanjut, seorang bayi (anak) yang telah berusia 6-9 bulan, mulai berkomunikasi dengan satu kata atau dua kata seperti “maem” dan “bu maem”. Dengan demikian seterusnya anak mulai mampu menyusun kalimat tiga kata untuk menyatakan maksud atau keinginannya (Sunarto, 2013: 27-28).

  1. Bakat Khusus

Bakat pada awalnya merupakan hal yang merupakan hal yang amat penting sehubungan dengan bidang pekerjaan atau tugas. Bakat merupakan kemampuan tertentu atau khusus yang dimiliki oleh seorang individu yang hanya dengan rangsangan atau sedikit latihan, kemampuan itu dapat berkembang dengan baik (Sunarto, 2013: 28).

  1. Sikap, Nilai, dan Moral

Bloom (Woolfolk dan Nicolich, 1984: 390) mengemukakan bahwa tujuan akhir dari proses belajar dikelompokkan menjadi tiga sasaran, yaitu penguasaan pengetahuan (kognitif), penguasaan nilai dan sikap (afektif), dan penguasaan psikomotorik. Masa bayi masih belum mempersoalkan masalah moral, dan motorik. Semakin tumbuh dan berkembang fisik dan psikisnya, anak mulai dikenalkan terhadap nilai-nilai, ditunjukkan hal-hal yang boleh dan yang tidak boleh, yang harus dilakukan dan yang harus dilarang (Sunarto, 2013: 28).                   

                       

           

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

  1. Kesimpulan
  2. Individu adalah manusia yang berkedudukan sebagai pribadi yang utuh, pilah, tunggal dank has. Ia sebagi subjek yang merupakan suatu kesatuan psiko-fisik dengan berbagai kemampuannya untuk berhubungan dengan lingkungan, dengan sesama manusia dan dengan Tuhan yang menciptakannya.
  3. Manusia terus mengalami pertumbuhan fisik dan perkembangan psikis. Pertumbuhan dan perkembangan tersebut dialami semenjak manusia dalam kandungan.
  4. Kelahiran merupakan saat suatu fase pertumbuhan fisik secara lengkap, yang ditandai dengan setiap organ atau bagian tubuh telah mampu berfungsi.
  5. Pertumbuhan dan perkembangan manusia dipengaruhi oleh beberapa faktor , antara lain: keturunan, sosial ekonomi, sosial kulturasi, kesehatan dan latar belakang kehidupan keluarga.
  6. Pertumbuhan fisik lebih lanjut berlangsung sejak bayi lahir, dan masing-masing organ mencapai tingkat kematangan dan mampu menjalankan fungsinya dengan baik. Kematangan pertumbuhan fisik ditandai oleh berfungsinya masing-masing organ, berpengaruh terhadap perkembangan non-fisik, seperti berfikir, bahasa, sosial, emosi dan pengenalan terhadap nilai, norma dan moral.

 

  1. Saran

Setelah membaca materi yang telah disampaikan di atas, kita sebagai generasi penerus yang berpendidikan seharusnya dapat memiliki cara pandang dan bersikap seperti layaknya orang berpendidikan. Selain itu, setelah membaca makalah yang kami buat ini, kami harap kita sebagai generasi-generasi penerus bangsa dapat mewujudkan tujuan pendidikan yang di cita-citakan bangsa Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

 

Carrel, Alexis. 1987. Misteri Manusia. Bandung : CV. Remadja Karya.

 

Danim, Sudarman. 2011. Perkembangan Peserta Didik. Jakarta: Alfabeta.

 

Echols, Jhon. M & Hasan Shadaly. 2004. Kamus Bahasa Inggris. Jakarta:

Gramedia Pustaka Utama.

 

Sunarto & Hartono, Agung. 2013. Perkembangan Peserta Didik. Jakarta: Rineka

Suryabrata, Sumadi. 1984. Psikologi Pendidikan. Jakarta : PT Raja Grafindo

 

Yusuf, Syamsu & Nani M. Sugandhi. 2011. Perkembangan Peserta Didik.

Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.

 

 

 

 

Makalah Biokimia Hormon dan Tamara

Uncategorized

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1        Latar Belakang

Di dalam tubuh terdapat berbagai macam sistem yang menunjang hidup seorang manusia. Salah satunya adalah sistem endokrin yang merupakan sistem dasar komunikasi dan regulasi di seluruh tubuh (Campbell et al, 2010:140). Sistem endokrin itu sendiri melibatkan hormon. Hormon dihasilkan oleh kelenjar yang terdapat di dalam tubuh manusia.

Untuk menyeimbangkan sistem-sistem yang bekerja keras dalam tubuh manusia juga dibutuhkan asupan vitamin yang cukup dari sumber-sumber vitamin yang beraneka macam. Apabila hormon dan vitamin bekerja tanpa hambatan maka tubuh manusia itu senantiasa sehat. Namun jika kerja hormon dan vitamin terhambat maka akan menimbulkan beberapa kelainan atau penyakit.

 

1.2        Rumusan Masalah

Dalam pembelajaran mengenai hormon dan vitamin, yang menjadi masalah antara lain:

  1. Apakah itu hormon dan vitamin?
  2. Bagaimana mekanisme kerja hormon?
  3. Apa sajakah contoh dari beberapa jenis hormon?
  4. Bagaimana sistem pengendalian hormon?
  5. Apa sajakah jenis-jenis dan sumber-sumber vitamin?
  6. Apakah fungsi dari vitamin-vitamin tersebut?

 

1.3        Tujuan penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini antara lain:

  1. Mengetahui pengertian dari hormon dan vitamin.
  2. Mengetahui cara kerja atau mekanisme kerja hormon.
  3. Mengetahui jenis-jenis hormon.
  4. Mengetahui tentang sistem pengendalian hormon.
  5. Mengetahui jenis-jenis dan sumber-sumber vitamin.
  6. Mengetahui fungsi dari jenis-jenis vitamin.

 

1.4        Metode Penulisan

Metode penulisan dengan teknik studi kepustakaan atau literatur, yaitu pengetahuan yang bersumber dari beberapa media tulis baik berupa buku, litelatur dan media lainnya yang tentu ada kaitannya masalah yang di bahas di dalam makalah ini.

 


 

BAB II

HORMON DAN VITAMIN

 

1         

2.1        Pengertian

2.1.1        Hormon

Hormon berasal dari bahasa Yunani ‘horman’, yang berarti memacu, merangsang, atau menggalakkan. Dalam kamus kesehatan pengertian hormon adalah senyawa yang dihasilkan oleh organ tubuh tertentu yang bekerja memacu fungsi organ tubuh tertentu sehingga akan terlihat hasilnya. Artinya, meskipun dibutuhkan dalam jumlah terbatas, namun fungsinya cukup menentukan. Hormon ditubuh merupakan molekul yang dieksresikan ke dalam cairan ekstraselular, beredar di dalam darah, dan mengomunikasikan pesan-pesan regulasi ke seluruh tubuh kita yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin (Campbell et al, 2010:141). Kelenjar tersebut tidak memiliki saluran khusus sehingga hormon yang dihasilkan langsung diedarkan oleh darah. Proses pengeluaran hormon dari kelenjarnya disebut sekresi. Secara umum, fungsi hormon adalah :

  1. Mengontrol pertumbuhan tubuh,
  2. Mengatur reproduksi, yang meliputi perkembangan sifat kelamin sekunder pada laki-laki dan perempuan,
  3. Mempertahankan homeostasis,
  4. Mengintegrasikan dan mengoordinasikan kegiatan antara sistem hormon dan saraf.

 

2.1.2        Vitamin

Vitamin adalah molekul organik yang diperlukan dalam makanan dalam jumlah sangat kecil dibandingkan dengan jumlah asam amino esensial dan asam lemak yang diperlukan oleh hewan dalam jumlah yang sangat besar (Reace-Mitchell, 2004:23).

Vitamin berfungsi untuk mengatur metabolisme tubuh. Setiap vitamin memiliki peranan dan fungsinya masing-masing. Tanpa vitamin, manusia tidak akan dapat melakukan aktivitasnya. Namun perlu diperhatikan agar tidak mengkonsumsi vitamin berlebih atau malah kurang dari yang dibutuhkan tubuh. Beberapa vitamin tertentu bila diberikan dalam dosis tinggi mempunyai efek antioksidan yang membantu sistem imunitas tubuh dalam menetralkan racun yang berasal dari radikal bebas kuman dan penyakit. Beberapa vitamin lain mempunyai efek penyembuhan, sebagai kebalikan dari defisiensi yang terjadi akibat kekurangan vitamin tersebut (Nurheti Yuliarti, 2009: 59). Vitamin berdasarkan kelarutannya didalam air dibedakan menjadi :

  1. Vitamin yang larut dalam air, yaitu vitamin B dan vitamin C.
  2. Vitamin yang tidak larut didalam air, yaitu vitamin A, D, E, dan K atau disingkat vitamin ADEK.

 

2.2         Mekanisme Kerja Hormon

Pada tahun 1950, Earl Sutherland memulai penelitian mengenai mekanisme kerja enzim. Yang diamati oleh Sutherland pada saat mencari tahu bagaimana epinefrin dan glukagon bekerja pada reaksi pemecahan glikogen dan pembentukan glukosa adalah bahwa reaksi pemecahan glikogen dipercepat oleh hormon-hormon (Poedjiadi et al, 2011). Hasil penelitian Sutherland yang lebih lanjut dapat menjelaskan hal-hal penting mengenai konsep mekanisme kerja hormon, yaitu:

  1. Sel mengandung reseptor bagi hormon dalam membran plasma.
  2. Penggabungan hormong dengan reseptornya dalam membran plasma dapat merangsang siklase adenil yang juga terdapat dalam membran plasma.
  3. Peningkatan aktivitas siklase adenil menyebabkan meningkatnya jumlah AMP siklik dalam sel.
  4. AMP siklik bekerja dalam sel untuk mengubah kecepatan satu atau beberapa proses.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Gambar 2.1 Mekanisme Kerja Hormon

   Sumber: Poedjiadi et al, 2011

 

2.3         Jenis-Jenis Hormon

Dalam hal struktur kimianya, hormon diklasifikasikan sebagai hormon yang larut dalam air (hidrofilik) dan yang larut dalam lemak (lipofilik). Hormon yang larut dalam air, termasuk polipeptida (misalnya insulin, glukagon, gastrin) dan katekolamin (misalnya dopamin, nereponefrin, epinefrin). Hormon yang larut dalam lemak, termasuk steroid (misalnya estrogen, progesteron, testosteron) dan tironin (misalnya tiroksin) (Rumahorbo, Hotma. 1999).

Terdapat tiga kategori besar hormon: peptida, steroid, dan amina. Hormon peptida adalah kebanyakan dari hormon yang mencakup semua hormon hipotalamus dan hipofisis. Hormon steroid terbentuk dari kolesterol dan dapat larut menembus membran sel. Hormon amina adalah derivatif asam amino tirosin (Rumahorbo, Hotma. 1999).

 

Faktor dan pelepasan dan penghambat Hipotalamus
  1. Thyrotropin – Releasing Hormone (TRH)
  2. Corticotrophin – Releasing Hormone (CRH)
  3. Growth Hormone – Releasing Factor (GRF)
  4. Somatostatin – Growth Hormone – Inhibiting Hormone
  5. Gonadotropin – Releasing Hormone (GnRH)
  6. Prolactin – Inhibiting Factor (PIF)
  7. Prolactin – Releasing Hormone
  8. Substansi P

Tabel 2.1 Faktor dan pelepasan dan penghambat Hipotalamus

Sumber: Rumahorbo, Hotma. 1999

 

Hormon Protein Hipofisis Anterior
  1. Thyroid – Stimulating Hormone (TSH)
  2. Adrenocorticotropic Hormone (ACTH)
  3. Growth Hormone (GH)
  4. Follicle – Stimulating Hormone (FSH)
  5. Luteinizing Hormone (LH)
  6. Prolaktin
  7. Melanocyte – Stimulating Hormone

Tabel 2.2 Hormon Protein Hipofisis Anterior

Sumber: Rumahorbo, Hotma. 1999

 

Hormon Hipofisis Posterior
  1. Antidiuretic Hormone (ADH)
  2. Oksitosin

Tabel 2.3 Hormon Hipofisis Posterior

Sumber: Rumahorbo, Hotma. 1999

 

Hormon Pencernaan dan Metabolisme
  1. Insulin
  2. Glukagon
  3. Kalsitosin
  4. Hormon Paratiroid
  5. Kolesistokinin
  6. Gastrin
  7. Sekretin

Tabel 2.4 Hormon Pencernaan dan Metabolisme

Sumber: Rumahorbo, Hotma. 1999

 

Hormon Tekanan Darah dan Keseimbangan Elektrolit
  1. Angiotensin II

Hormon untuk Pembentukan Sel Darah Merah
  1. Eritropoietin

Hormon untuk Memodulasi Stres dan Nyeri
  1. Endorfin

Tabel 2.5 Hormon Pendukung

Sumber: Rumahorbo, Hotma. 1999

 

Hormon Gonad
  1. Estrogen
  2. Progesteron
  3. Androgen (terutama testosterone)

Hormon Korteks Adrenal
  1. Aldosteron
  2. Glukokortikoid (terutama kortisol)
  3. Androgen (terumata testosterone)
  4. Estrogen

Tabel 2.5 Hormon Reproduksi

Sumber: Rumahorbo, Hotma. 1999

 

Hormon Amina

Hormon Tiroid

  1. Epinefrin
  2. Norepinefrin
  3. Melatonin (dari hipofisis anterior)

Tabel 2.6 Hormon Amina

Sumber: Rumahorbo, Hotma. 1999

 

2.4         Sistem Pengendalian Hormon

Jika kelenjar endokrin mengalami kelainan fungsi, maka kadar hormon di dalam darah bisa menjadi tinggi atau rendah, sehingga menganggu fungsi tubuh. Untuk mengendalikan fungsi endokrin, maka pelepasan setiap hormon harus diatur dalam batas-batas yang tepat.

Tubuh perlu merasakan dari waktu ke waktu apakah diperlukan lebih banyak atau lebih sedikit hormon. Hipotalamus dan kelenjar hipofisa melepaskan hormonnya jika mereka merasakan bahwa kadar hormon lainnya yang mereka kontrol terlalu tinggi atau terlalu rendah. Hormon hipofisa lalu ke dalam aliran darah untuk merangsang aktivitas di kelenjar target. Jika kadar hormon dikelenjar target dalam darah mencukupi, maka hipotalamus dan kelenjar.

Hipofisa mengetahui bahwa tidak diperlukan perangsangan lagi dan mereka berhenti melepaskan hormon. Sistem umpan balik ini mengatur semua kelenjar yang berada dibawah kendali hipofisa.

 

2.5         Jenis dan Sumber Vitamin

Vitamin

Sumber Vitamin

A (Retinol)

Hati, minyak ikan, daging, susu, serta sayuran hijau dan kuning, buah – buahan berwarna merah dan orange (cabe merah, wortel, pisang, papaya, dan lain – lain).

B1 (Tiamin)

Daging, polong – polongan, kacang tanah, biji-bijian, gandum, susu, ragi, beras, telur, dan lain- lain.

B2 (Riboflavin)

Susu, daging, biji-bijian, sayur-sayuran segar, kacang kedelai, kuning telur , dan lain – lain.

B3 (Niasin)

Hati, telur, jamur, kacang tanah, buah – buahan, gandum, ragi, dan lain – lain.

B5 (Asam Pantotenat)

Daging, susu, sayur hijau, ginjal, hati, kacang hijau, dan lain – lain.

B6 (Pridoksin)

Telur, daging, kentang, kubis, kacang – kacangan, jagung, beras, hati, ikan, beras tumbuk, ragi, dan lain – lain.

B7 (Biotin)

Polong-polongan, sayur-sayuran, daging, dan lain – lain.

B9 (Asam Folat)

Selada, bayam, semangka, belewah, kacang – kacangan, dan lain – lain.

B12 (Kobalamin)

Daging, telur, produk susu, hati, ragi, dan lain – lain.

C (Asam Askorbat)

Buah-buahan (jeruk, tomat, papaya), dan sayuran hijau lainnya.

D (Kalsiferol)

Susu, minyak ikan, kuning telur, dan keju.

E (Tokoferol)

Biji-bijian, sayuran, minyak nabati, telur, mentega, susu, ikan, ayam, kecambah, dan ragi.

K (Filokuinon)

Sayuran segar (bayam, tomat, wortel, dan lain – lain), susu, dan kuning telur.

Tabel 2.7 Jenis dan Sumber Vitamin

Sumber: Campbell et al, 2004

 

2.6        Fungsi Vitamin

Vitamin

Fungsi

A (Retinol)

Komponen pigmen visual(penglihatan), pemeliharaan jaringan epitelium, antioksidan, dan mencegah kerusakan lipid membran sel

B1 (Tiamin)

Berguna dalam pengeluaran CO2 dari senyawa organik serta mencegah penyakit beri-beri

B2 (Riboflavin)

Pernapasan dalam sel (respirasi selular), menjaga keutuhan jaringan saraf, dan mempercepat pemindahan rangsang sinar ke saraf mata

B3 (Niasin)

Membantu pembebasan energi dari makanan dan sintesis asam lemak dan digunakan dalam metabolism asam amino

B5(asam pantotenat)

Membantu metabolisme karbohidrat, protein dan lemak dalam tubuh

B6(pridoksin)

Membantu mencerna protein dan respirasi selular

B7(Biotin)

Metabolisme energi, pertumbuhan rambut dan kuku, menurunkan berat badan dan menjaga kadar gula dalam darah

B9(Asam Folat)

Pembentukan sel darah merah, perbaikan DNA, Perkembangan bayi, pembentukan jaringan tubuh, mengoptimalkan fungsi otak, pertumbuhan rambut, metabolism asam nukleat dan asam amino

B12(kobalamin)

Pembentukan sel darah merah, sintesis asam nukleat dan pembelahan sel

C (asam askorbat)

Digunakan dalam sintesis kolagen, antioksidan, membantu detoksifikasi, dan memperbaiki penyerapan besi

D (Kalsiferol)

Meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor untuk kesehatan tulang dan gigi serta meningkatkan pertumbuhan tulang sejati

E (Tokoferol)

Berperan penting dalam sistem reproduksi, mencegah penyakit kanker paru-paru, membantu mencegah kerusakan lipid membran sel

K (filokuinon)

Berperan dalam pembekuan darah dan dapat mencegah keguguran

Tabel 2.8 Jenis dan Fungsi Vitamin

Sumber: materi kelompok Biologi Umum

 

 

BAB III

PENUTUP

 

2          

3          

3.1         Kesimpulan

  1. Hormon berasal dari bahasa Yunani ‘horman’, yang berarti memacu, merangsang, atau menggalakkan.
  2. Vitamin adalah molekul organik yang diperlukan dalam makanan dalam jumlah sangat kecil dibandingkan dengan jumlah asam amino esensial dan asam lemak yang diperlukan oleh hewan dalam jumlah yang sangat besar (Reace-Mitchell, 2004:23).
  3. Hal-hal penting mengenai konsep mekanisme kerja hormon, yaitu:
  4. Sel mengandung reseptor bagi hormon dalam membran plasma.
  5. Penggabungan hormong dengan reseptornya dalam membran plasma dapat merangsang siklase adenil yang juga terdapat dalam membran plasma.
  6. Peningkatan aktivitas siklase adenil menyebabkan meningkatnya jumlah AMP siklik dalam sel.
  7. AMP siklik bekerja dalam sel untuk mengubah kecepatan satu atau beberapa proses.
  8. Beberapa jenis hormon antara lain:
  9. Hormon Protein Hipofisis Anterior
  10. Hormon Hipofisis Posterior
  11. Hormon Pencernaan dan Metabolisme
  12. Hormon Pendukung
  13. Hormon Reproduksi
  14. Hormon Amina
  15. Hipotalamus dan kelenjar hipofisa melepaskan hormonnya jika mereka merasakan bahwa kadar hormon lainnya yang mereka kontrol terlalu tinggi atau terlalu rendah.
  16. Beberapa jenis vitamin antara lain:
  17. A (Retinol)
  18. B1 (Tiamin)
  19. B2 (Riboflavin)
  20. B3 (Niasin)
  21. B5 (Asam Pantotenat)
  22. B6 (Pridoksin)
  23. B7 (Biotin)
  24. B9 (Asam Folat)
  25. B12 (Kobalamin)
  26. C (Asam Askorbat)
  27. D (Kalsiferol)
  28. E (Tokoferol)
  29. K (Filokuinon)

 

3.2         Saran

  1. Dengan adanya makalah dan pengetahuan tambahan mengenai hormon dan vitamin, seharusnya kita bisa memahami secara sederhana hal-hal yang berhubungan dengan hormon dan vitamin serta kegiatan yang ditunjang oleh hormon dan vitamin.
  2. Perbanyaklah perbendaharaan ilmu mengenai hormon dan vitamin dengan membaca artikel atau jurnal-jurnal ilmiah dan buku-buku biologi lainnya yang memuat informasi mengenai materi ini.

