Vitamin Dan Klasifikasinnya

Klasifikasi serta Peranan Vitamin Sebagai Koenzim dan Dalam Reaksi Biokimia

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat

rahmat dan hidayah-Nya lah penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul

“Pengertian Vitamin, Klasifikasinya Serta Fungsi Dan Aktivitas Vitamin Dalam Reaksi

Biokimia”

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada :

- Ibu Dra. M. Dwi Wiwik Ernawati, M.Kes dan bapak Drs. Haryanto, M.Kes

selaku dosen mata kuliah Biokimia yang telah membimbing penulis,

- Teman-teman kelas pendidikan kimia PGMIPA U yang juga membantu,

- Dan orang tua yang telah memberikan dukungan moril dan materil.

Penulis menyadari terdapat beberapa kesalahan dalam penulisan makalah ini.

Untuk itu penulis mohon maaf karena masih dalam proses pembelajaran. Semoga

makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Jambi, mei 2013

Penulis

1


2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .......................................................................................................... 1

DAFTAR ISI......................................................................................................................... 2

BAB I PENDAHULUAN..................................................................................................... 3

1.1 Latar Belakang ................................................................................................................ 3

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................... 4

1.3 Tujuan ............................................................................................................................. 4

BAB II PEMBAHASAN ...................................................................................................... 5

2.1 Vitamin yang Larut Dalam Air ....................................................................................... 6

2.2 Vitamin yang Larut Dalam Lemak ................................................................................. 27

BAB III PENUTUP .............................................................................................................. 33

3.1 Simpulan ......................................................................................................................... 32

3.2 Saran................................................................................................................................ 32

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................... 33


3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hewan tingkat tinggi dan banyak mikroorganisme tidak mempunyai kemampuan,

untuk mengadakan biositensis zat-zat tertentu yang perlu untuk metabolism secara

normal. Molekul-molekul ini yang merupakan zat gizi organik, yang dibutuhkan dalam

jumlah kecil pada makanan manusia dan sebagian besar hewan untuk pertumbuhan dan

fungsinya yang baik, disebut vitamin, yang merupakan prekwensi esensial dari berbagai

koenzim.

Koenzim adalah suatu molekul organik yang merupakan kofaktor non protein dari

enzim, yang dibutuhkan untuk fungsi katalitiknya. Kofaktor enzim walaupun jumlahnya

kecil dalam sel tetapi sangat esensial bagi kerja beberapa enzim, dan oleh karena itu

memegang peranan penting dalam metabolisme sel.

Vitamin dibedakan atas dua kelas yaitu vitamin yang larut dalam air dan vitamin

yang larut dalam lemak. Vitamin yang larut dalam air meliputi, tiamin (vitamin B1),

riboblavin (vitamin B2), asam mikotinat, asam pantotenat, pisidokksin (vitamin B6),

biotin, asam falat, vitamin B12 dan asam askaribat / vitamin C ). Hampir semua vitamin

tersebut telah diketahui fungsi koenzimnya, sedangkan vitamin-vitamin yang larut

dalam lemak, sepeti vitamin A, D, E, dan K, yang merupakan senyawa berminyak yang

tidak larut dalam air, tidak diketahui dengan jelas fungsi koenzimnya.


4

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana Klasifikasi Vitamin ?

Bagaimana peranan vitamin sebagai koenzim ?

Bagaimana reaksi biokimia vitamin dalam tubuh ?

1.3 Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah :

Untuk memenuhi tugas mata kuliah biokimia.

Untuk mengetahui klasifikasi vitamin.

Untuk mengetahui peranan vitamin sebagai koenzim

Untuk mengetahui reaksi biokimia vitamin dalam tubuh.


5

BAB II

PEMBAHASAN

Banyak enzim membutuhkan kofaktor non-protein untuk fungsi katalitiknya yaitu

suatu molekul organic (koenzim) atau komponen anorganik seperti ion logam. Pada

beberapa enzim, kofaktor itu ikut serta secara langsung dalam proses katalitik dan pada

proses lain kofaktor berfungsi sebagai pembawa sementara beberapa fungsi fungsional

tertentu yang diturunkan dari substrat. Walaupun kofaktor enzim tersebut terdapat dalam

jumlah yang sangat sedikit di dalam sel, kofaktor tersebut sangat esensial bagi kerja

beberapa enzim dan oleh karena itu memegang peranan penting di dalam metabolism sel.

Karena vitamin dibutuhkan dalam tubuh manusia dalam jumlah yang sangat

sedikit (milligram atau microgram perhari), maka vitamin disebut mikronutrien, berbeda

halnya dengan makronutrien seperti karbohidrat, protein dan lemak yang dibutuhkan

pada manusia dalam jumlah yang besar untuk menyediakan energi dan memberikan asam

amino bagi sintesa protein tubuh. Sedangkan mikronutrien hanya berfungsi sebagai

katalisator yang memungkinkan transformasi kimia makronutrien yang secara bersama-

sama kita sebut sebagai metabolisme.

Istilah vitamin lebih umum digunakan untuk golongan senyawa organic yang ikut

serta dalam jumlah sangat kecil pada fungsi normal sel. Beberapa organisme tidak dapat

mensinteasa senyawa tersebut dan harus mendapatkannya dari sumber di luar tubuh.

Itulah mengapa vitamin dikatakan sebagi komponen esensial.

Pada tahun 1935, Otto Warburg, seorang biokoimiawan Jerman berhasil

mengidentifikasi dan mengisolasi struktur koenzim yang disebut nikotinamida aldenin

dinukleotida fosfat yang dibutuhkan di dalam reaksi oksidasi reduksi enzimatis tertentu di

dalam sel. Hingga sekarang sudah ditemukan banyak jenis vitamin yang berperan sebagai

koenzim pada fungsi enzim.

