PERTEMUAN PERTAMA :

PERTEMUAN PERTAMA :BIOKIMIA Aspek kimia dalam tubuh1. Senyawa kimia dalam jasad hidup

2. Sintesis dan degradasi

Aspek biokimia yang berpengaruh dalam reproduksi kesehatan ibu, janin, bayi dan anak1. Enzim dan koenzim (pengertian, jenis, cara kerja, sifat kinetic, regulasi dan aktivitas enzim)

2.

HUBUNGAN DAN PERAN BIOKIMIA DENGAN KEDOKTERAN/KEBIDANANMASALAH POKOK KESEHATAN

1. Pemahaman terhadap kesehatan & cara mempertahankan kesehatan

2. Pemahaman terhadap penyakit & terapinya secara efektif

BIOKIMIA MEMBERI SUMBANGAN BERHARGA TERHADAP PENYELESAIAN MASALAH POKOK TERSEBUT. MENGAPA ?

ILMU BIOKIMIA Asam Nukleat

ProteinLipidKarbohidrat

Penyakit genetik

Anemia sel sabitArterosklerosisDiabetes M.

ILMU KEDOKTERANSEMUA PENYAKIT MEMPUNYAI DASAR BIOKIMIAWI1.Penyebab fisik : trauma mekanik, suhu yang tinggi atau rendah, perubahan mendadak dalam tekanan atmosfer, radiasi, shock listrik

2. Penyebab kimia dan obat-obatan : senyawa toksik tertentu, preparat obat,dll

3.Penyebab biologis : virus, ricketsia, bakteri, fungsi, bentuk parasit yang lebih tinggi

4.Kekurangan oksigen : perubahan sirkuasi darah, penurunan kemampuan darah untuk mengangkut oksigen, keracunan pada enzim-enzim oksidatif dll

5.Penyebab genetic : congenital, molekuler

6.Reaksi imunologi : anafilaksis, penyakit autoimun

7.Gangguan keseimbangan gizi : defisiensi gizi, kelebihan gizi

8.Gangguan keseimbangan hormonal : defisiensi hormonal, reproduksi hormone berlebihan

PENGGUNAAN BIOKIMIA DALAM PEMERIKSAAN PENYAKIT

PENGGUNAANCONTOH

1.Mengungkap penyebab fundamental dan mekanisme terjadinya penyakitDemonstrasi yang memperlihatkan sifat cacat genetic pada penyakit kistik fibrosis

2.Menunjukkan pengobatan yang rasional serta efektif berdasar hasil no. 1 di atasPenggunaan diet rendah fenilalanin untuk mengobati fenilketonuria

3.Membantu dalam menegakkan dianosis penyakit yang spesifikPenggunaan enzim Kreatin Kinase MB (CKMB) plasma untuk membantu penyakit infark miokard

4.Sebagai pemeriksanaan screening untuk diagnosis dini penyakit-penyakit tertentuPenggunaan Tiroksin Darah (TSH) untuk diagnosis hipotiroidisme congenital neonatal

5.Memantau perjalanan penyakit tertentuPenggunaan enzim alanin aminotransferase (ALT) plasma utk memantau penyakit hepatitis

6.Menilai respon penyakit terhadap terapiPemeriksaaan kadar antigen untuk pasien yang mendapat terapi karena kanker colon

TUBUH MANUSIA TERSUSUN DARI BEBERAPA UNSUR YANG MEMBENTUK MAKROMOLEKULUNSUR UTAMA TUBUH :1. KARBON

2. HIDROGEN3. OKSIGEN

4. NITROGEN

UNSURPERSENTASEUNSURPERSENTASE

KARBON50KALIUM1

OKSIGEN20SULFUR0.8

HIDROGEN10NATRIUM0.4

NITROGEN8.5KHLOR0.4

KALSIUM4MAGNESIUM0.1

FOSFOR2.5BESI0.01

BIOMOLEKUL BESAR DAN KOMPLEKS DARI TUBUH MAKHLUK HIDUP YAITU : ADN, ARN, PROTEIN, POLISAKARIDA, DAN LEMAK

BIOMOLEKULUNSUR PEMBANGUNFUNGSI POKOK

ADNDeoksinukleotida (ribose yang kehilangan OH pada C ke 3)Bahan genetik

ARNRibonuleotidaTemplate untuk sintesis protein

PROTEINAsam AminoAktivitas enzimatik dan hormonal

POLISAKARIDA (GLIKOGEN)GlukosaSumber energi yang langsung atau tersimpan sementara (jangka pendek)

