BIOKIMIAM. Rezeki Muamar, S.si, M,Ed

M. Rezeki Muamar-Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Program studi Biologi

Detail PerkuliahanNama Mata Kuliah Jumlah SKS Semester Jadwal Kuliah Ruang : Biokimia : 3 SKS : II unit C : Senin, 08.00 09.30 WIB : I. 16 Penilaian Ujian Tengah Semester (UTS) : 33% Ujian Akhir Semester (UAS) : 33% Praktikum : 33%

Pengertian Biokimia Biokimia merupakan suatu ilmu yang mempelajari tentang susunan kimia sel, sifat senyawa serta reaksi kimia yang terjadi di dalam sel, senyawa-senyawa yang menunjang aktivitas organisme hidup serta energi yang diperlukan atau dihasilkan (Poedjiadi & Supriyanti, 2007). Galaksi Planet

Organisme Organ Jaringan Sel

Struktur dan Proses kimia

Struktur sel dan hirarki organisasi kehidupan

Biokimia

Metabolisme & Biosintesis Biomolekul

Biomolekul

Karbohidrat

Protein

Lipid

Asam Nukleat

KARBOHIDRAT

KABOHIDRAT Biomolekul yang paling banyak di temukan di alam Dikenal juga dengan nama sakarida Terdiri/tersusun dari atom karbon dan molekul hidrat (air) Memiliki rumus molekul (CH20)n untuk monosakarida.

Fungsi Karbohidrat Bahan makanan bagi makhluk hidup. Simpanan energi, bahan bakar, dan nutrisiglukosa merupakan sumber energi makhluk hidup Pati, glikogen dgn cepat dpt diubah mjd glukosa

Materi pembangunSelulosa komponen utama dinding sel tumbuhan Bagian dr kerangka struktural pembentuk RNA dan DNA

gula ribosa dan deoxiribosa

Klasifikasi Berdasar kompleksitasnya, dapat dibagi menjadi 3 golongan

Monosakarida karbohidrat tunggal Oligosakarida karbohidrat yg tersusun dr bbrp monosakarida (210 monosakarida) Polisakarida karbohidrat yang tersusun dr lebih dari 10 monosakarida

Monosakarida Gula paling sederhana Rumus molekul (CH2O)n Diidentifikasikan dengan jumlah atom karbon dan gugus fungsionil Terdapat dalam 2 bentuk berdasarkan gugus fungsionil Aldehid Aldosa Keton Ketosa

Monokarida dapat dikelompokkan berdasar jumlah carbon penyusunnya :

n3 4 5 6 7 8

CategoryTriose Tetrose Pentose Hexose Heptose Octose

Monosakarida plg sederhana mempy jumlah karbon 3

Gliseraldehid/Aldotriosa

Dihidroksiaseton/ketotriosa

12

Ketosa

13

Most common monosacharidesGlukosa: Terdapat di dlm darah, sumber ATP dlm respirasi seluler Tersimpan dlm btk polimer: pati dan glikogen Struktural : selulosa Galaktosa: Dikenal sebagai gula dalam susu dan yoghurt sebagai bagian dr laktosa Terdapat dlm polimer sbg agar Fruktosa : Gula dalam madu dan buah-buahan Juga berasal dari hasil hidrolisis sukrosa

14

Beberapa Monosakarida Penting 1. Glukosa

Glukosa = Aldoheksosa

Glukosa terdapat dalam buah-buahan dan madu Darah normal manusia mengandung 70-100mg/100ml naik setelah makannormal 2 jam kemudian. Diabetes mellitus atau kencing manis Glukosa > 130 mg/100ml 2. Fruktosa

Fruktosa = Ketoheksosa

Selain glukosa, dalam madu juga terdapat fruktosa Fruktosa lebih manis dari pada glukosa

3. Galaktosa

Kurang manis Kurang larut dalam air Dikenal sebagai gula dalam susu dan yoghurt sebagai bagian dr laktosa terdapat dlm polimer sbg agar4. Pentosa

Oligosakarida Molekul karbohidrat yg memmpunyai beberapa molekul monosakarida (2 10 molekul monosakarida). Monosakarida tersebut diikat oleh ikatan glikosida. Disakarida (2 molekul monosakarida), trisakarida (3 molekul monosakarida), tetrasakarida (4 molekul monosakarida), dsb. Disakarida adalah molekul oligo sakarida yang paling banyak terdapat di alam.

Most common disacharidesMaltosa : hasil hidrolisis pati t.d 2 glukosa yg terikat dgn ikatan 1-4 Hidrolisis maltase Sukrosa : Dikenal sebagai gula meja diperoleh dr tebu dan beet t.d. glukosa dan fruktosa yang terikat dgn cara C1 glu - C2 fru Hidrolisis sukrase / invertase Laktosa : Dikenal sebagai gula susu t.d galaktosa dan glukosa yg terikat dgn cara C1 gal C4 glu Hidrolisis laktase / galaktosidase

22

Polisakarida Merupakan polimer unit monosakarida

Unit monomer bisa : homopolisakarida

heteropolisakarida Berbeda antara satu dgn yg lain pada unit penyusunnya, ikatan yg menghubungkan, rantai cabang yg terbentuk23