Asal kata vitamin dari kata Vita dan Amina yang sangat diperlukan untuk

mempertahankan hidup. Walaupun kenyataanya, bahwa tidak semua vitamin

mengandung gugus amina.


6

Vitamin adalah senyawa organik yang diperlukan dalam jumlah kecil untuk

organisme yang tidak dapat mensintesis vitamin dan karena itu harus didapatkan dalam

makanan. Perhatikan bahwa senyawa mungkin menjadi vitamin bagi spesies A dan

bukan untuk spesies B, karena spesies B dapat mensintesisnya. Vitamin hanya

dibutuhkan dalam jumlah yang sangat kecil, karena vitamin biasanya berfungsi sebagai

koenzim atau sebagai bagian dari koenzim, Anda akan ingat bahwa enzim dan koenzim

adalah katalis yang dapat digunakan kembali berkali-kali dan karenanya tidak diperlukan

dalam jumlah besar.

Untuk mengklasifikasi vitamin sulit didasarkan pada struktur dan sifat spesifik

kimianya, maka diambil satu kesepakatan mengenai klasifikasi vitamin didasarkan pada

sifat kelarutan vitamin didalam dua jenis pelarut, yaitu:

Air

Minyak atau Pelarut lemak

2.1 Vitamin Yang Larut Dalam Air

Struktur kimia dari vitamin yang larut dalam air sangat beraneka ragam, tetapi

mereka mempunyai sifat molekul polar, sehingga larut dalam air. Semua vitamin yang

larut dalam air, dapat disintesis oleh tumbuh-tumbuhan (kacang-kacangan, biji-bijian,

sayuran berdaun hijau dan ragi) kecuali vitamin B12. vitamin B komplek dan vitamin C

karena ke larutannya dalam air, tidak dapat disimpan lama dalam bentuk stabil, harus

disediakan terus menerus dalam makanan, kecuali vitamin B12, pada hati manusia dapat

disimpan untuk persediaan beberapa tahun. Semua vitamin yang larut dalam air, kecuali

vitamin C, berfungsi sebagai koenzim atau kofaktor dalam reaksi enzimatik.

Vitamin B, Koenzim, dan fungsi Enzimatiknya

Vitamin Bentuk koenzim Fungsi enzimatik

Tiaminin (B1) Tiaminin pirofosfat (TPP) Transfer atau

pengangkatan gugus

aldehida

Reboflovin (B2) Flavin adenin dipuklotida (FAD) Transfer hidrogen


7

Flovida mononukleotida (FMN) Transfer hidrogen

Nikotinamida Nikotinamida adenin dinukletida

(NAD+)

Nikotinamida adenin demikleotida

fosfat (NADP+)

Transfer hidrogen

Asam fantolenat Koenzim A (KoA) Transfer atau karier

gugus asil

Peridoksen (B6) Peridoksalfosfat Transfer gugus

amino, gugus

karboksil dari

rasenisasi.

Biotin Biotin Transfer atau

pengangkatan gugus

karboksial

Asam falat Asam titrahidroksi falat Transfer satu –C

Vitamin B12 Koenzim B12 Pergeseran 1,2 dari

atom hidrogen, karier

gugusan metil

Asam lipoat Lipoatmid Transfer gugus asil

Sumber : Frank B. Amstrong 1989

1. Tiamin (Vitamin B1)

Tiamin (vitamin B1) diperlukan dalam makanan semua hewan, kecuali hewan

memamah biak. Tiamin dijumpai pada semua tumbuhan, tetapi dalam konsentrasi tinggi

terdapat dalam padi-padian sebagai molekul bebas, lapisan luar dari biji padi-padian kaya

akan tiamin. Kekurangan tiamin pada diet manusia menyebabkan penyakit beri-beri,

suatu penyakit yang ditandai tidak terkendalinya syarat, paralisis dan kehilangan berat

badan. Tiamin pertama kali diisolasi dan dimurnikan tahun 1926, dan struktur kimianya

ditentukan pada awal tahun 1930-an oleh Robert R. Williams di Amerika Serikat.


8

Struktur kimia teamin, mengandung, sistem dua cincin yaitu perimidin dan

tiazol. Pada jaringan hewan tiamin terutama terdapat sebagai tiamin pirofosfat atau

kimia difosfat (TPP), yang merupakan bentuk koenzimnya.

Tiamin (vitamin B1)

Tiamin pirofosfat (TPP)

Tiamin penafosfat berfungsi sebagai koenzim pada beberapa reaksi penting dalam

metabolis karbohidrat, yang melibatkan pengangkatan atau transfer, gugus aldehida dari

molekul donor menjadi molekul penerima. Pada reaksi tersebut TPP berfungsi sebagai

senyawa perantara yang membawa gugus aldehida yang terikat secara kovalen pada

cincin tiazol. Contohnya adalah reaksi yang dekatalisis oleh enzim perivat dekarboksilase

yang merupakan langkah penting dalam permentasi glukosa oleh klamer untuk

menghasilkan alkohol pada reaksi dekarboksilasi piruvat, gugus korboksil dari piruvat

dikeluarkan sebagai CO2 dan sisa molekul piruvat yang kadang-kadang disebut sebagai

asetaldehida aktif, secara bersamaan dipindahkan ke posisi C-2 dari cincin taizol (tempat

reaktif TPP) yang terikat kuat dengan TPP untuk menghasilkan turunan hidroksietil.

