BIOMOLEKUL DI

DALAM SEL

Etty Widayanti, SSi. MBiotech.Biologi – FK YARSI

Biomolekul Utama di dalam Tubuh Manusia

No Biomolekul Molekul Pembangun

Fungsi Utama

1 DNA Deoksiribonukleotida Materi genetik

2 RNA Ribonukleotida Sintesis protein

3 Protein Asam amino Umumnya menjadi bagian dari sel yang melangsungkan kerja (enzim, unsur kontraktilitas, dll)

4 Polisakarida berupa glikogen

Glukosa Simpanan energi jangka pendek

5 Lipid Asam Lemak Simpanan energi jangka panjang, komponen membran sel, dll

KARBOHIDRAT

Peranan karbohidrat dalam sistem kehidupan:

- Sumber energi

→ Nutrien utama sel (respirasi seluler)

→ Energi cadangan (materi simpanan)

Pati pada organel sel plastida (tumbuhan)

Glikogen pada sel hati dan sel otot (hewan & manusia)

- Sumber karbon

Bahan baku untuk sintesis asam amino dan asam lemak

- Berperan secara struktural

ex: selulosa

→ senyawa organik yg melimpah

→ penyusun dinding sel tumbuhan

→ bukan nutrisi bagi manusia tapi membantu pembentukan feses

kitin

→ eksoskleton pada artropoda & penyusun dinding sel pd bbrp fungi

→ mirip spt kulit, mengeras (kalsium karbonat)

→ digunakan sebagai benang operasi

KARBOHIDRAT

- Membentuk kompleks dengan protein (glikoprotein) dan lipid (glikolipid) pada membran plasma

KARBOHIDRAT

Keberagaman struktural & spesifisitas Penanda pengenalan sel dalam

komunikasi seluler dan hubungan antar sel

LIPID

Molekul yang tidak larut dalam air (nonpolar) tetapi larut dalam pelarut yang agak polar atau nonpolar

Penyusun: Gliserol + Asam Lemak

- Ekor asam lemak bersifat hidrofobik

- Struktur ekor hidrokarbon asam lemak

→ Asam lemak jenuh (tdk memp ikatan ganda)

→ Asam lemak tidak jenuh (memp ikatan ganda)

Plak pd sistem vaskuler dpt menghambat aliran & mengurangi kelenturan pemb darah Aterosklerosis (penyakit kardiovaskuler)

LIPID

Fungsi lipid:

- Molekul penyimpan energi yang efisien

→ Rantai hidrokarbon & kandungan energi lipid mirip dgn molekul bensin

→ Pada manusia & mamalia, cadangan makanan ditumpuk pada jaringan adiposa

Fungsi jar ini:

sbg bantalan organ vital

insulator tubuh

Sel membengkak & mengkerut ketika lipid disimpan & dibebaskan

LIPID

- Kemampuannya membentuk membran berbentuk spt lembaran

Fosfolipid merupakan komponen utama membran sel

→ Struktur: 1 kepala hidrofilik (polar) + 2 ekor hidrofobik (non polar)

→ Kepala fosfolipid pd bgn luar bilayer berhubungan lgs dgn aqueous pd bgn dalam & luar sel

Bilayer fosfolipid membentuk suatu perbatasan antara sel &

lingkungan eksternalnya

Perbedaan membran plasma pd prokariot & eukariot?

LIPID

Prekursor hormon

Kolesterol adalah steroid (lipid) merupakan salah satu penyusun membran sel & prekursor hormon (sintesis hormon seks)

Protein

Peranan protein:

- Enzimatis

- Struktural

Protein merupakan komponen struktur utama dalam ribosom yang berfungsi sebagai hormon yang menghantarkan sinyal di antara sel-sel yang berbeda atau dapat membantu pergerakan organel dalam sel atau pergerkan sel itu sendiri

Protein

Fungsi suatu protein bergantung pada:

- Bentuk spesifiknya

- Urutan asam amino

Jenis protein:

- Protein globuler

- Protein serat

Konformasi fungsional suatu protein

Sebuah rantai polipeptida tunggal melipat dan melilit membentuk protein fungsional

Fungsi biologis suatu molekul terkait dengan bentuknya

Konformasi spesifik suatu protein menentukan kerja protein

Bentuk molekul menentukan molekul mengenali dan merespon satu sama lain

Lock and key

Struktur Lisozim

- Ditemukan di keringat, air mata, & saliva- Memotong molekul

spesifik pada dinding bakteri- Lekukan pd permukaan lisozim mrpk tempat pengenalan &

pelekatan bakteri target

Konformasi fungsional suatu protein

Sinyal sel otak dapat mempengaruhi persepsi terhadap suasana hati dan rasa sakit.

Morfin, heroin, dan obat yang mengandung opium mirip dengan endorfin (molekul sinyal alami) dpt berikatan dgn reseptor endorfin di otak, menyebabkan euforia dan menghilangkan rasa sakit.

Konformasi fungsional suatu protein

CD4 and Chemokine Receptors are Required for HIV Infection

Chaperone-Assisted Protein Folding

Mediate folding and assembly. Do not convey steric information. Do not form part of the final structure. Suppress non-productive interactions by binding to transiently

exposed portions of the polypeptide chain. First identified as heat shock proteins (Hsp). Hsp expression is elevated when cells are grown at higher-

than-normal temperatures. Stabilize proteins during synthesis. Assist in protein folding by binding and releasing

unfolded/mis-folded proteins. Use an ATP-dependent mechanism.

Chaperone-Assisted Protein Folding

Asam Nukleat

Asam nukleat merupakan polimer linier, tidak bercabang, dan tersusun dari subunit-subunit yang disebut nukleotida.

Terdapat dalam 2 bentuk: DNA dan RNA Nukleotida terdiri dari:

- Pentosa (gula berkarbon lima)

RNA: Gula -D-ribosa

DNA: tidak mempunyai atom oksigen pada karbon ke-2 disebut 2-deoksi--

D-ribosa

Asam Nukleat

- Basa organik hetrosiklik yang mengandung nitrogen

Pirimidin (cincin tunggal) tdd sitosin (S), timin (T), dan urasil (U)

Purin (cincin ganda) tdd adenin (A) dan guanin (G)

-Gugus fosfat bermuatan negatif

DNA merupakan rantai ganda dari deoksiribonukleotida (rantai biru dan rantai merah). Masing-masing rantai tersusun atas mata rantai berupa deoksiribonukleotida, yaitu unit yang terdiri atas deoksiribosa, basa nitrogen (G, C, A atau T) dan fosfat

DNA

Terdapat di:

- Nukleus pada eukariot

- Nukleoid/ sitoplasma pada prokariot Fungsi: Molekul hereditas

RNA

Disintesis dari DNA dan berperan dalam sintesis protein di dalam sitoplasma

RNA

Kelas RNA: hnRNA : Heteronuclear RNA is the immediate copy (transcription) of

the coding regions of DNA (it is very short lived, it is processed into mRNA)

mRNA : messenger RNA is a the product of the splicing of hnRNA (removal of the intronic sequences). mRNA carries the "message from the nucleus to the ribosomes in the cytoplasm

rRNA : ribosmal RNA constitutes 50% of the structure of the ribosome where translation takes place

tRNA : transfer RNAs are each associated with one amino acid and carry a specific anticodon sequence which will pair with the codon sequence of mRNA in the synthesis of protein (translation)

catalytic RNA : catalytic RNA perform a variety of functions in the cytoplasm

Sickle cell Anemia

Normal red blood cell

Sickled cell

Sickle cell Anemia