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Walker, Richard. 2003. Ensiklopedia Mini Tubuh Manusia. Jakarta: Erlangga.

Yuliarti, Nurheti. 2009. A to Z Food Suplement. Yogyakarta: Penerbit Andi.

Rumahorbo, Hotma. 1999. Asuhan Keperawatan Klien dengan Gangguan Sistem

Endokrin. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Campbell, R.W. 2010. Biologi Jilid 3, Edisi Kedelapan. Terjemahan Rahayu L. Erlangga: Jakarta.

 

 

Makalah Biokimia Biokimia Dalam Kehidupan

Uncategorized

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1            Latar Belakang

Makhluk hidup, baik tumbuhan, hewan maupun manusia terdiri atas unit-unit kecil yang disebut sel. Selama makhluk itu masih hidup banyak sekali proses atau perubahan yang terjadi di dalam sel. Aktivitas yang terjadi dalam sel inilah yang menunjang fungsi organ-organ dalam makhluk hidup itu dan dengan demikian juga merupakan penunjang terlaksananya fungsi makhluk hidup itu sendiri. Fenomena kehidupan yang ditandai oleh adanya pertumbuhan dan reproduksi serta hal-hal yang berkaitan, merupakan ruang lingkup Biologi dan ilmu-ilmu yang relevan, misalnya ilmu kedokteran atau kesehatan .

Di sisi lain Ilmu kimia adalah suatu ilmu tentang benda-benda serta proses perubahannya yang ditinjau berdasarkan susunan dan sifat atom-atom atau molekul yang membentuknya. Jadi Ilmu kimia menitikberatkan pembahasannya pada hubungan antara struktur kimia benda-benda dengan fungsi dan reaksi-reaksinya dengan benda lain.Interseksi sudut pandang ilmu kimia dengan biologi merupakan disiplin ilmu yang meninjau organisme hidup serta proses yang terjadi di dalamnya secara kimia. Disiplin ilmu tersebut yaitu Biokimia. Biokimia berasal dari kata bio artinya organisme hidup, sedangkan kimia adalah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang perilaku dari bahan-bahan kimia. Ilmu Kimia juga menitikberatkan terhadap komposisi bahan dan sifat-sifat yang berhubungan dengan komposisi. Juga mengkonsentrasikan perbedaan interaksi senyawa satu dengan senyawa lainnya dalam reaksi kimia untuk membentuk zat- zat baru (Brady dan Humiston, 1986).

Biokimia adalah ilmu yang mempelajari proses kimia dalam organisme hidup. Biokimia mengatur semua organisme hidup dan proses hidup. Dengan mengontrol arus informasi melalui sinyal biokimia dan aliran energi kimia melalui metabolisme, proses biokimia menimbulkan fenomena yang tampaknya magis kehidupan. Sebagian besar berkaitan biokimia dengan struktur dan fungsi komponen seluler seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya meskipun semakin proses, bukan molekul individu fokus utama. Selama 40 tahun terakhir biokimia telah menjadi begitu sukses dalam menjelaskan proses hidup yang sekarang hampir semua bidang ilmu kehidupan dari botani untuk obat yang terlibat dalam penelitian biokimia. Hari ini fokus utama biokimia murni adalah memahami bagaimana molekul biologis menimbulkan proses-proses yang terjadi dalam sel-sel hidup yang pada gilirannya sangat berhubungan dengan studi dan pemahaman seluruh organisme.

 

1.2 Rumusan Masalah

            Berdasarkan latar belakang dan tujuan penulisan di atas maka rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sebagai berikut:

  1. Apasaja kasus kesehatan yang terkait metabolisme tubuh?
  2. Bagaimana upaya pencegahan dan pengobatan penyakit melalui penerapan aspek Biokimia?
  3. Apa saja contoh produk penerapan aspek Biokimia dalam kehidupan?

 

1.3 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

  1. Untuk mendeskripsikan kasus-kasus kesehatan yang terkait metabolism tubuh.
  2. Untuk menjelaskan upaya pencegahan dan pengobatan penyakit melalui enerapan aspek Biokimia.
  3. Untuk mendeskripsikan contoh-contoh produk penerapan aspek Biokimia dalam kehidupan.

 

1.4 Metode Penulisan

Dalam penulisan makalah ini metode penulisan yang digunakan adalah metode kepustakaan, yaitu dalam pengumpulan data serta bahan-bahannya, penulis mendapatkannya melalu berbagai referensi dari internet maupun buku.

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1 Kasus Kesehatan Terkait Metabolisme Tubuh

Metabolisme berasal dari kata metabole (Yunani) yang berarti berubah.Metabolisme adalah serangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam hidup organisme untuk mempertahankan hidup. Proses-proses ini memungkinkan organisme untuk tumbuh dan berkembang biak, mempertahankan struktur mereka, dan merespon lingkungan mereka. Biasanya, metabolisme menunjukan jumlah energi yang dibakar setiap menit oleh tubuh. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.Dalam suatu reaksi kimia, terjadinya perubahan yang menyangkut struktur molekul dari satu atau lebih zat. Perubahan dari suatu zat dengan sifat khusus menjadi zat lain yang mempunyai sifat baru yang disertai dengan pelepasan atau penyerapan energi.Oleh karena itu metabolisme juga merupakan suatu proses dalam tubuh manusia untuk menjaga keseimbangan antara energi (kalori) dengan komponen-komponen pembentuknya.

Metabolisme terdiri atas 2 proses, yaitu:

1)                  Anabolisme

Anabolisme adalah proses penyusunan energi kimia melalui sintesis senyawa-senyawa organik. Dalam anabolisme terjadi reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul sederhana menjadi molekul kompleks.

2)                  Katabolisme

Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan energi dari senyawa-senyawa organik melalui proses respirasi ataupun fermentasi. Dalam katabolisme terjadi reaksi penguraian senyawa kompleks menjadi molekul sederhana. Semua reaksi yang terjadi dikatalis oleh enzim, baik reaksi yang sederhana maupun reaksi yang rumit.

Kedua prose metabolisme diatas diperlukan oleh setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Proses metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu proses reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.

Ada berbagai jenis gangguan metabolisme, yaitu :

  1. Kelainan Metabolisme Karbohidrat
  2. Glikogenosis

Glikogenosis (Penyakit penimbunan glikogen) adalah sekumpulan penyakit keturunan yang disebabkan oleh tidak adanya 1 atau beberapa enzim yang diperlukan untuk mengubah gula menjadi glikogen atau mengubah glikogen menjadi glukosa (untuk digunakan sebagai energi).

Pada glikogenosis, sejenis atau sejumlah glikogen yang abnormal diendapkan di dalam jaringan tubuh, terutama di hati.Gejalanya timbul sebagai akibat dari penimbunan glikogen atau hasil pemecahan glikogen atau akibat dari ketidakmampuan untuk menghasilkan glukosa yang diperlukan oleh tubuh. Usia ketika timbulnya gejala dan beratnya gejala bervariasi, tergantung kepada enzim apa yang tidak ditemukan. Diagnosis ditegakkan berdasarkan hasil pemeriksaan terhadap contoh jaringan (biasanya otot atau hati), yang menunjukkan adanya enzim yang hilang. Pengobatan tergantung kepada jenis penyakitnya. Untuk membantu mencegah turunnya kadar gula darah, dianjurkan untuk mengkonsumsi makanan kaya karbohidrat dalam porsi kecil sebanyak beberapa kali dalam sehari. Pada beberapa anak yang masih kecil, masalah ini bisa diatasi dengan memberikan tepung jagung yang tidak dimasak setiap 4-6 jam. Kadang pada malam hari diberikan larutan karbohidrat melalui selang yang dimasukkan ke lambung.

Penyakit penimbunan glikogen cenderung menyebabkan penimbunan asam urat, yang dapat menyebabkan gout dan batu ginjal. Untuk mencegah hal tersebut seringkali perlu diberikan obat-obatan. Pada beberapa jenis glikogenesis, untuk mengurangi kram otot, aktivitas anak harus dibatasi.

  1. Intoleransi Fruktosa Herediter

Intoleransi Fruktosa Herediter adalah suatu penyakit keturunan dimana tubuh tidak dapat menggunakan fruktosa karena tidak memiliki enzim fosfofruktaldolase. Sebagai akibatnya, fruktose 1-fosfatase (yang merupakan hasil pemecahan dari fruktosa) tertimbun di dalam tubuh, menghalangi pembentukan glikogen dan menghalangi perubahan glikogen menjadi glukosa.

Mencerna fruktosa atau sukrosa (yang dalam tubuh akan diuraikan menjadi fruktosa, kedua jenis gula ini terkandung dalam gula meja) dalam jumlah yang lebih, bisa menyebabkan:
– hipoglikemia (kadar gula darah yang rendah) disertai keringat dingin
– tremor (gerakan gemetar diluar kesadaran)
– linglung
– mual
– muntah
– nyeri perut
– kejang (kadang-kadang)
– koma.

Jika penderita terus mengkonsumsi fruktosa mengalami kerusakan ginjal dan hati, menghasilkan penyakit kuning, muntah, pemburukan jiwa, pingsan, dan kematian. Gejala ronis termasuk tidak mau makan, kegagalan untuk berkembang pesat, gangguan pencernaan, kegagalan hati, dan kerusakan ginjal.

Diagnosis ditegakkan berdasarkan hasil pemeriksaan contoh jaringan hati yang menunjukkan adanya enzim yang hilang. Juga dilakukan pengujian respon tubuh terhadap fruktosa dan glukosa yang diberikan melalui infus. Karier (pembawa gen untuk penyakit ini tetapi tidak menderita penyakit ini) dapat ditentukan melalui analisa DNA dan membandingkannya dengan DNA penderita dan DNA orang normal. Pengobatan terdiri dari menghindari fruktosa (biasanya ditemukan dalam buah-buahan yang manis), sukrosa dan sorbitol (pengganti gula) dalam makanan sehari-hari. Serangan akut dirawat denganmemberi glukosa dengan infuse.Serangan hipoglikemia diatasi dengan pemberian tablet glukosa, yang harus selalu dibawa oleh setiap penderita intoleransi fruktosa herediter. Anak yang terus makan makanan berisi fruktosa mengalami kerusakan ginjal dan hati, menghasilkan penyakit kuning, muntah, pemburukan jiwa, pingsan, dan kematian. Gejala ronis termasuk tidak mau makan, kegagalan untuk berkembang pesat, gangguan pencernaan, kegagalan hati, dan kerusakan ginjal.

  1. Diabetes Mellitus

Diabetes Mellitus adalah suatu sindrom (kumpulan gejala) yang timbul karena adanya peningkatan kadar glukosa darah akibat kekurangan hormon insulin baik absolute maupun relatif, dimana penyakit ini merupakan penyakit menahun yang akan diderita seumur hidup.

Patofisiologisnya, manusia butuh energi yang berasal dari bahan makanan yang mengandung KH,Protein dan Lemak dan diolah (proses metabolisme). Untuk memasukkan glukosa ke dalam sel dan diproses sehingga bias digunakan sebagai energy dibutuhkan hormone insulin. Hormon insulin berfungsi: mengubah glukosa menjadi glikogen, mengubah glikogen menjadi energi dan sebagai aktifator enzim glikogen pada sintesa dalam glikogenesis. Beberapa hal yang menyebabkan produksi/kerja insulin berkurang adalah kemampuan pancreas kurang sejak lahir, kerusakan pankreas, dan produksi yang berlebihan dari hormon-hormon yang secara faali mempunyai sifat melawan insulin seperti tiroid dan kortison. Pada penderita Diabetes Mellitus terjadi kekurangan hormone insulin,yang menyebabkan terjadinya peningkatan kadar gula darah.

  1. Galaktosemia

Galaktosemia adalah kadar glukosa yang tinggi dalam darah, etiologinya disebabkan oleh kekurangan atau bahkan ketidakpunyaan tubuh terhadap enzim galaktose 1-fosfat uridil transfarase. Galaktosemia merupakan kelainan bawaan. Yang paling extrim kelainan galaktosemia terjadi sekitar 1 dari 50.000-70.000 bayi terlahir tanpa enzim tersebut.

Patofisiologisnya pada awalnya pasien penderita kelainan ini tampak normal secara fisik, namun setelah beberapa hari maupun beberapa minggu kemudian terlihat penurunan nafsu makan juga terjadi mual dan muntah, tubuh tampak kuning seperti hepatitis (jaundice) dan pertumbuhan yang normal seperti anak biasanya terhenti.

Hati membesar, di dalam air kemihnya ditemukan sejumlah besar protein dan asam amino, terjadi pembengkakan jaringan dan penimbunan cairan dalam tubuh.

Ini akan menjadi bahaya jika pengobatan terlambat diberikan, akibatnya adalah anak akan memiliki tubuh yang pendek dan mengalami penurunan mental. Banyak yang menderita katarak. Kebanyakan penyebabnya tidak diketahui.
Diduga suatu galaktosemia jika pada pemeriksaan laboratorium, di dalam air kemih ditemukan galaktosa dan galaktose 1-fostate. Untuk memperkuat diagnosis, dilakukan pemeriksaan darah dan sel-sel hati, yang akan menunjukkan tidak adanya enzim galaktose 1-fosfat uridil transferase.

Susu dan hasil olahan susu (yang merupakan sumber dari galaktosa) tidak boleh diberikan kepada anak yang menderita galaktosemia. Demikian juga halnya dengan beberapa jenis buah-buahan, sayuran dan hasil laut (misalnya rumput laut).

Karena kelainan ini merupakan herediter yang dibawa oleh ibu atau ayahnya, seorang wanita yang diduga membawa gen untuk penyakit ini sebaiknya tidak mengkonsumsi galaktose selama kehamilan. Penderita dengan galaktosemia dilarang mengkonsumsi galaktosa dari karbohidrat seumur hidupnya. Seorang wanita yang diketahui membawa gen untuk penyakit ini sebaiknya tidak mengkonsumsi galaktosa selama kehamilan. Jika kadar galaktosanya tinggi, galaktosa dapat melewati plasenta dan sampai ke janin, menyebabkan katarak. Penderita galaktosemia harus menghindari galaktosa seumur hidupnya. Jika diobati secara adekuat, tidak akan terjadi keterbelakangan mental.

Tetapi tingkat kecerdasannya lebih rendah dibandingkan dengan saudara kandungnya dan sering ditemukan gangguan berbicara. Pada masa pubertas dan masa dewasa, anak perempuan seringkali mengalami kegagalan ovulasi (pelepasan sel telur) dan hanya sedikit yang dapat hamil secara alami. Namun untuk anak laki-laki, mempunyai fungsi testicular normal.

  1. Fruktosuria

Fruktosuria merupakan suatu keadaan yang tidak berbahaya, dimana fruktosa dibuang ke dalam air kemih. Fruktosuria disebabkan oleh kekurangan enzim fruktokinase yang sifatnya diturunkan. 1 dari 130.000 penduduk menderita fruktosuria. Fruktosuria tidak menimbulkan gejala, tetapi kadar fruktosa yang tinggi di dalam darah dan air kemih dapat menyebabkan kekeliruan diagnosis dengan diabetes mellitus. Tidak perlu dilakukan pengobatan khusus.

  1. Pentosuria

Pentosuria adalah suatu keadaan yang tidak berbahaya, yang ditandai dengan ditemukannya gula xylulosa di dalam air kemih karena tubuh tidak memiliki enzim yang diperlukan untuk mengolah xylulosa. Pentosuria hampir selalu hanya ditemukan pada orang Yahudi. Pentosuria tidak menimbulkan masalah kesehatan, tetapi adanya xylulosa dalam air kemih bisa menyebabkan kekeliruan diagnosis dengan diabetes mellitus. Tidak perlu dilakukan pengobatan khusus.

  1. Intoleransi Pada Laktosa (Lactose Intolerance)

Intoleransi Pada Laktosa (Lactose Intolerance) merupakan gangguan pencernaan yang terjadi karena kurang atau tidak adanya enzim lactose.baik primer yang biasanya karena keturunan atau sekunder karena adanya kelainan mukosa usus dan sering ditemukan pada anak-anak/ bayi dengan gejala diare. Lebih dari setengah orang dewasa menderita Intoleransi terhadap lactose. Orang dewasa keturunan kulit hitam dan keturunan Asia kurang mampu menguraikan laktosa dibandingkan keturunan eropa atau kulit putih lainnya. Mekanisme hilangnya enzim lactose belum diketahui dengan jelas tetapi hal ini berkaitan dengan genetic. Penanganannya adalah menghindari makanan yang mengandung laktosa.

 

  1. Kelainan Metabolisme Lemak
  1. Penyakit Gaucher

Penyakit ini terjadi akibat penumpukan glukoserebrosidase (produk metabolisme lemak) di dalam jaringan. Penyakit gaucher adalah lipidosis yang paling sering terjadi. Penyakit Gaucher banyak ditemukan pada orang-orang Yahudi Ashkenazi (Eropa Timur). Penyakit Gaucher menyebabkan pembesaran hati dan limpa, serta timbulnya pigmentasi coklat di kulit. Akumulasi glukoserebrosidase pada mata menyebabkan timbulnya bintik-bintik kuning, yang disebut pinguecula. Akumulasi di sumsum tulang bisa menyebabkan nyeri dan kerusakan tulang.

Penyakit Gaucher Tipe I, merupakan penyakit dalam bentuk kronis dan paling sering ditemukan. Penyakit ini menyebabkan pembesaran hati dan limpa, serta kelainan pada tulang. Hati bisa mengalami gangguan yang berat, sehingga berisiko untuk terjadinya perdarahan lambung dan esofagus, serta kanker hati. Selain itu juga bisa terjadi gangguan neurologis.

Penyakit Gaucher Tipe II, terjadi pada masa bayi. Bayi dengan penyakit ini mengalami pembesaran limpa dan kelainan sistem saraf yang berat. Bayi biasanya meninggal pada tahun pertama setelah dilahirkan.

Penyakit Gaucher Tipe IIII, bisa dimulai kapan saja pada masa kanak-kanak. Anak-anak dengan penyakit ini mengalami pembesaran hati dan limpa, kelainan tulang dan gangguan neurologis progresif lambat. Anak-anak yang dapat bertahan hingga masa remaja, bisa hidup selama beberapa tahun.