H3C C

N

C

C

HC

N

NH2

CH2 N

C

H

C

CH3

C

S

CH2 CH2OH

H3C C

N

C

C

HC

N

NH2

CH2 N

C

H

C

CH3

C

S

CH2 O P O P O

O

O

O

O


9

Senyawa antara ini hanya sementara terdapat, karena gugus hidroksielil dilepaskan

dengan cepat dari koenzim untuk menghasilkan asetaldehida bebas.

Reaksi dalam Tahapan

Piruvat + H2O + TPP – E -hidroksietil-TPP-E + HCO3-

-hidroksietil-TPP-E Asetaldehida + TPP-E

TPP juga mempunyai peran sebagai koenzim dari enzim dehidrogenase piruvat dan

dehidrogenase -ketoglutarat yang lebih kompleks. Reaksi ini terjadi pada lintas utama

oksidasi karbohidrat di dalam sel.

2. Riboflavin (Vitamin B2)

Riboflavin pertama kali diisolasi dari susu, disintesis oleh semua tumbuhan dan

banyak mikroorganisme, jadi ditemukan dalam semua bahan biologik. Hewan tingkat

tinggi harus memperoleh vitamin dari makanan.

Riboflavin atau vitamin B2 terdiri dari D-ributol yang terikat pada cincin

isoaloksazin vitamin ini telah terbukti berperan sebagai faktor pertumbuhan pada tikus.

Kini dapat diperoleh secara komersial dari mikroba tertentu.

Riboflavin (Vitamin B2)

CH3 C

O

COO + H2O CH3 C

O

H + HCO3-

Dekarboksilasepiravat

H3C C

C

C

C

C

CH

H

N

N

C

C

C

N

C

NH

O

CH2

HCOH

HCOH

HCOH

CH2OH

H3C


10

Riboflavin adalah komponen dari dua koenzim yang berhubungan erat yaitu blavin

mononukleotida (FMN) dan flavin adenin dinukleotida (FAD).

FMN dan FAD adalah koenzim dari kelas enzim dehedrogenase yang dikenal

sebagai plano protein atau dehidrogenase plavin yang mengkatalisis reaksi oksidasi

reduksi. Pada reaksi-reaksi yang dikatalisis oleh enzim.enzim ini, cincin iso aloksazin

H3C C

C

C

C

C

CH

H

N

N

C

C

C

N

C

NH

O

CH2

HCOH

HCOH

HCOH

H3C

CH2

O

P

O

OO

O

P OO

CH2

H

O

H

OH OH

H

H

N

NN

N

NH2

O

H3C C

C

C

C

C

CH

H

N

N

C

C

C

N

C

NH

O

CH2

HCOH

HCOH

HCOH

H3C

CH2

O

Rib

ofla

tin

Flavin monouklestida (FMN)Riboflavin monofosfat

Flavin adenin dinukleotida (FAD)

O

P

O

OO


11

plavin mulektida berfungsi sebagai pembawa sementara sepasang atom hedrogen yang

dipindahkan dari molekul substrat

Dehidrogenase suksinat adalah contoh dehidro genase plavin, yang mengandung FAD,

yang mengkatalisis reaksi oksidasi suksinat menjadi fumarat.

Suksinat + E-FAD Fumarat + E-FADH2

Loktat Piruvat

3. Asam Nikotinat dan Nikotinamida

Nikotinamida adalah merupakan bentuk amida dari asam nikotinat. Untuk

menghindarkan salah pengertian dengan alkaloid mikotin dari tembakau maka diberikan

mama alternatif bagi asam nikotinat yaitu niasin untuk penggunaannya secara umum.

Kekurangan niasin menyebabkan penyakit lidah hitam (black tangue) pada ujung dan

pellogra (bahasa Itali, yang berarti kulit kasar) pada manusia, asam nikotinal banyak

terdapat pada tumbuhan dan jaringan hewan, terutama daging. Nikotinamida dapat

disintesis dari triptofan.

H3C C

C

C

C

C

CH

H

N

N

C

C

C

N

C

NH

O

H3C

O

H3C C

C

C

C

C

CH

H

N

N

C

C

C

N

C

NHH3C

O

HR

H

S ++

R

H

H

S

Flavin nukleotida

Substratterdehidro-genasi

Reduksi flavinnukleotida

Sunstrat

FMN

Laktat dehidrogenase


12

Nikotinamida adalah komponen yang merupakan bagian aktif dari dua koenzim,

yaitu nikotinamida adenin dinakleotida (NAD+) dan nikotinamida adenin dinukleotida

fosfat (NADP+) yang dulunya dikenal masing-masing sebagai koenzim I dan koenzim II.

Nikotinamida adenin dinukleotida (NAD+)

HC

HC

C

C

N

H

CH

C

O

OH

Asam nikotinat (Niacin)

HC

HC

C

C

N

H

CH

C

O

NH2

Nikotinamid (Niasinamid)

N

NN

N

NH2

Adenin

CH2

H

O

H

OH OH

H

H

OPO

O

Ribosa

O Lokasi gugusan fosfattambahan dari NADP+

O

O

P O-

O-

1

C

O

NH2

CH2

H

O

H

OH OH

H

H

NOPO

O

Ribosa


13

Koenzim-koenzim ini terdapat dalam bentuk teroksidasi (ditentukan sebagai NAD+ dan

NADP+) dan bentuk tereduksi (NADH dan NADPH). Bagian mikotenamida koenzim

ini berperan sebagai pembawa sementara ion hidrida yang dipindahkan secara enzimatik

dari molekul ensbstrat oleh kerja enzim dehidrogenase tertentu.

Contoh reaksi enzimatik tersebut adalah reaksi yang dikatalisasi oleh dehidrogenase

malat, yang menyebabkan dehidrogenasi malat, menghasilkan oksaloasetat dan pada saat

aktivasi asam lemak dalam oksidasi asam lemak. Tahap ini terjadi pada oksidasi

karbohidrat. Enzim ini mengkatalisasi pemindahan dapat balik ion hidrida dari malat ke

NAD+ membentuk NADH, sedangkan atom hidrogen lainnya meninggalkan gugus

hidroksil malat dan muncul sebagai ion H+ bebas.