LIPIDASAM lemakPenyusun membrane sel dan cadangan makanan (jangka panjang)

URUTAN KEKOMPLEKSAN BIOMOLEKULMolekul sederhanaMolekul bahan pembangunMAKRO MOLEKULOrganel dan agregat SupramolekulSEL

CO , H2O, NH3, DllAsam amino, gula sederhana,Nukleotida,

Asam lemakPROTEIN,Polisakarida,

Asam inti,

lipidaKomponen sel: membrane inti, RE, lisosom dll

BIOMOLEKUL DISINTESIS DAN DIDEGRADASI MELALUI AKTIVITAS BIOKIMIAWI TUBUHSINTESIS DAN DEGRADASI UNSUR/SENYAWAAN TERJADI DALAM SEL

DALAM SEL

PROSES KATABOLISME ANABOLISME

REAKSIREDUKSIOKSIDASI

PERTUKARAN DAN PENGANGKUTAN ZAT

KELUAR ORGANEL/ SEL / TUBUHMASUK ORGANEL/ SEL / TUBUH

ENZIMFOCUS BAHASAN :

Pengertian, jenis, cara kerja, sifat kinetic, regulasi dan aktivitas enzim

A. PENGERTIAN : Asal kata ENZIM = En-zyme yang berarti ragi (yeast) = KERJA/SATUAN KERJA (ERGON).. mulai dikenal Tahun 1877Enzim adalah PROTEIN yang khusus disintesis sel untuk BIOKATALISATOR reaksi-reaksi dalam sel/tubuh makhluk hidup

ENZIM disintesis dalam sel, tetapi komponen penyusunannya diperoleh dari luar (makanan/minuman.. bervitamin)

ENZIM yang dikeluarkan dari dalam sel disebut EKSO-ENZIM.ENZIM yang tetap tersimpan dalam sel disebut ENDO-ENZIM.ENZIM dalam melaksanakan fungsinya sering butuh KO-FAKTOR.KO-FAKTOR berikatan dengan enzim.

IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TIDAK TETAP disebut GUGUS PROSTETIK.

IKATAN ko-faktor dengan enzim yang bersifat TETAP disebut KO-ENZIM.

ENZIM tersusun atas dua komponen yaitu BAGIAN YANG TERMOLABIL disebut APO-ENZIM dan BAGIAN YANG AKTIF disebut PROSTETIK/KO-ENZIM

B. JENIS ENZIM :

Klasifikasi (tatanama) jenis enzim didasarkan pada NAMA SUBSTRAT YANG DIKATALISIS (contoh: sakarase, proteinase, dll) atau NAMA JASAD HIDUP PENGHASIL ENZIM (contoh: papain, fisin, dll), atau JENIS REAKSI PADA PROSES KATALISISNYA. Klasifikasi yang STANDART adalah berdasar JENIS REAKSINYA.

ADA 6 JENIS ENZIM:

1.OKSIDOREDUKTASEUntuk reaksi-reaksi oksidasi dan reduksi: Dehidrogenase, Oksidase

2.TRANSFERASEUntuk pemindahan gugus fungsional: Transaminase, Kinase

3.HIDROLASEUntuk reaksi hidrolisis :