Banyak penderita penyakit Gaucher yang bisa diobati dengan terapi enzim pengganti. Enzim-enzim diberikan melalui pembuluh darah, biasanya setiap 2 minggu. Terapi enzim pengganti paling efektif pada penderita yang tidak mengalami komplikasi sistem saraf.

  1. Penyakit Tay-Sachs

Penyakit Tay-Sachs menyebabkan penumpukan gangliosida, yang merupakan produk metabolisme lemak, di dalam jaringan. Penyakit ini paling sering terjadi pada orang-orang Yahudi Eropa Timur asli.

Anak dengan penyakit ini memiliki tonus otot yang lemah dan mengalami gangguan intelektual. Terjadi kekakuan yang diikuti dengan kelumpuhan, demensia, dan kebutaan. Penyakit Tay-Sachs menyebabkan kematian dini. Anak-anak dengan penyakit Tay-Sachs biasanya meninggal pada usia 3 atau 4 tahun. Penyakit ini tidak bisa diobati atau disembuhkan.

  1. Penyakit Niemann-Pick

Pada penyakit Niemann-Pick, kekurangan enzim khusus mengakibatkan penumpukan sphingomyelin (produk metabolisme lemak) atau kolesterol. Penyakit Niemann-Pick mempunya beberapa bentuk, bergantung pada beratnya enzim yang berkurang dan dengan demikian penumpukan sphingomyelin atau kolesterol. Bentuk yang paling berat cenderung terjadi pada orang yahudi. Bentuk yang lebih ringan terjadi pada semua kelompok etnis.

Pada bentuk berat yang sering terjadi (jenis A), anak gagal untuk bertumbuh dengan baik dan mengalami masalah multiple neurologic. Anak ini biasanya meninggal di usia 3 tahun. Anak dengan penyakit jenis B mengalami pertumbuhan lemak di kulit, daerah berpigmen gelap, dan pembesaran hati, limpa, dan batang limpa; mereka kemungkinan lambat secara mental. Anak dengan penyakit jenis C mengalami gejala-gejala di masa kanak-kanak, dengan serangan dan kerusakan syaraf.

Beberapa bentuk penyakit Niemann-Pick bisa didiagnosa pada janin dengan contoh chrionic villus atau amniocentesis. Setelah lahir, diagnosa bisa dibuat dengan biopsi hati (pengangkatan contoh jaringan untuk diteliti di bawah mikroskop). Tidak satupun jenis pada penyakit Niemann-Pick ini bisa disembuhkan, dan anak cenderung meninggal karena infeksi atau gangguan progresif pada sistem syaraf pusat.

  1. Penyakit Fabry

Pada penyakit Fabry, glycolipid, yang merupakan hasil metabolisme lemak, menumpuk pada jaringan. Karena gen tidak sempurna untuk gangguan langka ini dibawa pada kromosom X, penyakit full-blown terjadi hanya pada pria. Penumpukan glycolipid menyebabkan pertumbuhan pada kulit yang tidak bersifat kanker (angiokeratomas) untuk terbentuk di sepanjang bagian bawah tubuh. Kornea menjadi berawan, mengakibatkan pandangan buruk. Rasa terbakar bisa terjadi pada lengan dan kaki, dan orang tersebut bisa mengalami peristiwa demam. Orang dengan penyakit fabry segera mengalami gagal ginjal dan penyakit jantung, meskipun seringkali mereka hidup ke dalam masa dewasa. Gagal ginjal bisa menyebabkan tekanan darah tinggi, yang bisa mengakibatkan stroke.

  1. Gangguan Oksidasi Lemak

Beberapa enzim membantu menguraikan lemak sehingga mereka kemungkinan dirubah menjadi energi. Kelainan menurun atau kekurangan salah satu enzim ini membuat tubuh kekurangan energi dan membiarkan tubuh kekurangan energi dan membiarkan produk diuraikan, seperti acyl-CoA, menumpuk. Enzim tersebu paling sering kekurangan rantaimedium acyl-CoA dehydrogenase (MCAD). Kekurangan MCAD adalah salah satu gangguan turunan pada metabolisme yang paling umum, terutama pada orang keturunan eropa utara.

Gejala biasanya terjadi antara kelahiran dan usia 3 tahun. Anak lebih mungkin mengalami gejala-gejala jika mereka tidak makan untuk jangka waktu tertentu (yang menghabiskan sumber energi lainnya) atau yang kebutuhan kalorinya meningkat karena olahraga atau sedang sakit. Kadar gula di dalam darah menurun secara signifikan, menyebabkan pusing atau koma. Anak tersebut menjadi lemah dan bisa mengalami muntah atau serangan. Melebihi jangka waktu yang lama, anak mengalami penundaan perkembangan mental dan fisik, hati yang bengkak, otot jantung yang lemah, dan detak jantung yang tidak beraturan. Kematian tiba-tiba bisa terjadi.

  1. Obesitas

Obesitas adalah kelebihan berat badan sebagai akibat dari penimbunan lemak tubuh yang berlebihan. Suatu keadaan dimana lemak berlebihan ditimbun pada jaringan subkutis, jaringan retroperitonium dan peritoneum serta komentum. Secara ilmiah, obesitas terjadi akibat mengonsumsi kalori lebih banyak dari yang diperlukan oleh tubuh. Ada 3 faktor penyebab obesitas yaitu faktor genetik, faktor lingkungan dan faktor psikis.

 

Gejala-gejala yang ditimbulkan oleh seorang penderita obesitas biasanya adalah sebagai berikut:

–          Lutut dan punggung sering sakit

–          Depresi

–          Sulit berjalan

–          Susah beraktivitas

–          Selalu merasa gerah dan panas

–          Nafas pedek

–          Mendengkur

–          Berhenti bernafas

 

  1. Xantomatosis Serebrotendinosa

Xantomatosis Serebrotendinosa terjadi akibat akumulasi kolesterol di dalam jaringan. Penyakit ini pada akhirnya menyebabkan gangguan koordinasi gerak, demensia, katarak, dan pertumbuhan lemak (xantoma) pada tendon. Kelumpuhan biasanya terjadi setelah usia 30 tahun. Obat chenodiol membantu mencegah perkembangan penyakit, tetapi tidak dapat menghilangkan kerusakan yang telah terjadi.

  1. Sitosterolemia

Pada sitosterolemia, lemak dari buah dan sayuran terakumulasi di dalam darah dan jaringan. Akumulasi lemak menyebabkan terjadinya aterosklerosis, kelainan sel-sel darah merah, dan xantoma pada tendon. Penderita perlu mengurangi makanan yang kaya lemak nabati (misalnya minyak sayur) dan mengkonsimsi cholestyramine resin.

  1. Penyakit Refsum

Pada penyakit Refsum, asam phytanic, yang merupakan produk metabolisme lemak, terakumulasi pada jaringan. Akumulasi ini menyebabkan kerusakan saraf dan retina, spastisitas, serta perubahan pada tulang dan kulit. Penderita perlu menghindari konsumsi buah dan sayuran hijau yang mengandung klorofil. Plasmaferesis bisa membantu penderita dengan mengeluarkan asam phytanic dari dalam darah.

  1. Defisiensi Lemak

Defisiensi lemak pada umumnya terjadi pada pasien-paasien : Kelaparan (starvation), Gangguan penyerapan (malabsorption) : penyakit celiac, sprue, penyakit Whipple. Tubuh terpaksa mengambil kalori dari simpanannya karena intake kurang, yang mula-mula dimobilisasi : karbohidrat dan lemak, dan hanya pada keadaan gizi buruk akhirnya protein diambil dari jaringan. Pada penyakit Whipple selain difisiensi lemak, juga difisensi protein, karbohidrat dan vitamin.

Tanda dan gejala yang ditimbulkan biasanya sebagai berikut:

–          Alat alat tubuh akan mengecil

–          Alat-alat tubuh yang kehilangan berat sejajar dengan turunnya berat badan (pancreas, kelenjar parotis dan submaxilaris)

–          Alat-alat tubuh yang kehilangan berat lebih banyak dibandingkan dengan turunnya berat badan (tymus, limpa, dan hati)

–          Alat-alat tubuh yang kehilangan berat hanya sedikit dibandingkan dengan turunnya berat badan (ginjal, ovarium, testis, hipofisis, thyroid, jantung dan otak)

 

  1. Kelainan Metabolisme Asam Amino
  2. Fenilketonuria

Fenilketonuria adalah suatu kelainan di dalam tubuh, dimana tubuh tidak dapat memproduksi enzim yang berfungsi menguraikan asam amino esensial fenilalanin menjadi asam amino non esensial tirosin. Di dalam tubuh tirosin akan disintesa menjadi 2 penghantar saraf yang penting yang berperan pada berkembangnya penyakit parkinson dan juga hilangnya keinginan melakukan hubungna seksual pada usia lanjut. Karena memberi efek yang berbahaya, penderita fenilketonuria sebaiknya mengurangi konsumsi makanan yang mengandung fenilalanin.

Kelebihan fenilalanin biasanya terubah ke tirosin, asam amino lain, dan disisihkan dari tubuh. Tanpa enzim yang mengubahnya ke tirosin, fenilalanin menjadi lebih berkembang di darah dan menjadi racun di otak, menyebabkan keterlambatan mental.

  1. Penyakit Air Kencing Maple

Penyakit air kencing maple adalah penyakit disebabkan oleh kekurangan enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme asam amino. Sehingga produk asam amino bertambah, menyebabkan neurologic berubah, termasuk ketidakpedulian dan keterbelakangan mental. Karena produk sampingan ini juga menyebabkan cairan tubuh, seperti air kencing dan keringat, berbau sirup maple. Penyakit ini paling sering terjadi di antara keluarga-keluarga Mennonite.

  1. Homosistinuria

Anak dengan homosistinuria tidak dapat melakukan metabolisme asam amino homosistein, dimana dengan adanyaproduk sampingan yang beracun, membangun penyebab beberapa gejala. Gejala mungkin ringan atau hebat, bergantung pada cacat enzim tertentu.

Bayi dengan kekacauan ini normal sewaktu dilahirkan. Gejala pertama, termasuk dislokasi lensa mata, menyebabkan berkurangnya penglihatan sangat parah, biasanya mulai terjadi sesudah usia 3 tahun. Kebanyakan anak mempunyai kelainan tulang, termasuk osteoporosis; anak biasanya tinggi dan kurus dengan tulang belakang lengkung, tungkai memanjang, dan panjang, jari seperti kaki laba-laba. Kekacauan psikiatrik dan tingkah laku dan keterbelakangan mental biasa terjadi. Homosistinuria membuat darah lebih mungkin secara spontan membeku, menghasilkan stroke, tekanan darah tinggi, dan banyak masalah serius lainnya.

 

2.2            Pencegahan dan Pengobatan Penyakit melalui Penerapan Aspek Biokimia

  1. Kelainan Metabolisme Karbohidrat
  2. Glikogenosis

Pengobatan tergantung kepada jenis penyakitnya, untuk membantu mencegah turunnya kadar gula darah, dianjurkan untuk mengkonsumsi makanan kaya karbohidrat dalam porsi kecil sebanyak beberapa kali dalam sehari. Pada beberapa anak yang masih kecil, masalah ini bisa diatasi dengan memberikan tepung jagung yang tidak dimasak setiap 4-6 jam. Kadang pada malam hari diberikan larutan karbohidrat melalui selang yang dimasukkan ke lambung. Penyakit ini cenderung menyebabkan penimbunan asam urat, yang dapat menyebabkan batu ginjal. Untuk mencegah hal tersebut seringkali perlu diberikan obat-obatan. Pada beberapa jenis glikogenesis, untuk mengurangi kram otot, aktivitas seseorang harus dibatasi.

  1. Intoleransi Fruktosa Herediter

Pada penangananya dilakukan pengujian respon tubuh terhadap fruktosa dan glukosa yang diberikan melalui infus.

Karier (pembawa gen untuk penyakit ini tetapi tidak menderita penyakit ini) dapat ditentukan melalui analisa DNA dan membandingkannya dengan DNA penderita dan DNA orang normal.

Pengobatan terdiri dari menghindari fruktosa (biasanya ditemukan dalam buah-buahan yang manis), sukrosa dan sorbitol (pengganti gula) dalam makanan sehari-hari. Serangan hipoglikemia diatasi dengan pemberian tablet glukosa, yang harus selalu dibawa oleh setiap penderita intoleransi fruktosa herediter.

  1. Diabetes Melitus
  2. Pola makan (diet) yang diatur dan disiplin.
  3. Olahraga secara teratur dan disiplin.
  4. Istirahat cukup atau tidur teratur.
  5. Konsumsi obat yang telah digariskan dokter, baik pengobatan secara oral atau injeksi insulin.
  6. Secara berkala memeriksakan kadar gula darah untuk mengetahui jumlah gula dalam darah.
  7. Galaktosemia

Pasien dengan galaktosemia, dilarang mengkonsumsi bahan makanan yang mengandung galaktosa, seperti susu yang kaya akan galaktosa.

Karena kelainan ini merupakan herediter yang dibawa oleh ibu atau ayahnya, seorang wanita yang diduga membawa gen untuk penyakit ini sebaiknya tidak mengkonsumsi galaktosa selama kehamilan.

Penderita dengan galaktosemia dilarang mengkonsumsi galaktosa dari karbohidrat seumur hidupnya.

Galaktosemia diobati dengan cara menghilangkan secara menyeluruh susu dan produk susu – sumber galactose dari makanan anak yang terkena. Galactose juga ada di beberapa buah-buahan, sayur, dan produk laut, seperti rumput laut.

  1. Fruktosuria

Pada penderita Fruktosuria ini tidak perlu dilakukan pengobatan secara khusus.

  1. Pentosuria

Seperti halnya penderita Fruktosuria, penderita Pentosuria juga tidak memerlukan pengobatan secara khusus.

  1. Intoleransi Pada Laktosa (Lactose Intolerance)

Penanganannya adalah menghindari makanan yang mengandung laktosa.

 

  1. Kelainan Metabolisme Lemak
  1. Penyakit gaucher

Penyakit ini dapat diobati dengan terapi sulih enzim. Biayanya sangat tinggi, dimana enzim diberikan secara intravena, biasanya 2 kali/minggu. Terapi ini sangat efektif pada penderita yang tidak memiliki komplikasi sistem saraf.
Untuk mengatasi anemia bisa dilakukan transfusi darah.
Pengangkatan limpa melalui pembedahan dilakukan untuk:
– mengobati anemia
– mengobati jumlah sel darah putih yang rendah
– mengobati jumlah trombosit yang rendah
– mengurangi rasa tidak nyaman akibat limpa yang membesar

  1. Penyakit Tay-Sachs

Penyakit ini tidak dapat diobati maupun disembuhkan.

  1. Penyakit Neimann-pick

Penyakit Niemann-Pick tidak dapat diobati, dan anak-anak yang menderita penyakit ini cenderung meninggal karena infeksi atau kelainan fungsi sistem saraf pusat yang progresif.

  1. Penyakit fabry

Untuk mengurangi nyeri dan demam diberikan analgetik (obat pereda nyeri). Penyakit ini tidak dapat disembuhkan namun peneliti sedang menyelidiki suatu pengobatan dimana kekurangan enzim yang terjadi diganti melalui transfusi.

  1. Gangguan oksidasi lemak
  1. Pencegahan

Gejala biasanya muncul pada tiga tahun pertama setelah dilahirkan. Anak-anak cenderung mengalami gejala jika mereka kekurangan sumber energi (misalnya pergi untuk waktu yang lama tanpa makanan) atau jika kebutuhan kalori mereka meningkat karena olahraga atau penyakit. Kadar gula di dalam darah turun secara drastis, sehingga terjadi gangguan kesadaran atau koma. Anak menjadi lemas, dan bisa mengalami kejang. Dalam jangka panjang, anak bisa mengalami hambatan dalam perkembangan fisik dan mental, terjadi pembesaran hati, kelemahan otot jantung, ketidakteraturan detak jantung, dan bisa terjadi kematian mendadak.

  1. Pengobatan

pemberian glukosa melalui pembuluh darah vena. Untuk jangka panjang, anak-anak harus sering makan, tidak boleh melewati waktu makan, serta mengkonsumsi makanan tinggi karbohidrat dan rendah lemak. Pemberian asam amino karnitin tambahan bisa membantu. Hasil jangka panjang biasanya baik.

  1. Obesitas
  2. pencegahan

Jika dulu penyakit ini hanya mengintai pria dewasa lebih tepatnya usia lanjut, sekarang ini obesitas bisa dengan mudah menyerang para remaja, anak-anak hingga balitas.
Untuk mencegah obesitas dapat melakukan tindakan sebagai berikut :

–                      Sering berolahraga

–                      Makan makanan sehat rendah lemak

–                      Jaga berat badan sehat anda

–                      Selalu konsisten terhadap perencanaan mengenai gaya hidup sehat anda sehari-hari

  1. Pengobatan

produk herbal terbaik dari keajaiban kulit buah manggis dan daun sirsak hasil alam Indonesia untuk kesehatan menyeluruh. Diolah dengan teknologi terkini dan dikendalikan oleh tangan-tangan terampil dari disiplin ilmu, seperti ilmu gizi, kesehatan dan teknologi makanan-minuman, sangat tepat menjadi produk herbal pilihan untuk kesehatan Anda dan keluarga. ACE MAX’S adalah produk unggulan dari H2O, karena mengandung XANTHONE sebuah kandungan antioksidan super yang terdapat dalam kulit dan daging buah manggis, si ratu eksotik yang terkenal dengan sebutan ratu segala buah (queen of fruits). Buah yang jujur begitulah sebutan lain dari manggis, dan H2O menghadirkan untuk Anda dalam kombinasi brilian dengan ekstrak daun sirsak yang sangat terkenal dengan khasiatnya mengusir kanker dan berbagai penyakit lainnya.

  1. Cerebro Tendinous Xantomathosis

Bila gejala tersebut muncul lebih awal, obat kenodiol bisa membantu mencegah perkembangan penyakit, tetapi tidak dapat menyembuhkan kerusakan-kerusakan yang telah terjadi sebelumnya.

  1. Sitosterolemia

Mengurangi asupan makanan yang kaya akan lemak tumbuhan (seperti minyak sayur) dan mengkonsumsi resin Colestyramine.

Kelainan yang tidak diobati menyebabkan peningkatan risiko kematian, terutama akibat penyakit jantung koroner. Dengan terapi, kadar kolesterol dapat dinormalkan, dan xantoma dapat menghilang.

  1. Penyakit refsum

Pengobatan meliputi menghindari makan buah-buahan hijau dan sayuran yang mengandung klorofil. Plasmapheresis, dimana asam phytanic diangkat dari darah, kemungkinan sangat membantu.

  1. Difesiensi lemak

Pencegahan :

–          Mengendalikan penyakit-penyakit infeksi

–          Memperkecil dampak penyakit-penyakit infeksi terutama diare di wilayah yang sanitasi lingkungannya belum baik.

–          Deteksi diri

–          Memelihara status gizi anak

 

  1. Kelainan Metabolisme Asam Amino
  2. Fenilketonuria

Penderita fenilketonuria sebaiknya mengurangi konsumsi makanan yang mengandung fenilalanin. Karena itu sebagai pengganti susu dan daging, penderita harus makan sejumlah makanan sintetis yang menyediakan asam amino lainnya.