Common polysacharidesPolysaccharide Glycogen Cellulose Chitin Amylopectin Amylose Monomeric D-Glucose D-Glucose N-Acetyl-Dglucosamine D-Glucose D-Glucose Linkages 16 branches 14 14 16 branches 1 4

24

PatiMerupakan polimer glukosa Terdiri dari 2 macam polisakarida Amilosa tidak bercabang

Amilopektin byk cabang C 1-6 setiap 10-30 residuHidrolisis amilase (endoglikosidase) Tidak larut dalam air, sehingga byk digunakan sbg bentuk simpanan karbohidrat pd tnman.25

Enable to react with iodine26

GlikogenPolimer glukosa dengan struktur yg mirip dgn amilopektin tp byk cabang (setiap 8 residu) dan lebih pendek

Terdapat di hewan sebagai bentuk simpanan karbohidrat ktk dibutuhkan energi dipecah mjd glukosa glicogenolisis Tersimpan dlm hati dan otot27

28

Sellulosa Struktural karbohidrat utama pada tumbuhan berkayu dan berserat Polimer D-glukosa linear dgn iktn 14 Dengan iktn tersebut menyebabkan mempy karakter yg sangat berbeda dgn amilosa Bentuk spt fiber / serat lurus dan memanjang Setiap residu glukosa membtk pita yang antr satu dgn yg lain saling berputar 180

29

Kitin Merupakan polimer N-asetil D glukosamin Terhubung dengan ikatan 14 , sehingga memiliki struktur yg mirip dengan selulosa kecuali pada gugus OH atom C 2 diganti dengan gugus amino yg terasilasi Terdistribusi luas di banyak organisme terutama menyusun eksoskeleton bbrp moluska dan artropoda

30

Fruktosa Gula invert Sukrosa

GlukosaXilosa Maltosa Galaktosa Laktosa

Tingkat rasa manis beberapa jenis karbohidrat

Sifat Kimia Karbohidrat1. Sifat Mereduksi Monosakarida dan beberapa oligo/di-sakarida mempunyai sifat mereduksi, terutama dalam keadaan basa. Sifat mereduksi karena ada gugus aldehid dan keton. Sifat seagai reduktor dapat digunakan untuk identifikasi dan uji kualitatif karbohidrat. Sifat Reduktor tampak pada reaksi reduksi ion-ion logam, misalnya ion Cu2+ dan ion Ag+ yang terdapat pada pereaksi tertentu, contohnya: Pereaksi Fehling, Pereaksi Benedict, dan Pereaksi Barfoed

a. Pereaksi Fehling Larutan Fehling A dan Fehling B (disimpan terpisah, baru dicampur ketika akan dipakai. Larutan Fehling A = CuSO4 dalam Air.

Larutan Fehling B = Knatartrat dan NaOH dalam Air. Dalam pereaksi ini ion Cu2+ direduksi menjadi ion Cu+ yang dalam suasana basa akan diendapkan sebagai Cu2O.

Glukosa 1% endapan merah bata Glukosa 0.1% endapan hijau kekuningan

Tidak spesifik

b. Pereaksi Benedict Pereaksi benedict mengandung kuprisulfat, natriumkarbonat, natriumsitrat.

Mereduksi Cu2+ dari kuprisulfat yang kemudian mengendap sebagai Cu2O. Natriumkarbonat dan natrimsitrat membuat pereaksi Benedict bersifat basa lemah. Endapan yang terjadi berwarna hijau, kuning atau merah bata (tergantung konsentrasi karbohidrat). Lebih peka dibanding pereaksi Fehling.

c. Pereaksi Barfoed Pereaksi Barfoed mengandung kupriasetat dan asam asetat dalam air.

Digunakan untuk membedakan monosakarida dan disakarida. Dalam konsentrasi sama, monosakarida bereaksi lebih cepat membentuk Cu2O dibanding disakarida.

2. Pembentukan FurfuralFurfural adalah reaksi dehidrasi atau pelepasan molekul air Dari suatu senyawa. Monosakarida Dalam asam lemah Monosakarida Dalam asam kuatStabil

dipanaskan

dipanaskan

Furfural

a. Pereaksi Molich Pereaksi Molich terdiri dari -naftol dalam alkohol. Monosakarida + Pereaksi Molich + asam sulfat pekat

Terbentuk 2 lapisan zat cair

Pada batas kedua cairan terbentuk warna ungu (reaksi kondensasi furfural + -naftol

Tidak spesifik

3. Pembentukan Osazon Semua karbohidrat yang mempunyai gugus aldehid dan keton bebas akan membentuk osazon bila dipanaskan bersama fenilhidrazin berlebih. Glukosa + Fenilhidrazindipanaskan

Glukosa fenilhidrazon (larut)

Glukosa fenilhidrazon

Glukosazon (berbentuk kristal)

4. Pembentukan EsterMonosakarida mempunyai gugus hidrohsil (OH)

OH + Asam Monosakarida + asam fosfat

Ester Ester asam fosfat

5. IsomerasiMonosakarida dalam asam encer stabil

Monosakarida dalam basa encer D-Glukosa D-Fruktosa

Tidak stabil D-Manosa

DAFTAR PUSTAKANuringtyas, TR, (n.d), Karbohidrat.ppt, Fakultas Biologi Universitas Gajah Mada: Jogjakarta. Poedjiadi, A & Supriyanti F.M.T, 2007, Dasar-Dasar Biokimia, UI Press: Jakarta