L-Malat + NAD+ Oksaloksetat + NADH + H+

4. Asam Pantotenat

Kata pan pada asam pantotenat berasal dari bahasa Yunani yang memiliki arti

dimana saja vitamin ini ditemukan pada semua jaringan, baik tumbuh-tumbuhan maupun

hewan, dan juga pada mikrooganisme asam pantotenat tersebar demikian luasnya dalam

berbagai bahan makanan sehingga tidak ada penyakit yang diketahui disebabkan oleh

kekurangan vitamin ini. Asm pantotenaf yang juga dikenal sebagai vitamin B5, untuk

pertama kalinya diisolasi tahun 1938 dari Khamir dan ekstrak hati oleh Roger J.

Williams/ bentuk koenzim dari asam pemtotenat adalah Koenzim A (disingkat KOA atau

HC

HC

C

C

CH

NR

+

H

H

S

+

C

O

NH2

HC

HC

C

C

CH

NR

+S

+

C

O

NH2

H++

Substrat NAD+

Substratterhidrogennasi

NADH

Dahidrogenasemalat


14

-H2O

KOA-SH). Disebut demikian karena pertama kali dijelaskan sebagai suatu kofaktor

untuk reaksi asetilasi enzimatik tertentu. Koenzim A mengandung gugus toil atau silf

hidril (-SH) yang reaktif yang terletak pada bagian merkaptoetilamin- dari koenzim,

tempat gugus asil berikatan secara koralen membentuk tisester selama pemindahan gugus

asil.

Asam pantotenat

Koenzim A

Transfer gugus asil :

O

HO

C CH2 CH2 NH C

OH

C

CH3

CH3

CH2

OH

HS CH2 CH2 NH C CH2 CH2 NH C

O

C

OH

H

C

CH3

CH3

CH2 O

O-

P

O

O

O-

P

O

O CH3

H

O

HH H

O OH

N

HC

N

C

C

C

NH2

N

CH

N

O

-Merkapto-etilamin

Asam pantotenat

OO O

O

Ribosa – 3 fosfat

adenin

R C

O

O- + HS - KoA R C S KoA

O

Asilo KoA (Tioester)

R C Substrat KoA

O

HS+R C S KoA

O

Substrat+


15

Dehidrogenase

Piruvat

Asetil-KoA

Secara biologi KoA penting sebagai pembawa atau donor dari gugus asil

seperti pada reaksi asam piruvat menjadi asam sitrat yang merupakan reaksi awal pada

siklus asam sitrt, yaitu lintas utama bagi degradasi oksida tub karbohidrat dan pada

reaksi oksidasi asam lemak di dalam sel aerobik.

Pembentuk Asetil – KoA :

Penggunaan Asetil-KoA

Pada reaksi I, asetil-KoA dibentuk selama dekarboksilasi oksidatil piruvat oleh

dehidrogenase piruvat komplek

Pada reaksi II, gugus asetil pada asetil-KoA depindahkan keoksaloaselat menghasilkan

sitrat oleh sintase sitrat.

5. Piridoksin (Vitamin B6)

Pendokpin atau vitamin B6 terdiri dari tiga senyawa yang berhubungan erat,

yaitu peridoksin, piridoksal dan piridoksamin. Ketiganya tersebar luas di alam baik pada

hewan maupun tumbuhan. Padi-padian termasuk sumber yang sangat kaya vitamin B6.

CH3 C COO- + NAD+ + KoA SH H2O CH3

O

C

O

S KoA HCO-3 + NADH + H+

CH3 C

O

S KoA +COO-

C O

CH2

COO-

COO-

C

CH2

COO-

HO

CH2

COO- KoA+ SSintase Sitrat

Asetil KoA Oksaloasetat Sitrat


16

Bentuk aktif vitamin B6 :

Bentuk aktif dari vitamin B6 adalah peridoksal fosfat, yang selalu terdapat dalam bentuk

aminopiridoksumin fosfat, yang berfungsi sebagai gugus prostetik sejumlah enzim yang

mengkatalisis reaksi mentabalisme asam amino, transaminasi, dekarboksilasi dan

rasemisasi. Walaupun reaksi-reaksi ini dikatalisis oleh enzim yang berlainan, tetapi

koenzimnya sama yaitu piridoksal fosfat.

HO

CH2OH

CH2OH

H3C N

HO

CHO

CH2OH

H3C N

HO

CH2NH2

CH2OH

H3C N

Piridoksin Piridoksal Pitidoksamin

HO

CH2OH

H3C N

CH2OH HO

CH2OH

H3C N

CH2 O P

O

O

OH

MgADPMgATP

Piridoksal Kinase

PIridoksal Piridoksal fosfat

HO

CHO

H3C N

CH2

Piridoksal fosfat, bentukpenerima gugus amino

O

O-

P

O

O- HO

CH2-NH2

H3C N

CH2 O

O-

P

O

O-

Piridoksamin fosfat, bentukpenerima gugus amino


17

Glatamat-aspartat

Pada gambar transaminasi yang dikatalisis oleh transaminasi atau aminotransferase,

piridoksal fosfat yang terikat kuat, berfungsi sebagai pembawa sementara gugus amino

dari senyawa donor yaitu asam -amino, menuju senyawa penerima gugus amino yaitu

asam -keto

Reaksi transamenasi

+NH3

R CH COO-

+NH3

R CH2 COO-

CO2

Dekarboksidasi

O

R C COO-

+NH3

R CH COO-+

Transaminasi

(D + L)