Pengobatan meliputi pembatasan asupan fenilalanin. Semua sumber protein alami mengandung 4% fenilalanin, karena itu mustahil untuk mengkonsumsi protein dalam jumlah yang cukup tanpa melebihi jumlah fenilalanin yang dapat diterima. Karena itu sebagai pengganti susu dan daging, penderita harus makan sejumlah makanan sintetis yang menyediakan asam amino lainnya.

Penderita boleh memakan makanan alami rendah protein, seperti buah-buahan, sayur-sayuran dan gandum dalam jumlah tertentu.

  1. Penyakit Air Kencing Maple

Bayi dengan penyakit hebat diobati dengan dialisis. Beberapa anak dengan penyakit ringan dapat diberikan injeksi vitamin B1 (thiamin). Sesudah penyakit dapat dikontrol, anak selalu harus memakan makanan buatan yang rendah asam amino khusus yang dipengaruhi olehi enzim yang hilang.

  1. Homocystinuria

Pada sedikit negara bagian, anak diskrining untuk homocystinuria pada waktu lahir dengan pemeriksaan darah. Diagnosa diperkuat oleh pemeriksaan mengukur fungsi enzim di sel hati atau kulit. Beberapa anak dengan homocystinuria membaik sewaktu diberikan vitamin B6 (pyridoxine) atau vitamin B12 (cobalamin).

 

2.3 Contoh Produk Penerapan Biokimia

Pada dasarnya penerapan biokimia banyak dipergunakan sehari dan dalam berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molekular dan dari pertanian hingga kedokteran. Adapun contoh-contoh produk penerapan biokimia, yaitu:

  1. Susu beruang 

            Susu beruang merupakan contoh produk penerapan biokimia. Susu beruang menagndung kalori lengkap, mengandung banyak protein, vitamin dan lemak sehingga baik untuk pertumbuhan dan menjaga kesehatan. Susu berunag sebenarnya bukan diperah dari susu beruang, melainkan susu sapi yang disterilkan. Susu beruang dapat menyembuhkan alergi kulit. Selain itu, susu beruang juga dapat menyembuhkan plek pada paru dan dapat juga mengatasi pusing karena anemia. Susu beruang terkadang menjadi alternatif yang dapat dikonsumsi oleh orang dewasa atau anak-anak yang telah bertambah usia dismaping air susu ibu yang hanya dapat dikonsumsi oleh bayi.

  1. Kecap

Kecap merupakan makanan fermentasi dengan bahan baku kedelai. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan kecap adalah Aspergillus wentii.

  1. Keju

Mikroorganisme yang digunakan untuk membuat keju adalah kelompok bakteri asam laktat yang berfungsi memfermentasi laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Bakteri asam laktat yang biasa digunakan adalah Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactis, dan Streptococcus. Proses pembuatan keju diawali dengan memanaskan susu sampai suhunya mencapai 90oC, kemudian didinginkan sampai suhunya menjadi 30oC. Selanjutnya keju diinokulasi dengan bakteri asam laktat. Aktivitas bakteri asam laktat mengakibatkan turunnya pH dan susu yang terpisah menjadi dadih padat dan cairan whey. Proses pemisahan susu menjadi dadih padat dan cairan whey disebut pendadihan. Kemudian enzim renin dari lambung sapi muda (sekarang diganti dengan enzim buatan yaitu kimosin) ditambahkan untuk menggumpalkan dadih.Dadih yang terbentuk dipanaskan 32o – 42oC sambil ditambah garam. Dadih kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan supaya matang. Penyimpanan bertujuan juga supaya mikroorganisme dan enzim bekerja yang menghasilkan cita rasa keju. Makin lama disimpan, makin tinggi derajat keasamannya dan makin tajam cita rasanya.

  1. Yoghurt.

Pembuatan yoghurt diawali dengan pasteurisasi susu, kemudian sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang digunakan adalah bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus camemberti. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang sama, kemudian disimpan pada suhu 95oC selama 5 jam. Penyimpanan ini menyebabkan terjadinya aktivitas bakteri sehingga mengakibatkan turunnya pH menjadi 4,0. Kemudian susu didinginkan dan yoghurt siap untuk dikonsumsi. Apabila diinginkan yoghurt dengan rasa buah-buahan maka dapat ditambahkan cita rasa buah.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

3.1 Kesimpulan

  1. Biokimia adalah ilmu yang mempelajari proses kimia dalam organisme hidup.
  2. Metabolisme berasal dari kata metabole (Yunani) yang berarti berubah. Metabolisme adalah suatu proses dalam tubuh manusia untuk menjaga keseimbangan antara energi (kalori) dengan komponen-komponen pembentuknya.
  3. Gangguan – gangguan pada metabolisme :
  4. Kelainan metabolisme karbohidrat : Glikogenosis, Intoleransi Fruktosa Herediter, Diabetes Melitus, Galaktosemia, Fruktosuria, Pentosuria, dan Intoloeransi pada Laktosa.
  5. Kelainan metabolisme lemak : Penyakit Gaucher, Penyakit Tay – Sachs, Penyakit Niemann – Pick, Penyakit Fabry, Gangguan oksidasi lemak, Obesitas, Xantomatosis Serebrotendinosa, Sitosterolemia, Penyakit Refsum, dan Difesiensi Lemak.
  6. Kelainan metabolisme asam amino: Fenilketonuria, Penyakit air kencing Maple, dan Homocystinuria.
  7. Produk Biokimia dalam Kehidupan yaitu seperti susu beruang, keju, kecap, yoghurt dan lain-lain.

 

3.2 Saran

Dengan adanya biokimia, kita dapat mengetahui apa saja makanan yang baik untuk kesehatan. Sehingga kita menerapkan dalam kehidupan sehari-hari dengan salah satunya adalah menjaga pola hidup yang sehat. Agar dampak terburuk dapat kita cegah.

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonim. A. 2014. http://m.medicastore.com/index.php?mod=penyakit&id=955 (diakses pada 15 Februari 2014)

Anonim. B. 2014. http://sehat-enak.blogspot.com/2010/05/metabolisme-asam-amino.html (diakses pada 15 Februari 2014)

Anonim. C. 2014. http://indonesiaindonesia.com/f/12852-kelainan-metabolisme/ (diakses pada 15 Februari 2014)

Anonim. D. 2014. http://emedicine.medscape.com/article/1183033-overview (diakses pada 15 Februarin 2014)

Anonim. E. 2014. http://www.healthizen.com/diet-nutrition/disorders-of-carbohydrate-metabolism.aspx (diakses pada 15 Februari 2014)

Anonim. F. 2014. http://jurnalkarbohidrat.blogspot.com/2012/10/kelainan-metabolisme-karbohidrat.html (diakses pada 15 Februari 2014)

Anonim. G. 2014. http://www.anneahira.com/susu-beruang.htm (diakses pada 15 Februari 2014)

Anonnim. H. 2014. http://www.kedokterangigi.net/arsip/penyakit-metabolisme-karbohidrat.html (diakses pada 15 Februari 2014)

Pratiwi, Sri Maryati, Srikini, Suharno, dan Bambang S. 2006. Biologi Untuk SMA Kelas XI. Jakarta. Erlangga

Pujiyanto, Sri.2006. Menjelajah Dunia Biologi 3. Jawa tengah .Platinum

Poedjiadi, Anna dan F.M. Titin Supriayanti. 2005. Dasar-dasar Biokimia. Bandung. Universsitas Indonesia

 

 

Makalah Metabolisme Karbohidrat

Uncategorized

BAB I

PENDAHULUAN

 

  1. Latar Belakang Masalah

Di dalam kehidupan, karbohidrat merupakan molekul yang sangat penting bagi tubuh makhluk hidup. Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa). Pokok bahasan ini erat kaitannya dengan kerja tubuh kita sehari-hari. Selain untuk menambah pengetahuan dan wawasan kami, pembuatan makalah ini juga dapat membuat kami menyadari akan kebesaran Allah Yang Maha Esa dan menjadi belajar lebih bersyukur.

Dengan adanya naluri rasa ingin tahu pada diri manusia menyebabkanperkembangan yang sangatpesatdibidangapapun, termasukmasalah yang berkaitandengan metabolisme karbohidrat yang diangkatdariberbagai media sepertibuku, internet, dan lain-lain.

 

  1. Rumusan Masalah
  1.  Apakah yang dimaksud dengan metabolisme karbohidrat?
  2. Bagaimana proses glikolisis?
  3. Apakah yang dimaksud dengan glikogenesis dan glikogenolisis?
  4. Bagaimanakah siklus asam sitrat?
  5. Berapakah energi yang dihasilkan dari metabolisme karbohidrat?

 

  1. Tujuan Penulisan
    1. Untuk mengetahui pengertian metabolisme karbohidrat.
    2. Untuk mengetahui proses glikolisis.
    3. Untuk mengetahui proses glikogenesis dan glikogenolisis.
    4. Untuk mengetahui proses siklus asam sitrat.
    5. Untuk mengetahui energi yang dihasilkan dari metabolisme karbohidrat.

 

  1. MetodePenulisan

           Pada makalah ini kami menggunakan metode perpustakaan yang berasal dari buku-buku pengetahuan alam dan melalui media internet.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1    Pengertian Metabolisme

Metabolisme adalah keseluruhan proses kimiawi dalam tubuh organisme yang melibatkan energi dan enzim, diawali dengan substrat awal dan diakhiri produk akhir. Metabolisme dapat digolongkan menjadi dua, yakni proses penyusunan yang disebut anabolisme dan proses pembongkaran yang disebut katabolisme.

Karbohidrat merupakan hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis. Zat makanan ini merupakan sumber energi bagi organisme heterotrof(makhluk hidup yang memperoleh energi dari sumber senyawa organik di lingkungannya). Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis(penguraian dengan menggunakan molekul air). Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monosakarida.

  1. Pembagian Karbohidrat

Berdasarkan gugus gula penyusunnya, karbohidrat terbagi atas:

  1. Monosakarida(C6H12O6)
    Monosakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari satu gugus gula.Monosakarida ini memiliki rasa manis dan sifatnya mudah larut dalam air. Contoh dari monosakarida adalah heksosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, monosa, ribose (penyusun RNA) dan deoksiribosa(penyusun DNA).
  2. Disakarida(C12H22O11)
    Disakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari dua gugus gula.Sama seperti monosakarrida,Disakarida juga memiliki rasa manis, dan sifatnyapun mudah larut dalam air.Contoh dari Disakarida adalah laktosa(gabungan antara glukosa dan galaktosa),sukrosa(gabungan antara glukosa dan fruktosa) dan maltosa(gabungan antara dua glukosa)
  3. Polisakarida(C6H11O5)

Polisakarida adalah karbohidrat yang terdiri dari banyak gugus gula,dan rata-rata terdiridari lebih 10 gugus gula.Pada umumnya polisakarida tidak berasa atau pahit,dan sifatnyasukar larut dalam air. Contohnya dari polisakarida adalah amilum yang terdiri dari 60-300gugus gula berupa glukosa,glikogen atau gula otot yang tersusun dari 12-16 gugus gula,danselulosa,pektin,lignin,serta kitin yang tersusun dari ratusan bahkan ribuan gugus guladengan tambahan senyawa lainnya.

 

  1. Fungsi Karbohidrat :
  1. Sebagai sumber energi utama.
  2. Berperan penting dalam proses metabolisme,menjaga keseimbangan asam dan basa dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel,jaringan,serta organ tubuh,
  3. Membantu proses pencernaan makanan dalam prose pencernaan,

 

Jadi, pengertian metabolisme karbohidrat adalah suatu proses reaksi secara mekanis dan kimiawi karbohidrat di dalam tubuh makhluk hidup.(Reece-Mitchell, 2002:90).

 

2.2    Proses Glikolisis

Pada dasarnya metabolisme glukosa dapat di bagi dalam dua bagian yaitu yang tidak menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob.Reaksi anaerob terdiri atas serangkaian reaksi yang mengubah glukosa menjadi asam laktat. Proses ini disebut glikolisis. Tiap reaksi dalam proses glikolisis ini menggunakan enzim tertentu, dan akan dibahas satu persatu.

  1. Heksokinase

Tahap pertama proses glikolisis adalah pengubahan glukosa menjadi glukosa -6-fosfat dengan reaksi fosforilasi. Gugus fosfat diterima dari ATP dalam reaksi sebagai berikut :

Enzim heksokinase merupakan katalis dalam reaksi tersebut di bantu oleh ion Mg++ sebagai kofaktor. Heksokinase yang berasal dari ragi merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari ATP tidak hanya kepada glukosa tetapi juga kepada fruktosa, manosa dan glukosamina.

  1. Fosfoheksoisomerase

Reaksi berikutnya ialah isomerisasi, yaitu pengubahan glukosa -6-fosfat menjadi fruktosa -6-fosfat, dengan enzim fosfoglukoisomerase. Enzim ini tidak memerlukan kofaktor dan telah diperoleh dari ragi dengan cara klistalisasi. Enzim fosfoheksoisomerase terdapat pada jaringan otot dan mempunyai berat molekul 130.000.

  1. Fosfofruktokinase

Fruktosa-6-fosfat diubah menjadi fruktosa-1,6-difosfat oleh enzim fosfofruktokinase dibantu oleh ion Mg++ sebagai kofaktor. Dalam reaksi ini gugus fosfat dipindahkan dari ATP kepada fruktosa-6-fosfat dan ATP sendiri akan berubah menjadi ADP. Fosfofruktokinase dapat dihambat atau dirangsang oleh beberapa metabolit, yaitu senyawa yang terlibat dalam proses metabolisme ini.

  1. Aldolase

Reaksi tahap keempat dalam rangkaian reaksi glikolisis adalah penguraian molekul fruktosa-1,6-difosfat membentuk dua molekul triosa fosfat, yaitu dihidroksi aseton fosfat dan D-gliseral-dehida-3-fosfat. Dalam tahap ini enzim aldolase yang menjadi katalis, telah ditemukan dan dimurnikan oleh Warburg.

  1. Triosafosfat Isomerase

Dalam reaksi penguraian oleh enzim aldolase terbentuk dua macam senyawa, yaitu D-gliseraldehida-3-fosfat dan dihidroksiasetonfosfat. Yang mengalami reaksi lebih lanjut dalam proses glikolisis ialah D-gliseraldehida-3-fosfat. Andaikata sel tidak mampu mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat, tentulah dihidroksiasetonfosfat akan bertimbun dalam sel. Hal ini tidak berlangsung karena dalam sel enzim triosafosfat isomerase yang dapat mengubah dihidroksiasetonfosfat menjadi D-gliseraldehida-3-fosfat.

  1. Gliseraldehida-3-Fosfat Dehidrogenase

Enzim ini bekerja sebagai katalis pada reaksi oksidasi gliseraldehida-3-fosfat menjadi asam 1,3 difosfogliserat. Dalam reaksi ini digunakan koenzim NAD+, sedangkan gugus fosfat diperoleh dari asam fosfat.Reaksi oksidasi ini mengubah aldehida menjadi asam karboksilat.

  1. Fosfogliseril Kinase

Reaksi yang menggunakan ini ialah reaksi pengubahan asam 1,3-difosfogliserat menjadi asam 3-fosfogliserat.Dalam reaksi ini terbentuk satu molekul ATP dari ADP dan ion Mg++ diperlukan sebagai kofaktor. Oleh karena ATP adalah senyawa fosfat berenergi tinggi, maka reaksi ini mempunyai fungsi untuk menyimpan energi yang dihasilkan oleh proses glikolisis dalam bentuk ATP.

  1. Fosfogliseril Mutase

Fosfogliseril mutase bekerja sebagai katalis pada reaksi pengubahan asam 3-fosfogliserat menjadi asam 2-fosfogliserat.

  1. Enolase

Reaksi berikutnya ialah reaksi pembentukan asam fosfoenolpiruvat dari asam 2-fosfogliserat dengan katalis enzim enolase dan ion Mg ++ sebagai kofaktor.Reaksi pembentukan asam fosfoenol piruvat ini ialah reaksi dehidrasi.

  1. Piruvat Kinase

Enzim ini merupakan katalis pada reaksi pemindahan gugus fosfat dari asam fosfoenolpiruvat kepada ADP sehingga terbentuk molekul ATP dan molekul piruvat. Piruvat kinase telah dapat diperoleh dari ragi dalam bentuk kristal. Enzim ini adalah suatu tetramer dengan berat molekul 165.000.dalam reaksi tersebut, di perlukan ion Mg++ dan K+ sebagai aktivator.

 

2.3    Proses Glikogenesis dan Glikogenelisis

  1. Proses Glikogenesis

Glikogenesis merupakan proses pembentukan glikogen dari glukosa kemudian disimpan dalam hati dan otot. Pada proses ini, lintasan metabolisme yang mengkonversi glukosa menjadi glikogen akan diaktivasi di dalam hati, olehhormoninsulinsebagairesponterhadaprasioguladarah yang meningkat, misalnyakarenakandungankarbohidratsetelahmakan atauteraktivasipadaakhirsiklus Cori.

Pada hati, glikogenesis berfungsi untuk mempertahankan kadar gula darahsedangkan padaotot bertujuan untuk kepentingan otot sendiri dalam membutuhkan energi. Proses Glikogenesis terjadi apabila jumlah glukosa ( dari makanan ) yang masuk kedalam tubuh terlalu berlebih maka glukosa tersebut akan disimpan di hati dalam bentuk glikogen. Proses terjadinya glikogenesis :

  1. Glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat (reaksi yang lazim terjadi juga pada lintasan glikolisis). Di otot reaksi ini dikatalisir oleh heksokinase sedangkan di hati oleh glukokinase.
  2. Glukosa 6-fosfat diubah menjadi glukosa 1-fosfat dalam reaksi dengan bantuan katalisator enzim fosfoglukomutase. Enzim itu sendiri akan mengalami fosforilasi dan gugus fosfo akan mengambil bagian di dalam reaksi reversible yang intermediatnya adalah glukosa 1,6-bifosfat.
  • Enz-P + Glukosa 6-fosfat «Enz + Glukosa 1,6-bifosfat « Enz-P + Glukosa 1-fosfat
  1. Selanjutnya glukosa 1-fosfat bereaksi dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk uridin difosfat glukosa (UDPGlc). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim UDPGlc pirofosforilase.
  • UTP + Glukosa 1-fosfat « UDPGlc + PPi
 
  1. Hidrolisis pirofosfat inorganic berikutnya oleh enzim pirofosfatase inorganik akan menarik reaksi kea rah kanan persamaan reaksi
  2. Atom C1 pada glukosa yang diaktifkan oleh UDPGlc membentuk ikatan glikosidik dengan atom C4pada residu glukosa terminal glikogen, sehingga membebaskan uridin difosfat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim glikogen sintase. Molekul glikogen yang sudah ada sebelumnya (disebut glikogen primer) harus ada untuk memulai reaksi ini. Glikogen primer selanjutnya dapat terbentuk pada primer protein yang dikenal sebagai glikogenin.
  • UDPGlc + (C6)n à UDP + (C6)n+1

         Glikogen       Glikogen

Residu glukosa yang lebih lanjut melekat pada posisi 1à4 untuk membentuk rantai pendek yang diaktifkan oleh glikogen sintase.Pada otot rangka glikogenin tetap melekat pada pusat molekul glikogen, sedangkan di hati terdapat jumlah molekul glikogen yang melebihi jumlah molekul glikogenin.