Esterase, Peptidase, Fosfatase

4.LIASEUntuk penambahan ikatan rangkap:Fumarase

5.ISOMERASEUntuk reaksi isomerasi (pembuatan senyawaan padanan): Alanin rasemase

6.LIGASEUntuk penempelan ikatan/senyawaan:Alanin sintetase

TABEL JENIS DAN FUNGSI ENZIMNOJENIS ENZIMFUNGSI / PERAN

1.OKSIDOREDUKTASE

(Reaksi reduksioksidasi)

a. Bekerja pada

CH

OH

a. Bekerja pada

C

=O

c. Bekerja pada

CH

=CH

d. Bekerja pada

CH

NH2e. Bekerja pada

CH

NH

f. Bekerja pada

NADH,

NADPH

2.TRANSFERASE

(Pemindahan gugus fungsional)a. Gugus satu karbon

b. Gugus aldehida atau keton

c. Gugus asil

d. Gugus glikosil

e. Gugus fosfat

f. Gugus yang mengandung Sulfur (S)

3.HIDROLASE

(Reaksi Hidrolisis)a. Ester

b. Ikatan glikosida

c. Ikatan peptide

d. Ikatan C-N lain

e. Anhidrida asam

4.LIASE(Penambahan ikatan rangkat atau kebalikan reaksi tersebut)a.

C

=C

b.

C

=O

c.

C

=N

5.ISOMERASEReaksi isomerasi

6.LIGASE(Pembentukan ikatan dengan pembelahan ATP)a. Pembentukan ikatan C-Ob. Pembentukan ikatan C-S

c. Pembentukan ikatan C-N

d. Pembentukan ikatan C-C

KO-ENZIMKo-enzim identik dengan VITAMIN. Sebagai Ko-faktor ada unsur yang dapat diperoleh/disusun dari dalam tubuh, tetapi tak sedikit yang tidak dapat disusun tubuh hewan/manusia sehingga perlu memasukkan dari luar berupa vitamin.NOKO-ENZIMVITAMINFUNGSI

1.Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD)Asam Nikotinat (NIASIN)Redoks

2.Nikotinamida Adenin Dinukleotida Phosphat (NADP)Asam Nikotinat (NIASIN)Redoks

3.Flavin Adenin Dinukleotida (FAD)RiboflavinRedoks

4.Flavin Mononukleotida (FMN)RiboflavinRedoks

5.Tiamin Pirofosfat (TPP)TiaminOksidatif dekarboksilasi

6.Piridoksal fosfat Piridoksin (vit.B6)Transaminasi dan rasemase

7.Koenzim AAsam PantotenatTransfer gugus asil

8. BiotinbiotinTransfer CO2

9.Koenzim B12Kobalamin (vit.B12)Transfer gugus fungsional

C. CARA KERJA ENZIM :

Enzim dalam bekerja dipengaruhi oleh :

SUHU, KEASAMAN (pH), KONSENTRASI ENZIM, KONSENTRASI SUBSTRATD. SIFAT KINETIK ENZIM :

1. Enzim berfungsi sebagai katalisator

2. Enzim itu suatu protein

3. Enzim itu spesifik (khusus)

4. Enzim suatu koloid

5. Enzim dapat bekerja bolak-balik

6. Enzim jumlahnya tidak perlu banyak (cukup)

7. Enzim tidak tahan panas

8. Enzim bekerja baik pada pH tertentu

Kinetika reaksi enzim berbeda dengan katalisator buatan manusia.FUNGSI KHUSUS ENZIM adalah :

1. Menurunkan energi aktivasi: suatu zat A oleh fungsi enzim akan berubah menjadi zat B jika zat A mendapatkan energi yang cukup sehingga berada dalam keadaan aktif yang akhirnya dapat berubah menjadi zat B2. Mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan yang optimal TANPA mengubah besarnya tetapan keseimbangannya: kecepatan reaksi enzim diukur dari jumlah substrat yang dapat diubah dalam waktu tertentu. Penghitungan kecepatan reaksi enzim digunakan tetapan MICHAELIS-MENTEN. Kecepatan reaksi enzim dipengaruhi oleh (1) pH, (2) suhu, (3) konsentrasi enzim maupun substrat, dan (4) adanya inhibitor/PENGHAMBAT. INHIBITOR ada 2 macam yaitu : inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif. Contoh inhibitor adalah Racun Cyanida dan Sulfida3. Mengendalikan reaksi : tanpa enzim tidak ada reaksi biokimia lebih lanjutE. REGULASI & AKTIVITAS ENZIM :