Rasemisasi

O

R C COO-

COOH

CH2

CH2

H C NH2

COOH

COOH

CH2

C = O

COOH

+

COOH

CH2

C = O

COOH

CH2+

COOH

CH2

H-C-NH2

COOH

CH2transaminase

Asam glutamat(donor asam amino)

Oksaloasetat(akseptort Asam keto) - ketogkketaraf

(Produk Asam keto)Aspartaf

(Produk Asam Amino)


18

Glatamat dekarbok

Silase

Glatamat rasemase

Reaksi Dekarboksilasi

Reaksi Pasemisasi :

Telah diketahui ada kira-kira 20 macam reaksi asam amino, dimana periodoksal

fosfat terlibat, salah satu diantaranya adalah interkonversi serin dan lesin. Koefnzim

piridoksal ini menarik perhatian sebab berikatan dengan lisin pada enzim fosfarilase

dalam hewan dan tumbuhan.

6. Biotin

Biotin untuk pertama kalinya diisolasi pada tahun 1935 oleh Dritz Kogl dan

Benno Jonnis, dari konsentrat hepar sebagai faktor pertumbuhan dari ragi. Pada hewan

kebutuhan biotin di cukupi oleh bakteri usus yang mensintesis vitamin ini kebanyakan

usus hewan membuat cukup biotin untuk memenuhi kebutuhannya.

COOH

CH2

H-C-NH2

COOH

CH2

COOH

CH2

H-C-NH2

H

CO2+

Asam glutamat

COOH

CH2

NH2 -C-H

COOH

CH2

COOH

H-C- NH2

CH2

COOH

CH2

L-Asam glutamat D-Asam Glutamat


19

Biotin dapat ditemukan dalam padi-padian ragi, telur dan limpa. Biotin disebut

juga sebagai anti egg white injury faktor, yaitu faktor yang dapat memperbaiki keadaan

definisi yang dibuat pada hewan percobaan dengan memberikan putih telur yang banyak.

Misalnya, tikus diberi makanan yang mengandung putih telur mentah yang banyak,

menyebabkan kerontokan rambut, radang kulit, dan hilangnya koordinasi otot ini

diakibatkan oleh adanya glikoprotein dalam putih telur yang disebut avidin, yang

mengikat biotin dengan sangat kuat sehingga tidak dapat diserap oleh dinding tesus,

sehingga vitamin ini tidak berperan sebagai koenzim.

Avidin + Biotin Avidin biotin

Dengan memasak putih telur, avidin akan menjalani denatrasi sehingga tidak mampu

lagi menyikat biotik. Dengan demikian telur masak tidak pengganggu penyerapan biotin.

Enzim yang memerlukan biotin mengkatalisis penggabungan (karboksilasi) atau

transfer CO2 (transkarboksilasi). Dalam reaksi karboksilasi diperlukan ATP, Mg2+ dan

biotin, sebagai N-karbaksi biotinilklisin yang bertindak sebagai pembawa CO2.

O

HN NH

HC CH

H2C CH (CH2)4 COOH

S

Biotin


20

N-karboksibiotinillesin

(N-karboksibiositin)

Dua langkah dalam reaksi karboksilasi

Langkah 1 : Enzbiotin + HCD-3 + ATO ENZ karboksibiotin + ADP + Pi

Langkah 2 : Substrat + ENZ karboksibiotin Substarat terkaboksilasi + enz-biotin

Contoh dari reaksi karboksilasi yang bergantung kepada biotin adalah reaksi yang dikata

lesis oleh karboksidase perivat yang melangsungkan karboksidasi perivat menjadi aksalo

aselat dan karboksidasi propesional KoA menjadi metilmalonil KoA.

ATP + HACO-3 + CH3-C – COO- ADP+ Pi + -COO-CH2 – C – COO-

7. Asam Folat

Asam folat pertama kali diisolasi dari daun bayam dan namanya berasal dari

bahasa latin, Bolium = daun, struktur kimia dari asam folat mengandung suatu derivat

pteridin, asam p-amino benzoat dan asam glutamat

O

N NH

HC CH

H2C CH (CH2)4 COO-

S

-O C

O

C

O

NH

(CH2)4 C

H

NH+3

OO

Piruvat Oksalo aselat


21

Vitamin ini dapat menolong keadaan anemia pada unggas dan berperan sebagai

faktor pertumbuhan untuk berbagai mikroba. Nama lain dari asam folat adalah asam

pteroilglutamat, asam folat sendiri tidak mempunyai aktivitas koenzim, tetapi molekul ini

tereduksi secara enzimatik di dalam jaringan menjadi asam tetrahidropolat (FH4),

merupakan bentuk koenzim aktifnya

Asam folat + HADPH + H+ FH2 + NADP+

FH2 + HADPH + H+ FH2 + NADP+

Asam tetrahidrofolat (FH4) atau TGF berfungsi sebagai pembawa sementara gugus 1-

karbon di dalam sejumlah reaksi enzimatik yang kompleks. Di sini, gusgus metil (-

CH3), metelen (-CH2), metinil (-CH = ), formil (-CHO), atau formino (-CH = NH)

dipindahkan dari satu molekul ke molekul lainnya.