  1. Setelah rantai dari glikogen primer diperpanjang dengan penambahan glukosa tersebut hingga mencapai minimal 11 residu glukosa, maka enzim pembentuk cabang memindahkan bagian dari rantai 1à4 (panjang minimal 6 residu glukosa) pada rantai yang berdekatan untuk membentuk rangkaian 1à6 sehingga membuat titik cabang pada molekul tersebut. Cabang-cabang ini akan tumbuh dengan penambahan lebih lanjut 1àglukosil dan pembentukan cabang selanjutnya. Setelah jumlah residu terminal yang non reduktif bertambah, jumlah total tapak reaktif dalam molekul akan meningkat sehingga akan mempercepat glikogenesis maupun glikogenolisis. (Murray dkk. Biokimia Harper)

Tampak bahwa setiap penambahan 1 glukosa pada glikogen dikatalisir oleh enzim glikogen sintase.Sekelompok glukosa dalam rangkaian linier dapat putus dari glikogen induknya dan berpindah tempat untuk membentuk cabang.Enzim yang berperan dalam tahap ini adalah enzim pembentuk cabang (branching enzyme).

 

  1. Proses glikogenelisis

Glikogenolisis merupakan reaksi pemecahan molekul glikogen menjadi molekul glukosa. Proses ini terjadi apabila tubuh membutuhkan glukosa, untuk digunakan lebih lanjut dalam proses glikolisis. Glikogenolisisjuga dapat berarti lintasan metabolisme yang digunakan oleh tubuh, selain glukoneogenosis untuk menjaga keseimbangan kadar glukosa di dalam plasma darah untuk menghindari simtomahipoglisemia. Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis. Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya tidak demikian. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim fosforilase. Enzim ini spesifik untuk proses fosforolisis rangkaian 1à4 glikogen untuk menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukosil terminal pada rantai paling luar molekul glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang lebih ada 4 buah residu glukosa yang tersisa pada tiap sisi cabang 1à6.

 

(C6)n + Pià (C6)n-1 + Glukosa 1-fosfat

Glikogen     Glikogen

Glukan transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 1à6 terpajan. Hidrolisis ikatan 1à6 memerlukan kerja enzim enzim pemutus cabang (debranching enzyme) yang spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja enzim fosforilase selanjutnya dapat berlangsung. (Murray dkk. Biokimia Harper)

Berikut tahap-tahap glikogenelisis :

  1. Tahap pertama penguraian glikogen adalah pembentukan glukosa 1-fosfat. Berbeda dengan reaksi pembentukan glikogen, reaksi ini tidak melibatkan UDP-glukosa, dan enzimnya adalah glikogen fosforilase. Selanjutnya glukosa 1-fosfat diubah menjadi glukosa 6-fosfat oleh enzim yang sama seperti pada reaksi kebalikannya (glikogenesis) yaitu fosfoglukomutase.
  2. Tahap reaksi berikutnya adalah pembentukan glukosa dari glukosa 6-fosfat. Berbeda dengan reaksi kebalikannya dengan glukokinase, dalam reaksi ini enzim lain, glukosa 6-fosfatase, melepaskan gugus fosfat sehigga terbentuk glukosa. Reaksi ini tidak menghasilkan ATP dari ADP dan fosfat.
  3. Glukosa yang terbentuk inilah nantinya akan digunakan oleh sel untuk respirasi sehingga menghasilkan energi, yang energi itu terekam / tersimpan dalam bentuk ATP

 

2.4  Siklus Asam Sitrat

Pada bagian sebelumnya telah dibahas mengenai jalur glikolisis yang mengubah glukosa menjadi piruvat. Pada keadaan aerob, langkah berikutnya pada pembentukkan energi dari glukosa adalah dekarboksilasi oksidatif piruvat menjadi asetil koenzim A (asetil koA). Unit asetil aktif ini kemudian mengalami oksidasi sempurna menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat.

Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia dalam sel, yaitu pada mitokondria, yang berlangsung secara berurutan dan berulang, bertujuan mengubah asam piruvat menjadi CO2, H2O dan sejumlah energi. Proses ini adalah proses oksidasi dengan menggunakaan oksigen atau aerob (Poedjiani, A : 264).

Siklus asam sitrat dikenal juga sebagai siklus asam trikarboksilat atau siklus krebs, menggunakan nama penemunya Hans Krebs seorang ahli biokimia yang banyak jasa atau sumbangannya dalam penelitian tentang metabolisme karbohidrat.

Siklus asam sitrat merupakan jalur metabolisme bersama untuk oksidasi molekul bahan bakar seperti asam amino, asam lemak dan karbohidrat, juga berperan sebagai sumber bahan pembangun untuk proses-proses biosintesis.Sebagian besar molekul masuk siklus asam sitrat sebagai Asetil KoA.Dekarboksilasi oksidatif piruvat menjadi asetil koA merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus asam sitrat. Pada eukariot, reaksi ini dan reaksi dalam siklus berlangsung dalam mitokondria, sedangkan glikolisis berlangsung di sitosol (Stryer, L : 525).

Berikut adalah gambaran ringkas siklus asam sitrat:

  • Senyawa C4 (oksaloasetat) berkondensasi dengan senyawa C2 membentuk senyawa C6 (asam trikarboksilat / sitrat). Reaksi dikatalisis oleh enzim sitrat sintase.
  • Sitrat mengalami isomerisasi menjadi isomer sitrat. Reaksi dikatalisis oleh enzim sitrat akotase.
  • Isomer sitrat kemudian mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi senyawa C5 (α-ketoglutarat). Reaksi dikatalisis oleh enzim isositrat dehidrogenase dan menghasilkan NADH dan CO2.
  • Senyawa ini mengalami dekarboksilasi oksidatif lagi menjadi senyawa C4 (suksinil ko-A. Reaksi dikatalisis oleh enzim α-ketoglutarat dehidrogenase dan menghasilkan NADH dan CO2.
  • Senyawa C4 (suksinil ko-A) lalu dipecah menjadi suksinat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim suksinil koA sintase. Menghasilkan senyawa fosfat berenergi tinggi (GTP).
  • Suksinat (C4) dioksidasi menjadi fumarat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim suksinat dehidrogenase dan menghasilkan FADH2.
  • Fumarat (C4) mengalami hidrasi menjadi malat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim fumarase.
  • Akhirnya malat (C4) dioksidasi menghasilkan kembali oksaloasetat (C4). Reaksi dikatalisis oleh enzim malat dehidrogenase dan menghasilkan NADH.

2.5  Energi yang dihasilkan pada Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme merupakan modifikasi senyawa kimia secara biokimia di dalam organisme dan sel. Metabolisme mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks yang biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim. Metabolisme sel mencakup semua proses kimia di dalam sel, tanpa metabolisme makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup.

Pada glikolisis aerob, energi ysng dihasilkan terinci sebagai berikut:

  • Hasil tingkat substrat                                                  : +4P
  • Hasil oksidasi respirasi                                                : +6P
  • Jumlah                                                                         : 4P+6P = 10P
  • Dikurangi untuk aktivasi glukosa dan fruktosa 6P     : -2
  • Hasil akhir                                                                   : 10P-2P = 8P

Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

  • Hasil tingkat substrat                                                  : +4P
  • Hasil oksidasi respirasi                                                : +0P
  • Jumlah                                                                         : 4P+0P = 4P
  • Dikurangi untuk aktifasi glukosa dan fruktosa 6P     : -2P
  • Hasil akhir                                                                   : 4P-2P = 2P

Pada siklus asam sitrat, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

  1. Tiga molekul NADH, menghasilkan                           : 3 X 3P = 9P
  2. Satu molekul FADH2, menghasilkan                          : 1 X 2P= 2P
  3. Pada tingkat substrat                                                   : 1P

Jumlah                                                                         : 12p

Satu siklus krebs akan menghasilkan energi 3P+3P+1P+2P+3P = 2P

 

Apabila dihubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat, dan siklus krebs akan dapat kita itung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:

  1. Glikolisis                                                                   : 8P
  2. Oksidasi piruvat (2X3P)                                           : 6P
  3. Siklus krebs (2X12P)                                                : 24P

Jumlah                                                                       : 38P

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

  1. Kesimpulan
  2. Metabolisme karbohidrat adalah proses yang mencakup sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) molekul organik kompleks.
  3. Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam piruvat, dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat (Siklus Kreb’s).
  4. Glikogenesis adalah lintasan metabolisme yang mengkonversi glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di dalam hati.
  5. Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis.
  6. Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia dalam sel, yaitu pada mitokondria, yang berlangsung secara berurutan dan berulang, bertujuan mengubah asam piruvat menjadi CO2, H2O dan sejumlah energi.
  7. Kalau kita hubungkan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Kreb’s, akan dapat kita hitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi dengan rincian sebagai berikut:
  8. Glikolisis                 : 8P
  9. Oksidasi piruvat (2 x 3P)    : 6P
  10. Siklus Kreb’s (2 x 12P)      : 24P

Jumlah                                 : 38

  1. Saran

Peranan karbohidrat dalam tubuh sangat penting terutama untuk kesehatan. Selain itu sebagai mahasiswa, kita juga harus lebih banyak mengetahui dan mempelajari tentang berbagai hal yang menyangkut molekul atau senyawa dalam tubuh, seperti karbohidrat sebab ini akan menjadi acuan kita dalam memberikan pengajaran kepada peserta didik nantinya.

DAFTAR PUSTAKA

 

Campbell. 2002. Biologi Edisi kelima-jilid 2.Jakarta: Erlangga

Martoharsono, Soeharsono. 1978. Biokimia Jilid I. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press

McKee, Trudy. McKee, James R. 2003. Biochemistry the Molecular Basis of Life Third Edition. McGraw-Hill, Inc. New York.

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003, Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC  

Poedjiani, Anna. Supriyanti, F. M. Titin. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta

Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah Bagian Biokimia FKUI), Jakarta: EGC

Wirahadikusuma, M., 1988.Metabolisme Karbohidrat dan Lemak, ITB, Bandung

 

 

Makalah Biokimia Enzim

Uncategorized

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sejak tahun 1926 pengetahuan tentang enzim atau enzimologi berkembang dengan cepat. Dari hasil penelitian para ahli biokimia ternyata enzim mempunyai gugus bukan protein, jadi termasuk golongan protein majemuk. Enzim semacam ini (holoenzim) terdiri atas protein (apoenzim) dan suatu gugus bukan protein (Anna Poedjiadi dan Titin Supriyanti, 2005: 141).

Enzim berperan sebagai katalis dalam sistem biologi. Sifat enzim yang paling mencolok ialah daya katalitik dan spesifisitas (Lubert stryer, 2000: 181).

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

1. Jelaskan pengertian enzim?

2. Jelaskan tatanama dan kekhasan enzim?

3. Jelaskan fungsi dan cara kerja enzim?

4. Jelaskan penggolongan enzim?

5. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim?

6. Jelaskan pengertian koenzim?

1.3 Tujuan Penulisan

Sesuai dengan permasalahan tujuan yang dicapai adalah sebagai berikut:

1. Menjelaskan pengertian dari enzim.

2. Menjelaskan tatanama dan kekhasan enzim.

3. Menjelaskan fungsi dan cara kerja enzim.

4. Menjelaskan penggolongan enzim.

5. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim.

6. Menjelaskan pengertian koenzim.

         1.4 Metode Penulisan                                                                                                                                          Metode yang kami gunakan dalam penulisan makalah ini adalah metode keperpustakaan/library research yaitu pengumpulan informasi dari berbagai buku referensi. Selain itu kami jugamenggunakan pengumpulan informasi dari internet.

 

 

BAB II

ENZIM

2.1 Pengertian Enzim

Enzim adalah protein yang dihasilkan oleh organisme dan berfungsi sebagai katalisator hayati yang sangat efisien( Nugraha,Setya,dkk : 138).

Enzim biasanya terdapat dalam sel dengan konsentrasi yang sangat rendah, dimana mereka dapat meningkatkan laju reaksi tanpa mengubah posisi kesetimbangan, artinya baik laju reaksi maju maupun laju reaksi kebalikannya ditingkatkan dengan kelipatan yang sama (Philip Kuchel, 2006: 49)

            Katalis adalah zat yang menyebabkan reaksi kimiawi dapat berlangsung, dan dalam sel mungkin berlangsung ratusan reaksi yang masing-masing memerlukan enzim tertentu. Enzim mengkatalisis suatu sintesis yaitu pembentukan senyawa kompleks dari molekul sederhana, atau mengkatalisis degradasi yaitu molekul kompleks dirombak menjadi unit yang sederhana dengan cara hidrolisis ( McCahill, T.A, 1999 : 52).

2.2 Tata Nama dan Kekhasan Enzim

a)      Tata Nama pada Enzim

Sebagian besar enzim diberi nama dengan menambahkan akhiran –ase pada nama substrat enzim tersebut. Sebagai contoh, maltase bekerja pada maltose, urease pada urea dan sebagainya ( McCahill, T.A, 1999 : 54).

IUB(international union of biochemistry)

Digit: 1 = kode kelas enzim

2 = kode sub kelas enzim

3 = kode sub sub kelas enzim

4 = nama enzim tertentu

b)      Kekhasan Enzim

Suatu enzim bekerja secara khas terhadap suatu substrat tertentu. Kekhasan inilah cirri suatu enzim. Ini sangat berbeda dengan katalis lain (bukan enzim) yang dapat bekerja terhadap berbagai macam reaksi (Anna Poedjiadi dan Titin Supriyanti, 2005: 142).

Ciri-ciri khas pada enzim :

1)      Enzim adalah protein

2)      Enzim bekerja paling efisien dalam suatu kisaran suhu yang sempit. Jadi enzim manusia bekerja paling baik pada suhu 37oC (suhu tubuh) dan ini disebut suhu optimum.

3)      Enzim mempunyai pH optimum dimana zat tersebut bekerja paling efisien. Sebagai contoh, enzim saliva yaitu amilase bekerja paling baik pada pH netral atau sedikit asam. Enzim lambung pepsin hanya akan berfungsi pada pH asam sedangkan enzim usus tripsin pada pH basa.

4)      Laju reaksi yang dikatalisasi oleh enzim meningkat dengan meningkatnya kadar enzim.

5)      Laju reaksi yang dikatalisasi oleh enzim meningkat dengan meningkatnya konsentrasi substrat sampai batas tertentu.

6)      Biasanya suatu enzim hanya akan mengkatalisasi satu jenis reaksi, suatu sifat yang disebut spesifisitas. Sebagai contoh, enzim katalase hanya dapat menguraikan hidrogen peroksida.

( McCahill, T.A, 1999 : 53)

7)      Beberapa enzim dirujuk sebagai protein sederhana karena hanya memerlukan struktur protein untuk aktivitas katalitik.

Enzim lain merupakan protein konjugasi karena masing-masing memerlukan suatu komponen nonprotein yang disebut kofaktor, untuk aktivitasnya. Enzim yang memerlukan kofaktor logam contohnya : Mg2+, Fe2+ Atau Zn2+.

(Murray, RK, 2003 : 100).

 

2.3 Fungsi dan Cara Kerja Enzim

a)      Fungsi Enzim

Enzim pada hakikatnya merupakan katalis efektif, yang bertanggung jawab bagi terjadinya reaksi kimia terkoordinasi yang terlibat dalam proses biologi dari sistem kehidupan. Fungsi utama suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel ( Murray,RK, 2003 : 100).

 

Kegunaan biomedis enzim :

1)      Enzim fungsional: enzim intrasel atau ekstrasel yangmasih melakukan fungsi reaksi enzimatis. Contoh enzimekstrasel: lipoprotein lipase, proenzim untuk pembekuan darah

2)      Enzim nonfungsional:Jika sel mengalami kerusakan,maka enzim intrasel keluar dan masuk ke dalamperedaran darah dan tidak berfungsi.

3) Kegunaan enzim di klinik:

1. Sebagai alat diagnostik suatu penyakit (abnormalitas)

2. Untuk mengetahui perjalanan suatu penyakit.

3. Untuk mengetahui respon terhadap terapi.

(Meisenberg, G dan Simmons WH. 2006. Principles of

Medical Biocemistry.Hal. 43-68. Elsivier Mosby).

 

b)      Cara Kerja Enzim

Kerja Enzim dapat dijelaskan dengan hipotesis “gembok kunci” yaitu enzim di pandang sebagai gembok yang hanya dapat dibuka dengan kunci tertentu (substrat). Dengan cara demikian enzim dan substrat dapat disatukan dan reaksi dapat berlangsung ( McCahill, T.A, 1999 : 54).

 

REGULASI AKTIVITAS ENZIM

  • Berbagai reaksi enzimatis tidaklah berjalan secaramekanis begitu saja, tanpa ada pengendalian
  • Reaksi enzimatis berjalan secara sangat terkoordinasi satu sama lain
  • Pengendalian reaksi enzimatis berlangsung pada berbagai tingkat di dalam sel, semenjak dari gen sampaimolekul enzim itu sendiri.
  • Regulasi aktivitas enzim dilakukan oleh:

1. Pengendalian pada tingkat Gen

2. Pengendalian ditingkat molekul enzim oleh produk

3. Pengendalian enzim melalui perubahan struktur molekul

 

1. Pengendalian pada tingkat gen

  • Sebagai protein, informasi genetik enzim terekam dalam gen
  • Sel hanya akan mensintesis suatu enzim, jika sel mengandung gen yang menyandikan enzimyang dimaksud
  • Contoh, manusia tidak bisa mensintesis vitamin C kerena tidak mempunyai gen yang menyandikanenzim untuk mensintesis vitamin C
  • Pertanyaanya adalah apakah semua enzim yang informasi genetiknya terkandung dalam genomsel, akan disintesis oleh sel tersebut setiap saat?

Terdapat 2 mekanisme pengaturan

secara genetik

1. Inducible enzyme (enzim terbangkitkan)

2. Represi enzyme (pembungkaman enzim)

3. Enzim konstitutif

Inducible enzyme: jika sel memerlukan enzim dalam keadaan tertentu untuk metabolisme,maka sel akan membuat enzim tersebut. Iniartinya, enzim tersebut dalam keadaannormal tidak ada, baru dibuat setelahdiperlukan oleh sel

Represi enzyme: dalam keadaan tidak memerlukan enzim tersebut, gen untuk enzim tersebut mengalamipembungkaman atau represi. Ini artinya, dalamkeadaan normal enzim tersebut ada tetapi jika tidakdiperlukan maka gen akan menghentikanpembentukan enzim tersebut.Selain itu, ada enzim konstitutif yang terus menerusdisintesis semua sel selama daur hidupnya, ada jugagen untuk enzim dan protein yang mengalamipembungkaman permanen atau terus menerus mulaidari tahap perkembangan sel tertentu (pdf MataKuliah-Enzim-2).

Enzim merupakan katalis efektif. Seperti katalis anorganik, suatu enzim mempercepat kecepatan reaksi dengan menurunkan energy aktivasi yang diperlukan untuk terjadinya reaksi.Namun tidak seperti halnya suatu katalis anorganik sederhana, suatu enzim menurunkan energy aktivasi dengan menggantikan suatu sawar aktivasi yang besar dengan sawar multiple yang lebih rendah.Sifat ini digambarkan dalam Gambar 8-1 dimana, seperti dikenal, perbedaan antara koordinat energy dari reaksi enzimatik dan nonenzimatik adalah jumlah energy yang diperlukan bagi reaktan (substrat) untuk mencapai keadaan teraktivasi. Perhatikan bahwa untuk kedua reaksi, perbedaan antara energy bebas dari A (reaktan) dan B (produk), disebut DG dari reaksi, adalah sama (Murray, RK, 2003 : 100).

(Biokimia Harper : 101)

Walaupun suatu enzim secara khas mempunyai lebih dari 100 residu asam amino dalam strukturnya, namun hanya sejumlah kecil residu merupakan tempat berdimensi tiga yang berkontak langsung dengan substrat.Tempat aktif seperti ini sering merupakan suatu celah atau sela pada bagian luar molekul. Untuk menjamin pengikatan substrat yang secara geometris tepat dan orientasi dari gugusan katalitik yang diperlukan untuk aksi enzim, paling sedikit diperlukan tiga titik dari interaksi spesifik antara substrat dan tempat aktif ( Gambar 8-12).