Enzim bekerja dengan regulasi tertentu. Regulasi enzim dilakukan dengan dua cara : (1) Mekanisme umpan balik, (2) Pengendalian genetic melalui SINTESIS PROTEIN dalam sel. SELENGKAPNYA BACA LITERATUR : David S. Page. Prinsip-Prinsip Biokimia. Edisi Kedua. Hal. 133-140

NEGATIVE-POSITIVE MECHANISM

SINTESIS PROTEIN : CENTRAL DOGMA

PERTEMUAN KEDUA Aspek biokimia yang berpengaruh dalam reproduksi kesehatan ibu, janin, bayi dan anak2. Oksidasi biologi & senyawa berenergi tinggi : proses oksidasi, peran enzim/ko-enzim & logam dlm.oksidasi biologi, transfer electron dlm. Sel, hubungan rantai respirasi dengan senyawa fosfot ber-energi tinggi, oksidasi H dlm mitokondria, struktur & fungsi mitokondria, proses transfer electron di mikrosom, proses REDOKS dlm sel darah merah

3. Siklus Kreb sebagai rangkaian oksidasi lengkap bahan makanan: sumber ostetik Ko.A, fungsi emfibolik sklus Kreb, pembentukan energi dlm siklus Kreb.

OKSIDASI BIOLOGI dan SENYAWA BERENERGI TINGGIMANFAAT PELAJARAN INI BAGI ANDA :

Memahami bahwa pada kasus keracunan polutan dan obat serta zat karsinogenik sering digunakan terapi dengan pemberian oksigen pada penderita. Zat-zat tersebut dimetabolisme oleh enzim OKSIGENASE dalam system sitokrom P-450 di mitokondria, yang merupakan salah satu enzim oksidoreduktase

proses oksidasi BIOLOGI:

Reaksi Oksidasi biologi selalu diikuti reaksi reduksi.

Oksidasi TIDAK selalu menggunakan Oksigen, misal Dehidrogenasi.1. Pengertian : Oksidasi adalah proses pengeluaran electron lawannya reduksi yaitu proses penerimaan electron. Contoh : ion feri dioksidasi menjadi ion fero, reaksinya sebagai berikut :

Fe2+ Fe3+ion fero ion feri

2. Reaksi REDOKS (REDUKSI & OKSIDASI) memerlukan enzim OKSIDOREDUKTASE

3. Oksidasi biologi pada makhluk hidup tingkat tinggi MUTLAK memerlukan adanya OKSIGEN. Pada makhluk tertentu (bakteri anaerob) mampu melakukan oksidasi biologi tanpa Oksigen bebas. (INGAT KONSEP ORGANISME AEROBIK dan makhluk hidup ANAEROBIK)

4. Kemampuan suatu senyawaan melakukan pertukaran electron (memberi atau menerima electron) disebut sebagai POTENSIAL REDOKS (dinyatakan dalam satuan volt)

5. Enzim/Ko-enzim dan Logam yang berperan dalam oksidasi biologi ialah :

ENZIM / KO-ENZIMLOGAM

1. OKSIDASE

2. DEHIDROGENASE

3. HIDROPEROKSIDASE

4. OKSIGENASEMg, Fe

e- (electron)

PIRUVAT

Asetil Ko.A

Asam Lemak

CO2

NAD+

NADH + H+

GLIKOLISIS

Sitrat

Iso-Sitrat

(-Ketoglutarat + CO2

NAD+

NADH + H+

Oksaloasetat

Malat

NAD+

NADH + H+

Fumarat

Suksinat

NAD+

NADH + H+

FAD

FADH2

Siklus TCA

SIKLUS KREB

TRANSKRIPSI

TRANSLASI

ARN

D

R

T

PROTEIN

ADN

ADN

DUPLIKASI

+

GO

STOP

CENTER

PRODUCTION

ACTIVITIES

PAGE 5Materi Biokimia : Triman Jr.Drs.MPd.