8. Vitamin B12 (Sianokobalamin)

Vitamin B12 merupakan vitamin yang memiliki struktur kimia paling komplek

dibandingkan dengan vitamin lainnya. Vitamin B12 tidak dibuat oleh tumbuhan atau

hewan, tetapi dapat dijumpai pada hewan dan mikroorganisme. Vitamin B12 ini hanya

Folat reduk

tase

reduktase

dihirofolat

H2N C

N

C

CN

C

OH

N

C

HC

NCH2

N

H

C

CH

CH

HC

HC

C C

O

NH

CH

COOH

CH2 CH2 COOH

Asam glutamat2-Amino-4-hidroksi-6-mentil[teridin

Asam p-Amino-benzoat (PABA)


22

CH3

CH3 CH3

CH3

CH3

dapat disintesis oleh mikroorganisme 50% vitamin B12 pada orang dewasa dihasilkan

oleh bakteri usus. Menurut H.A Baker, vitamin B12 merupakan bagian dari koenzim

B12, dengan struktur sebagai berikut :

Koenzim B12

OH2COH

H

H

O OH

H

P

O

OO

CHC3H

CH2

NH

CO

CH2

CH2

CH2H

CH2

CONH2CH3

N

CH2

CONH2

CH2H

CH2

CONH2

N

C

Co

N

H

CH

CH2 CH2 CONH2

CCH3

CH2 CONH2

H

CH2 CH2 CONH2

CN

OCH2

H

H

OH OH

H

H

N

HC

NC

C

C

N

CH

N

NH2

5’ Deoksidenosin

Sistim cincin korin

N

HC

NC

C

HC

C

C

CH

CH3

CH3

5,6-Dimetibenzimidazol –ribonukleotida


23

Vitamin B12 bersifat unik diantara semua vitamin lainnya, yaitu molekulnya

tidak hanya mengandung suatu molekul organik yang kompleks, tetapi juga

mengandung unsur mikro yang esensial yaitu kobalt (Co). Vitamin B12 disebut juga

sianokobalamin sebab molekulnya mengandung gugus amino yang berikatan dengan

kobalt, kompleks terkoordinasi serupa dengan sistem cincin porfinin pada heme dan

protein heme pada bentuk koenzim vitamin B12 yang disebut 5 desksiadenosilkobalamin,

gugus siono digantikan oleh gugus S;deoksiadenosil. Bentuk lain dari koenzim B12

adalah metilkobalamin.

Vitamin B12 disebut juga antipernisim anemia, karena pertama kali diketemukan

sebagai senyawa yang dapat mengobati penyakit anemia permisiosa, yaitu pembentukan

sel-sel darah merah tidak dewasa dan rapuh, vitamin B12 dikenal sebagai faktor

pertumbuhan beberapa bakteri dan protozora.

Koenzim vitamin B12 desintesis dari vitamin B12 dengan enzim khusus, sintetase

B12. koenxim ini tidak stabil, jika kena cahaya matahari akan berubah menjadi

hanokobalamin atau hidroksi kobalamin, terdapat dua jenis reaksi enzimatik yang

memerlukan koenzim vitamin B12 jenis pertama mengakatalisis penggeseran 1,2 suatu

atom hidrogen dari satu atom karbon substrat ke atom berikutnya dengan pengeseran 2,1

(terbalik) yang serentak dari beberapa gugus lainnya, alkil, karboksil, hidroksil atau

gugus amino

C

11

H

C

12

X

C

11

X

C

12

H


24

Reaksi koenzim B12 yang diketalisis oleh mutase metilaspartat,

Asam glutamat Asam B-metil aspartat

Jenis reaksi yang kedua, koenzim B12 tertindak sebagai pembawa gugusan metil yang

didapat dari N5 metiltetrahidrobolat, terhadap molekul akseptor yang sesaui, dalam

suatu reaksi, gugus metil menduduki posisi, S-deaksi adensil dari koenzim B12, suatu

contoh adalah metilasi dari homosistein untuk menghasilkan metionin

Homosistenin Metionin

9. Asam Lipoat

Asam lipoat yang juga disebut asam tioktat dekristalisasi tahun 1951 oleh Lester J.

Reed dan Irurin C. Gunsalus dan hewan-hewan. Ketika pertama kali diisolasi asam

lipoat diduga merupakan vitamin B, namun bukti mutakhir menunjukkan bahwa hewan

mensintesis sejumlah kecil asam lipoat yang diperlukan, dan dengan demikian tidak

mempunyai kebutuhan diet terhadap homolekul ini. Sering diklasifikasi. Sebagai vitamin

B karena fungsi koenzimatiknya, dan asam lipoat disebut sebagai suatu vitamin, psenzo.

HOOC C

H

H

C

H

CHNH2

H

COOH

HOOC C

H

H

C

H

CHNH2

H

COOH

Mutase metilaspartot

SH

CH2

CH2

HC NH3+

COO-

CH3

S

CH2

HC NH3+

COO-

CH2

FH4

N5 – metil-FH4

Koenzim B12


25

Asam lipoat Asam dihidrolipoat

(bentuk teroksidasi) (bentuk bereduksi)

Ada dua bentuk asam lipoat, yang pertama adalah asam lipoat dalam bentuk

teroksidasi, yang merupakan suatu disulfida siklik dan yang kedua adalah asam

dihirdokpoat, bentuk tereduksi dengan dua gugusan sulfhidril pada C-6 dan – 8.

Bentuk koenzim dari asam lipoat, seperti biotin, berikatan secara kovalen melalui

suatu ikatan amida pada gugus amino- suatu residu lisil spesifik dari apoenzim, lipolisin

– N- asam lipoal berfungsi dalam dua dekorboksilasi aksidatil kunci dalam

pemanfaatan aerobik karbohidrat untuk energi dengan menstransfer suatu gugusan asil,

yang disumbangkan oleh tiamin pirofosfat (TPP) kepada KoA-SH.