( Biokimia Harper : 110)

a)Kompleks Enzim-Substrat

Dua teori mengenai cara kerja enzim yaitu :

1)      Teori Kunci dan Gembok

            Pada tahun 1890-an, Fischer mengajukan model kunci dan lubang kunci, yang menyebabkan pengikatan substrat melalui pencocokan dari substrat komplementer dan struktur tempat aktif.Selama bertahun-tahun teori ini terbukti berharga dalam penelitian mengenai spesifisitas stereo dari reaksi enzimatik.

2)      Teori Kecocokan Induksi

            Suatu modifikasi dari model kunci dan lubang kunci yang diajukan oleh Daniel Koshland menggambarkan suatu jenis hubungan tangan dalam sarung tangan antara enzim dan substratnya, sebagai akibat suatu kecocokan yang timbul. Model cocok yang ditimbulkan ( Induced Fit) (Gambar 8-13) merupakan interpretasi yang mempertimbangkan bahwa tempat pengikatan dari suatu enzim bukan sebagai suatu struktur kaku, tetapi malah sebagai sesuatu yang berubah dalam konfirmasi dengan terjadinya pengikatan substrat untuk menghasilkan suatu kecocokan enzim-substrat yang tepat. Jadi, model Koshland menggabungkan sifat dinamis ke dalam pengikatan substrat ( Murray, RK, 2003 : 111).

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                 

 

 

 

 

 

(Biokimia Haper : 111).

 

 

b)      Persamaan Michaelis-Menten

            Pada tahun 1913 Leonor Michaelis dan Maud L. Menten mengajukan suatu teori umum mengenai aksi dan kinetikan enzim. Teori ini menjelaskan perjalanan dari reaksi enzimatik sebagai berikut :

            Enzim ( E) pertama kali bereaksi dengan substrat (S) untuk membentuk suatu kompleks enzim-substrat (ES), yang pada langkah kedua, menghasilkan enzim dan produk (P). Kedua reaksi dianggap reversible, dan empat kecepatan elementer konstan disebut sebagai k1,k2,k-1,k-2 ( Murray, RK, 2003 : 105).

Michaelis dan Menten berkesimpulan bahwa kecepatan reaksi tergantung pada konsentrasi kompleks enzim-substrat (ES), sebab apabila tergantung konsentrasi substrat (S), maka penambahan konsentrasi substrat akan menghasilkan pertambahan kecepatan reaksi yang apabila digambarkan akan merupakan garis lurus ( Murray, RK, 2003 : 105).

 

2.4 Penggolongan Enzim

Pada tahun 1960-an, International Union of Biochemistry (IUB) mendirikan Commission on Enzyme Nomenclature untuk menyetujui suatu klasifikasi dan nomenklatur sistematik untuk jumlah enzim yang semakin banyak diidentifikasi dan dilaporkan.

Enam kelas utama dari enzim

Nomor Kelas

Enzim

Fungsi Katalik

1

Oksidoreduktase

Reaksi oksidasi-reduksi

2

Transferase

Reaksi transfer gugusan

3

Hidrolase

Reaksi hidrolitik

4

Liase

Reaksi yang melibatkan eliminasi dari suatu gugusan melalui pembelahan suatu ikatan (meninggalkan suatu ikatan ganda) atau penambahan suatu gugusan pada suatu ikatan ganda

5

Isomerase

Reaksi yang melibatkan isomerisasi

6

Ligase

Reaksi yang menggabungkan bersama dua molekul yang dirangkai dengan hidrolisis dan ikatan pirofosfat berenergi tinggi

( Murray, RK, 2003 : 102).

Reaksi oksidasi-reduksi dikatalisis oleh oksidoreduktase, dan reaksi melibatkan transfer suatu gugusan yang menggunakan transferase.Hidrolase menggunakan H2O untuk membelah ikatan kovalen, dan dalam kelas ini termasuk enzim yang mendegradasi polisakarida, protein, dan asam nukleat.Liase membelah atau mengangkat gugusan dari senyawa melalui penyusunan kembali electron ( eliminasi) dan dengan demikian menciptakan ikatan ganda dalam satu dari produknya. Jika suatu reaksi liase reversible, maka suatu gugusan dapat ditambahkan pada ikatan ganda.

Isomerase mengkatalisis penyusunan kembali internal di dalam suatu substrat dan dengan demikian tidak melibatkan penambahan atau pengangkatan dari gugusan.Ligase mengkatalisis pembentukan dari berbagai jenis ikatan kovalen untuk mnsintesis biomolekul dan memerlukan suatu asupan energi kimiawi, yang diberikan melalui hidrolisis biomolekul seperti nukleosida trifosfat, contohnya ATP. Sebagai suatu energy donor ATP dihidrolisis oleh beberapa ligase menghasilkan AMP dan PPi (pirofosfat anorganik) dan oleh ligase lain menghasilkan ADP dan Pi( fosfat anorganik).

 

2.5 Faktor-Faktor yang Memengaruhi Kerja Enzim

Kecepatan reaksi kerja enzim dipengaruhi oleh :

1)      Suhu

Karena enzim merupakan protein globular, maka sebagian besar adalah termolabil dan mulai mengalami denaturasi (ditunjukan dengan kehilangan aktivitas enzimatik) pada suhu antara 45o dan 50oC.

( Biokimia Harper : 104)

 

 

2)      Keasaman atau pH

Kekuatan ionik dan pH juga merupakan parameter yang penting karena menentukan muatan residu asam amino, dan dapat berpengaruh terhadap struktur berdimensi tiga dari enzim dan dengan demikian aktivitas kataliknya.

(Biokimia Harper : 104)

3)      Ada tidaknya senyawa inhibitor

Inhibitor adalah zat yang secara spesifik menurunkan kecepatan reaksi enzimatik.

Inhibitor enzim ada tiga macam yaitu :

a)      Inhibitor kompetitif

Inhibitor berkompetisi dengan suatu substrat alamiah dari enzim untuk memperebutkan tempat aktif.

b)      Inhibitor non-kompetitif

Tidak seperti inhibitor kompetitif, inhibitor nonkompetitif tidak dapat berinteraksi pada tempat aktif, tetapi berikatan dengan beberapa bagian lain dari suatu enzim atau kompleks enzim-substrat.

c)      Inhibitor ireversibel

Inhibitor ireversibel biasanya tidak mengaktifkan enzim dengan berikatan secara kovalen pada tempat aktifnya.

4)      Kadar enzim

Kecepatan reaksi bergantung pada konsentrasi enzim yang berperan sebagai katalisator.

(staff.unud.ac.id)

5)      Konsentrasi substrat

Kecepatan reaksi tidak tergantung pada peningkatan lebih lanjut dari konsentrasi substrat.Kecepatan meningkat dengan konsentrasi substrat hingga mencapai kecepatan maksimum (Vmaks) dimana setelah ini konsentrasi yang lebih besar dari substrat tidak meningkatkan kecepatan reaksi secara bermakna.

(Biokimia Harper : 105)

 

( Murray, RK, 2003 : 104, 105, 108)

 

2.6 Koenzim

            Koenzim adalah molekul organik kecil, tahan terhadap panas, yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialisis. Contoh-contoh koenzim ialah NAD, NADP, asam tetra hidrofosfat, tiamin pirofosfat, dan ATP(Anna Poedjiadi dan Titin Supriyanti, 2005: 141).          

Koenzim sebagai senyawa organik yang berasosiasi dengan apoenzim dan bersifat sewaktu (tidak permanen), biasanya pada saat berlangsung katalisis. Selanjutnya koenzim yang sama bisa menjadi kofaktor pada enzim yang berbeda. Kebanyakan komponen koenzim adalah vitamin (staff.unud.ac.id/MataKuliah-Enzim-2).

Dua kelas koenzim :

1. Turut dalam pemindahan satu gugus bukan hydrogen (koenzim A-Sh; Tiamin PiroFosfat/ TPP; Peredoksal fosfat;Tetra hidro folat; Biotin, Kobamida; Lipoat)

2. Koenzim turut dalam pemindahan hydrogen (NAD; NADP;FMN; FAD; L(SH)2; Koenzim Q)

(staff.uny.ac.id/Biokimia/).

 

 

 

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Jadi, dari makalah ini kami dapat menyimpulkan:

  1. Menurut pengertiannya enzim merupakan protein yang dihasilkan oleh organisme dan berfungsi sebagai katalisator hayati yang sangat efisien.
  2. Enzim memiliki tatanama dan cirri khas tersendiri.
  3. Fungsi utama suatu enzim ialah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi dalam sel maupun di luar sel. Sedangkan, kerja enzim dapat dijelaskan dengan hipotesis “gembok kunci” yaitu enzim di pandang sebagai gembok yang hanya dapat dibuka dengan kunci tertentu (substrat).
  4. Enzim digolongkan dalam enam golongan utama.
  5. Kerja enzim dipengaruhi beberapa faktor antara lain suhu, keasaman, inhibitor, kadar enzim, dan konsentrasi substrat.
  6. Menurut pengertiannya koenzim merupakan molekul organik kecil, tahan terhadap panas, yang mudah terdisosiasi dan dapat dipisahkan dari enzimnya dengan cara dialisis.

3.2 Saran

Saran dan harapan kami, dengan mempelajari tentang enzim pembaca dapat lebih memahami tentang enzim dan dapat memanfaatkan ilmu pengetahuannya sebaik-baiknya.

 

 

 

Makalah Biokimia Asam Nukleat

Uncategorized

BAB II
PEMBAHASAN

  1. Pengertian Asam Nukleat

Penemuan zat yang terbukti sebagai asam deoksiribonukleat (DNA) terjadi tahun 1869 oleh Friedrich Miescher, seorang Fisikawan muda dai Swiss yang bekerja dalam laboratarium kimia fisiologi Jerman, Felix Hoppe-Seyler. Miescher meneliti sel darah putih dengan asam hidrolat untuk memperoleh inti untuk studi. Saat inti kemudian ditetesi dengan asam, endapan yang terbentuk mengandung karbon,hydrogen, oksigen, nitrogen, dan persentase tinggi fosfor. Miescher menyebut presipitat itu “nuklein” karena berasal dari inti. Kemudian, saat ditemukan sangat asam, namanya diubah menjadi asam nukleat. Meski dia tidak tahu, Miescher telah menemukan DNA. Setelah itu, Hoope-Seyler mengisolasi zat serupa dari sel ragi, zat ini kemudian dikenal sebagai asam ribonukleat (RNA). DNA dan RNA adalah polimer nukleotida, atau polinukleotida (Ngili, 2013: 289).

Pada 1944, Oswald Avery, Colin Macleod, dan Maclyn McCarty mendemonstrasikan bahwa DNA adalah molekul yang membawa informasi genetic. Pada saat itu sangat sedikit yang diketahui tentang struktur molekul penting ini. Selama beberapa tahun berikutnya nukleotida berhasil ditentukan, dan pada 1953 James D. Watson dan Francis H. C. Crick mengusulkan model struktuk DNA beruntai ganda (Ngili, 2013: 289-290).

Asam nukleat adalah makromolekul yang terdapat sebagai polimer yang disebut polinukleotida. Seperti yang diindikasikan oleh namanya, setiap polinukleotida terdiri atas monomer-monomer yang disebut nukleotida (nucleotide). Setiap nukleotida tersusun dari tiga bagian: basa nitrogen (nitrogenous base), gula berkarbon lima (pentosa), dan gugus fosfat. Nukleotida yang tanpa gugus fosfat disebut nukleosida (Campbell, dkk. 2008: 93).

Untuk memperoleh asam nukleat dapat dilakukan ekstrasi terhadap nucleoprotein terlebih dahulu menggunakan larutan garam 1 M. Cara lain untuk memisahkan asam nukleat dari protein ialah menggunakan enzim pemecah protein, misalnya tripsin. Denaturasi protein dalam campuran dengan asam nukleat ini dapat pula menyebabkan terjadinya denaturasi asam nukleat itu sendiri. Oleh karena itu asam nukleat mengandung pentosa, maka bila dipanasi dengan asam sulfat akan terbentuk fulfural. Fulfural ini akan memberikan warna merah dengan aniline asetat atau warna kuning dengan p-bromfenilhidrazina.

  1. Nukleotida dan Nukleosida
  2. Nukleotida

Nukleotida adalah satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat. Di dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida yang lain melalui ikatan fosfodiester. Nukleotida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleotida, sedangkan yang mengandung ribosa disebut sebagai ribonukleotida (Ngili, 2013: 293).

Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam fosfat. Molekul nukleosida terdiri atas pentosa (deoksiribosa atau ribosa) yang mengikat suatu basa (deriva purin atau pirimidin). Jadi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan dihasilkan protein, asam fosfat, pentosa dan basa purin atau pirimidin (Poedjiadi, 1994: 130).

Dalam alam nukleosida terutama terdapat dalam bentuk ester fosfat yang disebut nukleotida. Nukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan sesama nukleotida membentuk asam nukleat. Dalam molekul nukleotida gugus fosfat terikat oleh pentosa pada atom C-5(Poedjiadi, 1994: 131).

Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut:

Adenin nukleotida

(Asam Adenilat)

Atau

Adenosinmonofosfat (AMP)

Guanin nukleotida

(Asam guanilat)

Atau

Guanosinmonofosfat (GMP)

Hipoksantin nukleotida

(Asam inosinat)

Atau

Inosinmonofosfat (IMP)

Urasil nukleotida

(Asam uridilat)

Atau

Uridinmonofosfat (UMP)

Sitidin nukleotida

(Asam sitidilat)

Atau

Sitidinmonofosfat (SMP)

Timin nukleotida

(Asam timidilat)

Atau

Timidinmonofosfat (TMP)

 

Dalam pembahasan selanjutnya nama nukleotida ditulis dalam bentuk singkatan saja seperti yang tertera didalam kurung. Apabila pentosanya deoksiribosa, maka ditambah deoksi dimuka nama nukleotida tersebut. Misalnya deoksiadosin monosfat atau dsingkat dAMP (Poedjiadi, 1994: 131).

. Nukleosida purin memiliki ikatan β-glikosida dari N-9 pada basa ke C-1 pada gula. Dalam nukleosida pirimidin, ikatan ini yakni dari N-1 pada basa ke C-1 pada gula (Ngili, 2013: 293).

  1. Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basa purin atau basa pirimidin yang membentuknya beberapa nukleosida (Poedjiadi, 1994: 130). berikut ini ialah Nukleosida

Di dalam struktur asam nukleat, pirimidin atau purin berkaitan dengan gula (2-deoksi-D-ribosa atau D-ribosa) membentuk suatu nukleosida. Nukleosida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleosida, dan yang mengandung ribosa disebut ribonukleosidayang membentuk dari basa purin atau basa pirimidin dengan ribosa :

Adenin nukleosida                    Atau                Adenosin

Guanin nukleosida                     Atau                Guanosin

Urasil nukleosida                       Atau                Uridin

Timin nukleosida                       Atau                Timidin

Sitosin nukleosida                     Atau                Sitidin

Apabila pentosa yang diikat adalah deoksiribosa, maka nama nukleosida diberi tambahan deoksi didepannya. Disamping lima jenis basa purin atau basa pirimidin yang biasa terdapat pada asam nukleat, ada pula beberapa basa purin dan basa pirimidin lain yang membentuk nukleosida. Hipoksantin dengan ribosa akan membentuk hipoksantin nukleosida atau inosin. DNA pada bakteri ternyata mengandung hidroksimetilsitoin. Demikian pula tRNA (transfer RNA) mengandung derivate metil basa pirimidin misalnya 6-N-dimetiladenin atau 2-N-dimetil guanine (Poedjiadi, 1994: 130).

  1. Perbedaan Nukleotida dan Nukleosida
  1. Nukleotida adalah blok bangunan DNA atau RNA, dan terdiri dari Basa nukleotida, gula lima karbon, dan gugus fosfat.
  2. Nukleosida adalah hasil akhir dari nukleotida pecah, yang mengandung ikatan Basa nukleotida untuk gula. (sumber: education-portal.com)
  1. Asam Deoksiribonukleat ( DNA)

Gen tersusun atas asam nukleat yang disebut asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, DNA). Molekul tersebut berperan sebagai pembawa informasi genetik pada semua organisme selain beberapa jenis virus( Genetika, 2007: 53).

Asam ini adalah polimer yang terdiri dari molekul-molekul deoksiribonukleotida yang terikat satu sama lain, sehingga bentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan atom C no 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat (Dasar-dasar Biokimia, 2006 : 135).

Semua rantai asam nukleat berpasangan secara antiparalel seperti itu, tak perduli apakah pasangannya terjadi antarrantai DNA, antara rantai DNA dengan rantai RNA, ataupun antarrantai RNA. Terdapat 4 macam basa organik yang membentuk perpasangan tersebut : adenin, sitosin, guanin, dan timin (dilambangkan secara berturut-turut dengan A,C,G, dan T) ( Dasar-dasar Biokimia, 2006: 135).

Keempatnya diklasifikasikan kedalam dua kelompok, yaitu purin dan pirimidin. Purin hanya berpasangan dengan pirimidin, dan demikian pula sebaliknya, sehingga menghasilkan heliks ganda yang simetris. Sebuah ikatan hidrogen terbentuk di antara atom hidrogen donor bermuatan positif yang terikat secara kovalen (misalnya, sebuah gugus imino, NH) dengan sebuah atom penerima (akseptor) bermuatan negatif yang juga terikat secara kovalen (misalnya, gugus keto, CO) melalui penggunaan bersama sebuah atom hidrogen. Adenin berpasangan dengan timin melalui dua ikatan hidrogen; guanin dan sitosin berpasangan melalui tiga ikatan hidrogen. Sebuah kompleks basa-gula di sebut sebagai sebuah nukleosida; sebuah nukleosida ditambah fosfat disebut nukleotida ( Dasar-dasar Biokimia, 2006: 135).

 

 

 

 

Gambar 2.1 Susunan DNA

Sumber: http://wordpress.com

 

  1. Struktur Primer DNA

Pada asam deoksiribonukleat (DNA), penyusun utamanya adalah unit 2-deoksiri-D-ribosa dan fosfat yang tersusun secara berselang-seling. Hidroksil 3’ dari satu unit ribosa ditautkan dengan hidroksil 5’ dari unit ribosa berikutnya oleh ikatan fosfodiester. Basa heterosiklik dihubungkan dengan karbon anomerik dari setiap unit deoksiribosa oleh ikatan β-N-glikosidik (Kimia Organik, 2003: 562).

Pada DNA, tidak ada gugus hidroksil tersisa pada unit deoksiribosa manapun. Namun demikian, setiap fosfat masih memiliki satu proton asam yang biasanya terionisasi pada tingkat keasaman 7, menghasilkan oksigen bermuatan negatif. Jika proton ini ada, zat ini akan bersifat asam; dengan demikian di namai asam nukleat. Penjelasan lengkap mengenai molekul DNA tertentu, yang mengandung ribuan bahkan jutaan unit nukleotida, harus mencantumkan urutan tepat dari basa heterosiklik (A, C, G, dan T) di sepanjang rantai (Kimia Organik, 2003: 563).