Lipoamid (-N-Lipolisin)

Skema fungsi asam lipoat dalam reaksi transfer gugusan asal :

H2

C

H2C CH

S S

CH2 CH2 CH2 CH2 COOH

H2

C

H2C CH

SH SH

CH2 CH2 CH2 CH2 COOH

H2

C

H2C CH

S S

CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2C

O

NH

C

O

COO

NH+3

Residu lisil

TPP dan

O

C R + C

C

C

SS

Enz Enz TPP + C

C

C

SSH

Enz Enz+ TPP

C R

O


26

10. Vitamin C (Asam Askorbat)

Vitamin C atau asam akorbat disintesis dari glukosa pada semua tumbuhan tingkat

tinggi dan kebanyakan hewan, tetapi tidak pada manusia, kera, manurut, burung bulbul,

kelelawar buah India dan ikan tertentu. Vitamin C adalah asam L-askorbat, suatu lakton

derivat gula dari glukosa. Vitamin C sebagai pereduksi yang kuat mudah kehilangan dua

atom hidrogen, menjadi asam L-dehidroaskorbat, yang masih memiliki aktivitas vitamin

C. tetapi bila cincin lakton dihidrolisis untuk menghasulkan asam L-diketogulonat, maka

aktivitas vitamin C hilang.

Atau

Asam L-askorbat

C

C

C

SSH

Enz CoA -SH+

C R

O

C

C

C

SHSH

Enz CoA+ S C

O

R

C

C

C

S

TPP dan

S

Masing-masing mewakili tiamin pirofosfat dan lipoamid

O

C

C

C

HC

CH

HO

HO

HO

CH2OH

O

O

O OH

CH CH2OH

OH

HO


27

Konfersi dari asam askorbat menjadi dikatogulonat

Fungsi biokimiawi yang spesifik dari vitamin C belum diketahui, vitamin C

berfungsi sebagai kofaktor dalam reaksi hidroksilasi enzimatik residu prolin pada

kolagen jaringan pengikat vertebrata untuk membentuk resedu – 4- hidroksi prolin, yang

hanya ditemukan pada kilagen, dan tidak pada protein hewan lainnya.

2.2 Vitamin yang Larut Dalam Lemak

Vitamin-vitamin yang larut dalam lemak dimasukkan / digolongkan kedalam lipida.

Keempat vitamin yang larut dalam lemak (vitamin A,D,E, dan K) dibentuk secara

biologik dari unit-unit hidrokarbon S-karbon, yang disebut ispren atau 2-metilbitadiena,

yang merupakan unit pembangunan sejumlah sneyawa alamial minyak / lemak.

Fungsi biokimiawi yang khusus atau koenzim vitamin yang larut dalam lemak

masih belum diketahui secara jelas. Satu sifat yang penting dari vitamin ini adalah,

bahwa golongan ini dapat disimpan dalam jumlah besar di dalam tubuh.

1. Vitamin A

Vitamin A untuk pertama kalinya dikenal sebagai faktor nutrisi esensial oleh

Elmer MeCollum pada tahun 1915 dan kemudian dapat diisolasi dari minyak hati ikan.

O

C

C

C

HC

C

HO

HO

HO

CH2OH

O

H

O

C

C

C

HC

CH

O

O

HO

CH2OH

O

-2H

O

C

C

C

HC

CH

O

O

HO

CH2OH

O

OH

+H2O

Asam L-askorbat(Aktif)

Asam L-dehidroaskorbat(Aktif)

L-diketogulonat (tidakaktif)


28

Vitamin A diperlukan oleh semua hewan bertingkat tinggi vitamin A hanya terdapat

dalam jaringan hewan, sedangkan pada tumbuhan terdapat sebagai korotensid yang

dapat diambil menjadi vitamin A dalam jaringan kebanyakan hewan.

Ada dua macam bentuk kimia vitamin A yaitu vitamin A1 (retinol), diperloleh

dari hati ikan laut. Bila gugus primer alkohol dari retinol dioksidasi, dihasilkan

aldehidretenal. Bentuk yang lainnya adalah vitamin A2-yang diperoleh dari hati ikan air

tawar. Vitamin A2 mempunyai ikatan rangkap yang jumlahnya satu lebih banyak

daripada vitamin A1 vitamin –vitamin ini adalah alkohol yang mengandung cincin 6

oksiklik, yang mengandung 20 atom karbon, dengan rantai samping yang terdiri dari dua

arut isoprem.

Walaupun vitamin A diketahui berfungsi dalam proses penglihatan, tetapi

kemungkinan mempunyai, peranan metabolik lain, karena semua jaringan dipengaruhi

oleh suatu difisiensi : satu peranan umum diduga dalam transpor itu kalsium melintasi

membran tertentu.

2. Vitamin D

Vitamin D atau kalsiteral merupakan turunan steroid. Vitamin D terdapat dalam dua

bentuk, yaitu dalam jaringan hewan terdapat sebagai vitamin D3 atau kalekalsiferal yang

H3c

CH3

H2

C C

H3c

C

C

CH CH

CH

+

C

CH3

CH CH C

CH3

CH CH2OH

CH3H3C

HC

CH3

CH

C

CH3

CH

HC

CH

C

CH3

CH

HC

CH

C

CH3

CH

CHC

CH

CH3H3C

H3C


29

selalu dijumpai dalam minyak hati ikan. Vitamin D3 pada manusia dan hewan dibuat

dibawah kulit dari prekuensor 7-dehidrokolesteral, melalui penyinaran sinar ultraviolet.

Bentuk lainnya adalah vitamin D2 atau ergokalsiferol, produk komersial yang dihasilkan

dari radiasi sinar ultra violet terhadap ergasterol khamir.

Kekurangan vitamin D menyebabkan metabolisme kalsium dan fosfat tidak normal,

menyebabkan tumbuhnya penyakit Tulang (ricket), kaki bengkak karena terhambatnya

pertumbuhan tulang. Pada kondisi normal, manusia mampu untuk menghasilkan cukup

vitamin D, melalui reaksi seperti di atas.

Fungsi biokimia vitamin D telah dipelajari secara intensif pada tahun-tahun terakhir

ini. Vitamin D3 merupakan prekursor dari 1,25-dihiroksikolekalsoferol, yang dibuat

dalam ginjal. Senyawa ini dianggap sebagai hormon dan didefinisikan sebagai pembawa

pesan kimia yang disintesis oleh satu organ untuk mengatur aktivitas biologi pada

jaringan lain. pelacakan dengan isotop membuktikan bahwa vitamin D menaikkan

kecepatan pertumbuhan dan sesopsi mineral (Ca) dalam tulang, dan juga mempengaruhi

pembuangan fosfat dari ginjal.

3. Vitamin E

Vitamin E atau -tokoferol pertama kali diisolasi tahun 1922, sebagai suatu faktor

dari suatu minyak sayuran yang menyebabkan infetilitas pada tikus. Karena

keterkaitannya dengan reproduksi, maka vitamin ini diberinama tokoferol, dari bahasa

yunani, tokos. Yang berarti hamil muda. Vitamin E mengandung cincin aromatik

bergugus hidroksil, dengan rantai samping isoprenoid.

Kekurangan vitamin E pada tikus dan hewan lainnya menyebabkan sterilitas

(hemandulan), kelemahan otot dan kulit bersisik. Pada anak sapi terjadi kerusakan

jantung, dan retardasi pertumbuhan pada kelinci.

Aktifitas biokimia yang lekas dari vitamin E belum diketahui, tetapi vitamin ini

menghalangi oksidasi non enzimatik pada ikatan rangkap asam lemak tak jenuh. Karena

itu vitamin E dikenal sebagia zat antioksidan. Karena sifat prtektif ini, maka vitamin E

sering ditambahkan pada makanan berminyak komersial untuk mencegah terjadinya

oksidasi, sehingga makanan tidak menjadi tenyik.


30

4. Vitamin K

Vitamin K diberi nama dari bahasa Denmarik, koagulasi oleh penemuannya,

Henrik Dam (Hadial Nobel, 1943) dan sesuai dengan makna kata tersebut, vitamin K

diperlukan untuk pembekuan darah. Vitamin K ditemuakn dalam dua bentuk, yaitu

vitamin K1 (filokurnon) yang ditemukan dalam jaringan tumbuhan temtamo yang

berwarna hijau tua yang lainnya adalah vitamin K2 (manakwiron) yang dihasilkan oleh

bakteri dalam usus.

Vitamin K1 (memiliki 4 unit isopren pada rantai sampingnya)

Pada individu yang normal, kekurangan vitamin K adalah sangat jarang akan tetapi

pemakaian antibioltika yang berkepanjangan dapat menyebabkan kekurangan vitamin K,

karena terbunuhnya flora usus.

CH3

O

O

CH3

O

O

CH2 CH C

CH3

CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH

CH3CH3 CH3

CH3

CH3

O

O

CH3 CH C

CH3

CH2 H

6


31

Fungsi biokimia vitamin K adalah diperlukan dalam pembentukan yang baik

protein plasma, protrombin yang diperlukan dalma pembekuan darah. Karena itu

kekurangan vitamin K, menyebabkan terhentinya pembekuan darah.

Dan antagonis vitamin K adalah dikumarol, pertamakali diisolasi dari jerami clover

berjamur dan warfarin, analog sintetik dari vitamin K. kedua zat antagonis ini mencegah

terjadinya pembekuan darah. Warfarin adalah suatu racun tikus, yang apabila dimakan

oleh tikus, dalam suatu periode waktu, menyebabkan kematian dengan menimbulkan

pendarahan dalam.


32

BAB III

PENUTUP

SIMPULAN

Dari bab pembahasan di atas maka dapat disimpulkan :

Vitamin adalah senyawa organic yang ikut serta dalam jumlah yang sangat kecil

pada fungsi normal sel.

Koenzim adalah suatu molekul organik yang merupakan kofaktor non protein dari

enzim, yang dibutuhkan untuk fungsi katalitiknya.

Vitamin dapat dibedakan menjadi 2 kelas berdasarkan kelarutannya, yaitu vitamin

yang larut dalam air dan vitamin yang larut dalam lemak.

Vitamin yang larut dalam air meliputi Tiamin ( Vitamin B1), riboflavin ( Vitamin

B2 ), asam nikotinat, asam pontenat, tiridoksin ( Vitamin B6), Biotin, asam folat,

vitamin B12, dan asam askorbat ( Vitamin C ).

Vitamin yang larut dalam lemak yaitu Vitamin A, D, E, dan K.

Sebagian vitamin berperan sebagai komponen koenzim atau gugus prostetik enzim

lainnya.

SARAN

Setelah membaca makalah ini penulis berharap pembaca dapat memahami

klasifikasi serta peranan vitamin baik dalam membantu enzim maupun pada reaksi

biokimia dalam tubuh, sehingga dapat memenuhi kebutuhan vitaminnya dengan tepat.


33

DAFTAR PUSTAKA

Albert L. Lehninger.1982. Dasar-Dasar Biokimia. Maryland: Maggy Thenewijaya

Christopher K. Mathews K. E. Van Holde. 1996. Biochemistry. Oregon State University

Hardjasasmita, Pantjita. 1991. Biokimia Dasar. Jakarta: FKUI

Poedjiadi, Anna. 2007. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UI-Press

William T. Keeton. 1976. Biological Science. London

http://www.docstoc.com/docs/47169140/VITAMIN-DAN-KOENZIM

Vitamin Dan Klasifikasinnya

Documents

Transcript of Vitamin Dan Klasifikasinnya