  1. Struktur sekunder DNA; Heliks rangkap

Sejak tahun 1938 sudah diketahui bahwa molekul DNA memiliki bentuk yang diskret, sebab kajian sinar-x pada benang DNA menunjukkan pola penumpukan yang beraturan dengan keberlakaan tertentu. Pengamatan penting oleh E. Chargaff (columbia university) pada tahaun 1950 memberi petunjuk penting mengenai struktur. Chargaff menganalisis kadar basa DNA dari berbagai organisme yang berbeda dan menemukan bahwa banyaknya A dan T selalu ekuivalen dan banyaknya G dan C juga selalu ekuivalen. Contohnya, DNA manusia mengandung sekitar 30% A maupun T dan 20% G maupun C. Sumber DNA lain memberikan persentase berbeda, tetapi nisbah A terhadap T dan nisbah G terhadap C selalu satu (Kimia Organik, 2003: 566).

Gambar 2.2 Struktur sekunder DNA

Sumber: Sumber: http://wordpress.com

 

Makna kesetaraan ini baru nyata tahun 1953, sewaktu watson dan crick,* yang bekerja bersama-sama di cambrigde, Inggris, mengajukan model heliks rangkap untuk DNA. Mereka menerima secara serempak data sinar-x yang mendukung pengajuannya tersebut dari Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins di London (Kimia Organik, 2003: 566).

Ciri penting dari modelnya ialah sebagai berikut :

  1. DNA terdiri atas dua rantai polinukleotida heliks yang menggulung di sekeliling suatu sumbu.
  2. Heliks bersifat putar-kanan, dan kedua untaian berlawanan menunjuk ujung 3’ dan ujung 5’-nya.
  3. Basa purina dan pirimidina terletak didalam heliks, pada bidang yang tegak lurus terhadap sumbu heliks; deoksiribosa dan gugus fosfat membentuk bagian luar heliks.
  4. Kedua rantai dipegangi oleh pasangan basa purina-pirimidi yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Adenina selalu berpasangan dengan timina, dan guanina selalu berpasangan dengan sitosina.
  5. Diameter heliks adalah 20 Å. Pasangan basa yang bersebelahan berjarak 3,4 Å dan arahnya terhadap putaran heliks ialah 36º. Dengan semikian ada 10 pasangan basa untuk setiap putaran heliks (360º), dan strukturnya mengulang 34 Å.
  6. Tidak ada pembatasan mengenai urutan basa disepanjang rantai polinukleotida. Urutan yang tidak tepat membawa informasi genetik.

Sekarang kita mengetahui bahwa, meskipun model Watson-Crick untuk heliks rangkap pada dasarnya benar, hal ini terlalu disederhanakan. Konformasi heliks DNA dapat digolongkan menjadi tiga famili umum, yang disebut bentuk A-, B-, dan Z-. B-DNA, yaitu bentuk yang dominan, ialah heliks putar-kanan biasa dari watson dan crick, dengan pasangan basa yang dapat dikatakan tegak lurus terhadap struktur heliks. Pada bentuk A, pasangan basa dapat sedikit miring sebesar 20º terhadap sumbu heliks, dan cincin gula melekuk, tidak seperti dalam bentuk B. Pada bentuk z kita lihat putaran 180º dari beberapa basa terhadap ikatan glikosidik C- N, menghasilkan suatu heliks putar-kiri (Kimia Organik, 2003: 567).

Konformasi keseluruhan yang di ambil oleh molekul DNA bergantung antara lain dengan urutan basa yang sesungguhnya. Contohnya, DNA sintetik yang dibuat dengan unit purina-pirimida berselang-seling memiliki konformasi yang berbeda dengan DNA yang dibuat dari blok basa purina diikuti oleh blok basa pirimidina. Demikian juga, pasangan basa A-T dan G-C dengan ikatan H yang berbeda dari yang diajukan semula oleh watson dan crick telah ditemukan (Kimia Organik, 2003: 567).

Keragaman dalam perincian struktur DNA menghasilkan molekul DNA dengan bengkokan, gelang jepit-rambut (hairpin loop), superkoil, gelang untaian-tunggal, dan bahkan menyalib (gelang berikatan H dalam untaian yang keluar dari heliks rangkap). Perubahan strukur ini menambah kelenturan bagaimana molekul DNA mampu mengenali dan berinteraksi dengan komponen sel lainnya untuk melaksanakan fungsinya (Kimia Organik, 2003: 567).

  1. Struktur RNA

Asam ribonukleat (ribonucleic acid) disingkat menjadi RNA adalah satu dari tiga makromolekul utama (bersama dengan DNA dan protein) yang berperan penting dalam segala bentuk kehidupan (Key, 1976: 463).

Asam ribonukleat berperan sebagai pembawa bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik. Dalam dogma pokok (central dogma) genetika molekular, RNA menjadi perantara antara informasi yang dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein(Key, 1976: 463).

RNA terdiri atas rantai poliribonukleotida yang basa-basanya biasanya adalah adenine, guanine, urasil dan sitosin. RNA ditemukan dalam nucleus maupun sitoplasma sel. Variasi bentuk RNA lebih banyak dari DNA. RNA memiliki berat molekul antara 25.000 samapai beberapa juta. Sebagian besar RNA berisi rantai polinukleutida tunggal, tetapi rantai ini bisa terlipat sedemikian rupa membentuk daerah heliks ganda yang mengandung pasangan basa A : U dan G. Terdapat tiga tipe utama RNA, yakni transfer RNA ( tRNA), ribosomal RNA (rRNA), dan messenger RNA (mRNA). RNA berperan dalam ekspresi informasi genetic. tRNA (Mr25.000) berfungsi sebagai suatu adapter dalam sintesis rantai polipeptida. tRNA meliputi 10-20 persen total RNA dalam sel. Setidaknya terdapat satu tipe tRNA untuk setiap tipe asam amino. tRNA memiliki proporsi nukleosida yang relative tinggi. Nukleosida ini memiliki struktur unik, misalnya adenine, citosin, guanine, serta urasil yang termitilasi atau terasetilasi (Ngili, 2013: 307-308).

Gambar 2.3 Struktur RNA
Sumber: http://gstatic.com

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain.

Asam Ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekul ribonukleutida. Asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan antara atom C nomor 3 dan atom C nomor 5 pada molekul ribose dengan perantaraan gugus fosfat (Poedjiati, 2006: 138).

Meskipun banyak persamaannya dengan DNA, RNA mempunyai perbedaan dengan DNA yaitu:

  1. DNA terletak di inti sel dan RNA terletak di inti sel, sitoplasma, ribosom
  2. Bagian pentose RNA adalah ribose, sedangkan bagian pentose DNA adalah deoksiribosa.
  3. Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda. Bentuk molekul RNA bukan heliks ganda, tetapi berupa rantai tunggal yang terlipat sehingga mempunyai rantai ganda
  4. RNA mengandung basa purin, adenine, guanine, dan sitosin seperti DNA, tetapi tidak mengandung timin. Sebagai gantinya, RNA mengandung urasil. Dengan demikian basa pirimidin RNA berbeda dengan bagian basa pirimidin DNA.
  5. Jumlah guanine dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula jumlah adenine tidak harus sama dengan urasil.

Gambar 2.4 Perbedaan DNA dan RNA

Sumber: Sumber: http://informasitips.com

rRNA terdapat dalam ribosom, yang mengandung protein yang massanya kurang lebih sama. rRNA meliputi sekitar 80 persen total RNA dalam sel dan terdiri atas beberapa tipe. Tipe-tipe RNA bisa dibedakan satu sama lain melalui laju sedimentasinya dalam suatu ultrasenfluriga. Sebagai contoh, ribosom bakteri mengandung tiga tipe RNA: 5s, 16s, dan 23S (Ngili, 2013: 308).

mRNA adalah jenis RNA yang sangat heterogen. Setiap molekul membawa salinan urutan DNA, yang ditranslasikan dalam sitoplasma menjadi satu rantai polipeptida atau lebih(Ngili, 2013: 308).

Molekul RNA berpartisipasi dalam beberapa proses terkait dengan Eksprisi gen. Dalam sel tertentu, molekul RNA ditemukan dalam banyak kopi dan dalam beberapa bentuk. Ada empat kelompok utama RNA dalam semua sel hidup:

  1. RNA ribosom (rRNA), molekul ini adalah merupakan bagian integral dari ribosom (Ribonukleoprotein intersel yang merupakan tempat sintesis protein). RNA ribosom adalah kelompok paling banyak dari asam ribonukleat, ada untuk sekitar 80% total RNA sel.
  2. RNA transfer (tRNA), molekul ini membawa asam amino teraktivasi keribosom untuk masuk kedalam rantai peptide tumbuh selama sintesis protein. Molekul tRNA hanya sepanjang 73 sampai 95 residu nukleotida. Mereka ada sekitar 15% dari total RNA sel.
  3. RNA messenger (mRNA), molekul ini yang mengode urutan asam amino dalam protein. Mereka adalah “pembawa pesan” yang membawa informasi dari DNA ke kompleks translasi yakni protein disentesis. Umumnya mRNA hanya 3% dari total RNA sel. Molekul ini adalah yang paling tidak stabil dari asam ribonukleat sel.
  4. Moleku RNA kecil ada dalam semua sel. Sebagian molekul RNA kecil punya aktivitas katalitik dalam hubungan dengan protein. Banyak dari molekul RNA ini berhubungan dengan proses yang memodifikasi RNA setelah ia disentesis.

RNA adalah molekul berantai tunggal tapi sering mempunyai struktur sekunder kompleks. Dalam kondisi fisiologis, polinukleotida kebanyakan untai tunggal melipat pada dirinya sendiri untuk membentuk daerah stabil pasangan basa, yakni RNA untai ganda. Satu tipe struktur sekunder adalah steem-loop yang terbentuk saat daerah pendek dari urutan komplemen membentuk pasangan basa. Struktur daerah untai ganda seperti steem loop membentuk struktur bentuk A dari DNA untai ganda (Ngili, 2013: 309).

Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk ‘triplet’, tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein. Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori ‘dunia RNA’, yang menyatakan bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA(Key, 1976: 497).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

3.1    Kesimpulan

  1. Asam nukleat adalah makromolekul yang terdapat sebagai polimer yang disebut polinukleotida. Seperti yang diindikasikan oleh namanya, setiap polinukleotida terdiri atas monomer-monomer yang disebut nukleotida (nucleotide). Setiap nukleotida tersusun dari tiga bagian: basa nitrogen (nitrogenous base), gula berkarbon lima (pentosa), dan gugus fosfat. Nukleotida yang tanpa gugus fosfat disebut nukleosida
  2. Nukleotida adalah satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat. Di dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida yang lain melalui ikatan fosfodiester. Nukleotida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleotida, sedangkan yang mengandung ribosa disebut sebagai ribonukleotida. Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam fosfat. Molekul nukleosida terdiri atas pentosa (deoksiribosa atau ribosa) yang mengikat suatu basa (deriva purin atau pirimidin). Jadi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan dihasilkan protein, asam fosfat, pentosa dan basa purin atau pirimidin.
  3. Di dalam struktur asam nukleat, pirimidin atau purin berkaitan dengan gula (2-deoksi-D-ribosa atau D-ribosa) membentuk suatu nukleosida. Nukleosida yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleosida, dan yang mengandung ribosa disebut ribonukleosida. Nukleosida purin memiliki ikatan β-glikosida dari N-9 pada basa ke C-1 pada gula. Dalam nukleosida pirimidin, ikatan ini yakni dari N-1 pada basa ke C-1 pada gula. Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basa purin atau basa pirimidin yang membentuknya
  4. Gen tersusun atas asam nukleat yang disebut asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, DNA). Molekul tersebut berperan sebagai pembawa informasi genetik pada semua organisme selain beberapa jenis virus. Asam ini adalah polimer yang terdiri dari molekul-molekul deoksiribonukleotida yang terikat satu sama lain, sehingga bentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan atom C no 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat
  5. RNA terdiri atas rantai poliribonukleotida yang basa-basanya biasanya adalah adenine, guanine, urasil dan sitosin. RNA ditemukan dalam nucleus maupun sitoplasma sel. Variasi bentuk RNA lebih banyak dari DNA. RNA memiliki berat molekul antara 25.000 samapai beberapa juta. Sebagian besar RNA berisi rantai polinukleutida tunggal, tetapi rantai ini bisa terlipat sedemikian rupa membentuk daerah heliks ganda yang mengandung pasangan basa A : U dan G. Terdapat tiga tipe utama RNA, yakni transfer RNA ( tRNA), ribosomal RNA (rRNA), dan messenger RNA (mRNA). RNA berperan dalam ekspresi informasi genetik. Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain. Asam Ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekul ribonukleutida. Asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan antara atom C nomor 3 dan atom C nomor 5 pada molekul ribose dengan perantaraan gugus fosfat

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Saran


Diharapkan para mahasiswa dapat memahami pengertian asam nukleat dan strukturnya.Meskipun begitu kami sadar akan banyaknya kekurangan dalam pembuatan makalah ini, penulis mengharapkan para pembaca dapat memberikan kritik dan saran yang membangun.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Daftar Pustaka

 

Campbell, N.A., dkk. (2008). Biologi Edisi 8 Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Key, L. Joe. (1976) . Plant Biochemistry.

Poedjiadi, Anna.,F.M.Supriyanti. (2005). Dasar-dasar Biokimia. Bandung:UI-Press

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sumber Gambar

https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTsOSv6zNZr4nv0-9arYtTcubE-1k6WGf_o36Qjv6ybloqGfbyI

http://informasitips.com/wp-content/uploads/2012/01/Struktur-RNA-DNA.jpg

http://rohmatfapertanian.files.wordpress.com/2012/07/g10-91.jpg?w=510&h=313

http://rohmatfapertanian.files.wordpress.com/2012/07/g10-26.jpg?w=510&h=224

 

Makalah biokimia Karbohidrat

Uncategorized

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita melakukan aktifitas, baik yang telah merupakan kebiasaan misalnya berdiri, berjalan, mandi, makan dan sebagainya atau yang hanya kadang-kadang saja kita lakukan. Untuk melakukan aktifitas itu kita memerlukan enrgi. Energi yang diperlukan 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.

 

Energi yang terkandung dalam karbohidrat itu pada dasarnya berasal dari energi matahari. Karbohidrat, dalam hal ini glukosa, dibentuk dari karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari dan klorofil dalam daun. Selanjutnya glukosa yang terjadi diubah menjadi amilum dan disimpan pada bagian lain, misalnya pada buah atau umbi. Proses pembentukan glukosa dari karbon dioksida dan air disebut proses fotosintesis.

 

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. Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Monosakarida, khususnya glukosa, merupakan nutrient utama sel. Misalnya, pada vertebrata, glukosa mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa dan mengambil tenaga yang tersimpan di dalam molekul tersebut pada proses respirasi selular untuk menjalankan sel-sel tubuh. Selain itu, kerangka karbon monoksakarida juga berfungsi sebagai bahan baku untuk sintesis jenis molekul organic kecil lainnya,termasuk asam amino dan asam lemak. Sebagai nutrisi untuk manusia, 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Dalam menu makanan orang Asia Tenggara termasuk Indonesia, umumnya kandungan karbohidrat cukup tinggi, yaitu antara 70%-80%. Bahan makanan sumber karbohidrat ini misalnya padi-padian atau serealia (gandum dan beras), umbi-umbian (kentang, singkong, ubi jalar), dan gula.

 

Makalah tentang karbohidrat ini disusun untuk memenuhi tugas Biokimia, serta untuk mengembangkan materi mengenai karbohidrat yang dapat mendorong berkembangnya kompetensi pembaca tentang karbohidrat. Pembaca juga dapat menggunakan makalah ini sebagai rujukan pelajaran mengenai karbohidrat.

1.2  Rumusan Masalah

Dalam Makalah ini akan dibahas tentang :

  1. Apa pengertian Karbohidrat ?
  2. Bagaimana penggolongan karbohidrat dan apa saja contohnya ?
  3. Bagaimana menuliskan rumus bangun monosakarida dan disakarida ?
  4. Bagaimana membedakan α glikosida dengan β glikosida ?
  5. Bagaimana struktur amilum dan selulosa ?
  6. Bagaimana sifat-sifat karbohidrat ?

1.3  Tujuan

Makalah ini di buat dengan tujuan agar mahasiswa dapat:

  1. Mengetahuipengrtiankarbohidrat.
  2. Memahamipenggolongankarbohidratdancontohnya.
  3. Memahamipenulisanrumusbangunmonosakaridadandisakarida.
  4. Mengetahuiperbedaanα glikosida dengan β glikosida.
  5. Mengetahuisifat-sifatkarbohidrat.

1.4  MetodePemecahanMasalah

Metode pemecahan masalah yang digunakan adalah metode deskriptif yaitu dalam menjabarkan permasalahan melalui bab pembahasan.

1.5  MetodePenulisan

Dalam menulis makalah ini metode yang digunakan adalah metode kepustakaan, yaitu dalam pengumpulan data serta bahan-bahannya, penulis mendapatkannya melalui referensi dari buku maupun internet.

 

 

BAB II

KARBOHIDRAT

2.1  Identitas

  1. Standar Kompetensi

Mahasiswa mampu memahami tentang pengertian, struktur, dan penggolongan karbohidrat dan kaitannya dengan kehidupan manusia.

  1. KompetensiDasar

Mahasiswamampu :

1. Menjelaskan pengertian karbohidrat.

2. Menjelaskan penggolongan karbohidrat dan contohnya.

3. Menuliskan rumus bangun monosakarida dan disakarida.

4. Membedakan ikatan α glikosida dengan β glikosida.

5. Menjelaskan struktur amilum dan selulosa.

6. Menjelaskan sifat-sifat karbohidrat

 

  1. Indikator Keberhasilan Perkuliahan

Mahasiswa dapat :

1. Menjelaskan pengertian karbohidrat.

2. Menjelaskan penggolongan karbohidrat dan contohnya.

3. Menuliskan rumus bangun monosakarida dan disakarida.

4. Membedakan ikatan α glikosida dengan β glikosida.

5. Menjelaskan struktur amilum dan selulosa.

6. Menjelaskan sifat-sifat karbohidrat.

2.1  Pengertian dan Susunan Kimia Karbohidrat

  1. PengertianKarbohidrat

Kata karbohidrat berasal dari kata karbon (C) dan air (H2O). Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer sakar (polimer gula). Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar gugus hidroksil (-OH). Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa). Berdasarkan pengertian di atas berarti diketahui bahwa karbohidrat terdiri atas atom C, H dan O. Adapun rumus umum dari karbohidrat adalah:

 

(C.H2O)n   atau   CnH2nOn

B. Fungsi Karbohidrat

Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka pendek (gula merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan manusia). Fungsi lainnya adalah sebagai komponen struktural sel.

 

2.2  Struktur dan Penggolongan karbohidrat

Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon, lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.

Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan utama yaitu:

  1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)
  2. Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)
  3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)
  4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Pembentukan rantai karbohidrat menggunakan ikatan glikosida.

 

Berdasarkan lokasi gugus –C=O, monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:

  1. Aldosa (berupa aldehid)
  2. Ketosa (berupa keton)

Gambar 1.1 Klasifikasi karbohidrat menurut lokasi gugus karbonil

Berdasarkan jumlah atom Cpada rantai, monosakarida digolongkan menjadi:

  1. Triosa (tersusun atas 3 atom C)
  2. Tetrosa (tersusun atas 4 atom C)
  3. Pentosa (tersusun atas 5 atom C)
  4. Heksosa (tersusun atas 6 atom C)
  5. Heptosa (tersusun atas 7 atom C)
  6. Oktosa (tersusun atas 8 atom C)

Gambar 1.2 Klasifikasi karbohidrat menurut jumlah atom C

Gambar 1.3 Contoh monosakarida

Contoh pertama di atas (sebelah kiri) menunjukkan sebuah monosakarida triosa (memiliki 3 atom C), aldosa (berstruktur aldehid/-COH) sehingga dinamakan gula aldotriosa. Sedangkan contoh kedua (sebelah kanan) menunjukkan sebuah monosakarida heksosa (memiliki 6 atom C), ketosa (berstruktur keton/R-CO-R) sehingga dinamakan gula ketoheksosa.

 

2.3.RUMUS BANGUN MONOSAKARIDA DAN DISAKARIDA

 

  1. Monosakarida

Monosakarida ialah karbohidrat sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain. Monosakarida merupakan aldehida atau keton yang mempunyai dua atau lebih gugus hidroksil, formula empiris umumnya (CH2O).

 

 
 

 

 

 

 

Gambar 1.4 Dihidroksiaseton (ketosa)

 

Monosakarida yang paling kecil, dengan n = 3, adalah gliseraldehida dan dihidroksiaseton. Senyawa-senyawa ini adalah triosa. Gliseraldehida dapat disebut aldotriosa karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus aldehida. Gliseraldehida mempunyai karbon asimetrik tunggal. Yang dimaksud dengan atom C asimetrik adalah atom C yang keempat gugus yang diikatnya tidak sama. Karena adanya atom C asimetrik maka jumlah senyawa isomer yang mungkin adalah sebanyak 2n; n adalah jumlah atom C asimetrik. Jadi, terdapat dua stereoisomer dari aldosa tiga karbon ini, D-gliseraldehida dan L-gliseraldehida. Awalan D dan L menandakan konfigurasi absolute. Pada proyeksi Fischer tentang molekul, atom-atom yang terikat pada atom karbon asimetrik dengan ikatan horizontal berada di depan bidang kertas, dan yang terikat dengan ikatan vertical terdapat di belakang. Dihidroksiaseton dinamakan ketotriosa, karena terdiri atas tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton.

Aldosa dengan 3,4,5, dan 6 atom disebut tritosa, tetrosa, pentosa, dan heksosa. Dua heksosa yang umum adalah D-glukosa (aldosa) dan fruktosa (ketosa). Untuk gula dengan lebih dari satu atom asimetrik, simbol D dan L ditunjukkan oleh konfigurasi karbon asimetrik yang paling jauh dari gugus aldehida atau keton. Heksosa ini termasuk seri D karena konfigurasinya pada C-5 sama seperti yang terdapat pada D-gliseraldehida.

 

 

 
 

 

Gambar 1.5 Aldosa dengan 3,4,5, dan 6 atom

Pada umumnya, molekul dengan n pusat asimetrik dan tanpa bidang simetri mempunyai 2n bentuk stereoisomer. Untuk aldotriosa, n=1, dan dengan demikian terdapat dua stereoisomer, d- dan L-gliseraldehida adalah enatiomer (bayangan cermin) dari L-gliseraldehida. Penambahan satu gugus HCOH memberikan empat aldotetrosa karena n=2. Dua diantaranyaadalah gula D dan dua lainnya.

Aldosa lima-karbon mempunyai tiga pusat asimetrik, yang memberikan 8 (23) stereoisomer, 4 pada seri D. D-ribosa termasuk kelompok ini. Aldosa enam-karbon mempunyai empat pusat asimetrik, dan dengan demikian terdapat 16 (24) stereoisomer, 8 pada seri D. D-glukosa dan D-manosa berbeda hanya dalam konfigurasi C-2. Gula D yang berbeda dalam konfigurasi pada pusat asimetrik tunggal adalah primer. Jadi, d-Glukosa dan D-manosa adalah epimer pada C-2; D-glukosa dan D-galaktosa epimer pada C-4.

Dihidroksiaseton merupakan ketosa yang paling sederhana dan tidak mempunyai aktivitas optik. D-eritrulosa adalah satu-satunya ketosa D empat-karbon karena ketosa mempunyai satu pusat asimetri lebih sedikit daripada yang terdapat pada aldosa dengan jumlah atom karbon yang sama karenanya, terdapat terdapat dua keton lima-karbon dan empat keton enam karbon (ketosa D).

 

 

 

 

 

 

 

  1. DISAKARIDA

Disakarida terdiri dari dua gula yang terikat dengan ikatan O-glikosidik. Senyawa dua satuan sakarida yang banyak dibicarakan adalah maltose, sellobiosa, laktosa dan sukrosa.

Maltosa

Terdiri dari dua satuan monosakarida yaitu glukosa dan glikosa. Glukosa (monosakarida yang sejenis) yang memberikan atom C nomor 1 untuk mengikat gugus yang lain ditetapkan sebagai glukosa pokok. Bila konfigurasi glukosa pokok adalah α maka ikatan tersebut adalah 1,4 α. Oleh karena atom C nomor 1 pada glukosa pkok mengikat gugus maka daya reduksi satuan tersebut menjadi hilang.

                        Gambar 1.6 Maltosa

 

 

 

Sellobiosa

Sellobiosa berasal dari hidrolisis selulosa. Seperti halnya dengan maltose, maka senyawa ini terdiri dari dua satuan monosakarida glukosa. Bedanya dengan maltosa ialah macam ikatannya yaitu 1,4 β.

Disakarida juga kehilangan daya mereduksinya yang ada pada satuan glukosa yang satu.

Laktosa

Terdiri dari galaktosa dan glukosa ikat-mengikat melalui atom C1 dan C4 dengan ikatan 1,4 – β – galaktosidik.

       Gambar 1.7 Laktosa

Sukrosa

Sukrosa terdiri dari anomer unit glukosa dan unit fruktosa. Ikatannya adalah 1,2 – glukosidik, α untuk glukosa dan β untuk fruktosa.

Gambar 1.8 Sukrosa

Sukrosa tidak mempunyai gugus pereduksi bebas (ujung aldehid atau keton), berbeda dengan sebagian besar gula lainnya.

2.4 Ikatan α glikosida dengan β glikosida.

 

  1. PENGERTIAN GLIKOSIDA

Glikosida adalah senyawa yang terdiri atas gabungan dua bagian senyawa, yaitu gula dan bukan gula. Keduanya dihubungkan oleh suatu bentuk ikatan berupa jembatan oksigen (O – glikosida, dioscin), jembatan nitrogen (N-glikosida, adenosine), jembatan sulfur (S-glikosida, sinigrin), maupun jembatan karbon (C-glikosida, barbaloin). Bagian gula biasa disebut glikon sedangkan bagian bukan gula disebut sebagai aglikon atau genin. Apabila glikon dan aglikon saling terikat maka senyawa ini disebut sebagai glikosida.

 

  1. PEMBENTUKAN GLIKOSIDA

Apabila glukosa direaksikan dengan metal alkohol, menghasilkan dua senyawa.Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak memiliki sifat aldehida. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat reaksi adalah gugus –OH yang terikatpada atom karbonnomor 1. Senyawa yang terbentuk adalah suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan yang terjadi antara gugus metal dengan mono sakarida disebut ikatan glikosida dan gugus –OH yang bereaksidisebutgugus –OH glikosidik.

Metilglikosida yang dihasilkan dari reaksi glukosa dengan metal alcohol disebut juga metilglukosida. Ada dua senyawa yang terbentuk dari reaksi ini, yaitu metil–α–D–glukosida atau metil-α-D-glukopiranosida dan metil-β-D-glukosida atau metil-β-D-glukopiranosida. Kedua senyawa ini berbeda dalam hal rotasi optic, kelarutan serta sifat fisika lainnya. Dengan hidrolisis, metil glikosida dapat diubah menjadi karbohidrat dan metilalkohol. Glikosida banyak terdapat dalam alam, yaitu pada tumbuhan. Bagian yang bukan karbohidrat dalam glikosida ini dapat berupa metilalkohol, gliserol atau lebih kompleks lagi misalnya sterol. Di samping itu antara sesama monosakarida dapat terjadi ikatan glikosida, misalnya pada molekul sukrosa terjadi ikatan α-glukosida-β-fruktosida.

 

 

 

2.5  Struktur Amilum dan Selulosa

1.StrukturAmilum

Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau. Pati merupakan bahan utama yang dihasilkan oleh tumbuhan untuk menyimpan kelebihan glukosa (sebagai produk fotosintesis) dalam jangka panjang (Kimball, 1983). Hewan dan manusia juga menjadikan pati sebagai sumber energi yang penting.

Kandungan patitersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilo pektin, dalam komposisi yang berbeda-beda.

Gambar 1.9 StrukturAmilosa

2. Struktur Selulosa

 Untuk struktur kimia selulosa terdiri dari unsur C, O, H yang membentuk rumus molekul (C6H10O5)n ,dengan ikatan molekulnya ikatan hidrogen yang sangat erat.

 

Gambar 2.1 StrukturSelulosa

 

 Gugus fungsional dari rantai selulosa adalah gugus hidroksil. Gugus – OH ini dapat berinteraksi satu sama lain dengan gugus –O, -N, dan –S, membentuk ikatan hidrogen. Ikatan –H juga terjadi antara gugus –OH selulosa dengan air. Gugus-OH selulosa menyebabkan permukaan selulosa menjadi hidrofilik. Rantai selulosa memiliki gugus-H di kedua ujungnya. Ujung –C1 memiliki sifat pereduksi. Struktur rantai selulosa distabilkan oleh ikatan hidrogen yang kuat disepanjang rantai. Di dalam selulosa alami dari tanaman, rantai selulosa diikat bersama-sama membentuk mikrofibril yang sangat terkristal (highly crystalline) dimana setiap rantai selulosa diikat bersama-sama dengan ikatan hidrogen.

 

2.6  Sifat-sifat Karbohidrat

 

Beberapa Sifat Kimia Karbohidrat

  1. Sifat Mereduksi

Monosakarida dan beberapa disakarida mempunyai sifat dapat mereduksi, terutama dalam suasana basa. Sifat sebagai reduktor ini dapat digunakan untuk keperluan identifikasi karbohidrat maupun analisis kuantitatif. Sifat mereduksi ini disebabkan oleh adanya gugus aldehida atau keton bebas dalam molekul karbohidrat. Sifat ini tampak pada reaksi reduksi ion-ion logam misalnya ion Cu++ dan ion Ag+ yang terdapat pada pereaksi-pereaksi tertentu misalnya:

 

  1. Pereaksi Fehling

Pereaksi ini dapat direduksi selain oleh karbohidrat yang mempunyai sifat mereduksi, juga dapat direduksi oleh reduktor lain. Pereaksi Fehling terdiri atas dua larutan, yaitu larutan Fehling A dan larutan Fehling B. Larutan Fehling A adalah larutan CuSO4 dalam air, sedangkan larutan Fehling B adalah larutan garam Knatartrat dari NaOH dalam air. Kedua macam larutan ini disimpan terpisah dan baru dicampur menjelang digunakan untuk memeriksa suatu karbohidrat.

 

  1. Pereaksi Benedict

Pereaksi ini berupa larutan yang mengandung kuprisulfat, natriumkarbonat dan natriumsitrat. Glukosa dapat mereduksi ion Cu++ dari kuprisulfat menjadi ion Cu+ yang kemudian mengendap sebagai Cu2O. Adanya natriumkarbonat dan natriumsitrat membuat pereaksi Benedict bersifat basa lemah. Endapan yang terbentuk dapat berwarna hijau, kuning atau merah bata. Warna endapan ini tergantung pada konsentrasi karbohidrat yang diperiksa.

  1. Pereaksi Barfoed

Pereaksi ini terdiri atas larutan kupriasetat dan asam asetat dalam air, dan digunakan untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida. Monosakarida dapat mereduksi lebih cepat daripada disakarida. Jadi Cu2O terbentuk lebih cepat oleh monosakarida daripada oleh disakarida, dengan anggapan bahwa konsentrasi monosakarida dan disakarida dalam larutan tidak berbeda banyak. Tauber dan Kleiner membuat modifikasi atas pereaksi ini, yaitu dengan jalan mengganti asam asetat dengan asam laktat dan ion Cu+ yang dihasilkan direaksikan dengan pereaksi warna fosfomolibdat hingga menghasilkan warna biru yang menunjukkan adanya monosakarida. Disakarida dengan konsentrasi rendah tidak memberikan hasil positif. Perbedaan antara pereaksi Barfoed dengan pereaksi Fehling atau Benedict ialah bahwa pada pereaksi Barfoed digunakan suasana asam.

 

  1. Pembentukan Furfural

Dalam larutan asam yang encer, walaupun dipanaskan, monosakarida umumnya stabil. Tetapi apabila dipanaskan dengan asam kuat yang pekat, monosakarida menghasilkan furfural atau derivatnya. Reaksi pembentukan furfural ini adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air dari suatu senyawa.

Pentosa-pentosa hampir secara kuantitatif semua terdehidrasi menjadi furfural. Dengan dehidrasi heksosa-heksosa menghasilkan hidroksimetilfurfural. Oleh karena furfural apabila direaksikan dengan α naftol atau timol, reaksi ini dapat dijadikan reaksi pengenal untuk karbohidrat.

 

 

Pereaksi Molisch terdiri atas larutan α naftol dalam alkohol. Apabila perekasi ini ditambahkan pada larutan glukosa misalnya, kemudian secara hati-hati ditambahkan asam sulfat pekat, akan terbentuk dua lapisan zat cair. Pada batas antara kedua lapisan itu akan terjadi warna ungu karena terjadi reaksi kondensasi antara furfural dengan α naftol. Walaupun reaksi ini tidak spesifik untuk karbohidrat, namun dapat digunakan sebagai reaksi pendahuluan dalam analisis kualitatif karbohidrat. Hasil negatif merupakan suatu bukti bahwa tidak ada karbohidrat.

 

  1. Pembentukan Osazon

Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehida atau keton bebas akan membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazin berlebih. Osazon yang terjadi mempunyai bentuk kristal dan titik lebur yang khas bagi masing-masing karbohidarat. Hal ini sangat penting artinya karena dapat digunakan untuk mengidentifikasi karbohidrat dan merupakan salah satu cara untuk membedakan beberapa monosakarida, misalnya antara glukosa dan galaktosa yang terdapat dalam urine wanita yang sedang dalam masa menyusui.

Pada reaksi antara glukosa dengan fenilhidrazin, mula-mula terbentuk D-glukosafenilhidrazon, kemudian reaksi berlanjut hingga terbentuk D-glukosazon. Glukosa, fruktosa dan manosa dengan fenilhidrazin menghasilkan osazon yang sama.

 

  1. Pembentukan Ester

Adanya gugus hidroksil pada karbohidrat memungkinkan terjadinya ester apabila direaksikan dengan asam. Monosakarida mempunyai beberapa gugus –OH dan dengan asam fosfat dapat menghedakinya menghasilkan ester asam fosfat. Gugus hidroksil dari monosakarida bereaksi dengan asam fosfat membentuk ester sebagai berikut :

 

                         OH                                  OH

-CH2OH + HO-P=O                   -CH2-O-P=O+H2O

                         OH                                   OH

 

  1. Isomerisasi

Dalam larutan asam encer monosakarida dapat stabil, tidak demikian halnya apabila monosakarida dilarutkan dalam basa encer. Glukosa dalam larutan basa encer akan berubah sebagian menjadi fruktosa dan manosa. Ketiga monosakarida ini ada dalam keadaan keseimbangan. Demikian pula, apabila yang dilarutkan itu fruktosa atau manosa, keseimbangan antara ketiga monosakarida akan tercapai juga. Reaksi ini dikenal sebagai transformasi Lobry de Bruin van Eckenstein yang berlangsung melalui proses enolisasi.

 

  1. Pembentukan Glikosida

Apabila glukosa direaksikan dengan metilalkohol, menghasilkan dua senyawa. Kedua senyawa ini dapat dipisahkan satu dari yang lain dan keduanya tidak memiliki sifat aldehida. Keadaan ini membuktikan bahwa yang menjadi pusat reaksi adalah gugus –OH yang terikat pada atom karbon nomor 1. Senyawa yang terbentuk adalah suatu asetal dan disebut secara umum glikosida. Ikatan yang terjadi antara gugus metil dengan monosakarida disebut ikatan glikosida dan gugus –OH yang bereaksi disebut gugus –OH glikosidik.Glikosida banyak terdapat dalam alam, yaitu pada tumbuhan. Bagian yang bukan karbohidrat dalam glikosida ini dapat berupa metilalkohol, gliserol atau lebih kompleks.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

  1. Secara sederhana karbohidrat didefinisikan sebagai polimer sakar (polimer gula)hasil sintesis CO2 dan H2O dengan bantuan sinar matahari dan zat hijau daun (klorofil) melalui fotosintesis.RumuskimiakarbohidratCnH2nOn.
  2. Karbohidrat dapat dibedakan berdasarkan jumlah unit gula, lokasi gugus –C=O, dan jumlah atom C dalam rantai.
  3. Monosakarida ialah karbohidrat sederhana, dalam arti molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja dan tidak dapat diuraikan dengan cara hidrolisis dalam kondisi lunak menjadi karbohidrat lain.Disakarida terdiri dari dua gula yang terikat dengan ikatan O-glikosidik. Senyawa dua satuan sakarida yang banyak dibicarakan adalah maltose, sellobiosa, laktosa dan sukrosa.
  4. Glikosida adalah senyawa yang terdiri atas gabungan dua bagian senyawa, yaitu gula dan bukan gula. Bagian gula biasa disebut glikon sedangkan bagian bukan gula disebut sebagai aglikon atau genin. Apabila glikon dan aglikon saling terikat maka senyawa ini disebut sebagai glikosida.
  5. Pati atau amilum adalah karbohidrat kompleks yang tidak larut dalam air, berwujud bubuk putih, tawar dan tidak berbau.Kandungan patitersusun dari dua macam karbohidrat, amilosa dan amilo pektin, dalam komposisi yang berbeda-beda.

                         Struktur Amilum

 Untuk struktur kimia selulosa terdiri dari unsur C, O, H yang membentuk rumus molekul (C6H10O5)n ,dengan ikatan molekulnya ikatan hidrogen yang sangat erat.

 

StrukturSelulosa

  1. Sifat-sifat karbohidrat yakni Sifat Mereduksi, Pembentukan Furfural, Pembentukan Osazon, Pembentukan Ester, Isomerisasi, dan Pembentukan Glikosida

 

3.2  Saran

Harapan kami setelah memahami isi makalah tentangKarbohidrat iniadalah agar kita sebagai mahasiswa dapat lebih mudah memahami serta mengkaji materi pembelajaran selanjutnya.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Anonim, 2000, PetunjukPraktikumBiokimiaUntuk PSIK (B) FakultasKedokteranUniversitasGadjahMada, Yogyakarta: Lab. Biokimia FK UGM

Guyton AC, Hall JE, 1996, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi IX, Penerjemah: Setiawan I, Tengadi LMAKA, Santoso A, Jakarta: EGC

Kuchel Philip and B. Ralston Gregory. 2006. Biokimia. Jakarta Erlangga.

 

Murray RK, Granner DK, Rodwell VW, 2006, Biokimia Harper, Edisi XXVII, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC

Poedjiadi, Anna. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. UI-Press. Jakarta.

Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah Bagian Biokimia FKUI), Jakarta: EGC

Supardan, 1989, Metabolisme Lemak, Malang: Lab. Biokimia Universitas Brawijaya

 

          Sumber Website

http://eltracytaocktora.blogspot.com/2012/09/amilum-atau-amilosa.html ( diakses pada tanggal 25 Februari 2014)

http://id.wikipedia.org/wiki/Amilum( diakses pada tanggal 25 Februari 2014)

http://organiksmakma3a09.blogspot.com/2013/03/selulosa.html( diakses pada tanggal 25 Februari 2014)