Upload
puput-astriati
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/17/2019 1.protein (2)
1/71
BIOKIMIA HASIL PERIKANAN
By:Romauli J. Napitupulu
Teknologi Pengolahan Hasil Perikanan
2016
8/17/2019 1.protein (2)
2/71
PENGERTIAN BIOKIMIA
• BIOKIMIA : ilmu yang berhubungan denganberbagai molekul di dalam sel atau organismehidup sekaligus dengan reaksi kimianya.
BIOS CHEMIOSHIDUP/HAYATI KIMIA/SENYAWA
ORGANIK
BIOLOGI KIMIAORGANIK
ILMU KIMIA HAYATI (BIOKIMIA)
8/17/2019 1.protein (2)
3/71
Apa itu Biokimia?
• Definisi:
– Webster’s dictionary: Bios = Yunani, artinya“hidup” “Kimia mahluk hidup; Kimia yang terjadi
dan menjadi ciri kehidupan.”
– WebNet dictionary: “Biokimia adalah kimia dari
bahan-bahan dan proses-proses yang terjadidalam tubuh mahluk hidup; sebagai upaya untukmemahami proses kehidupan dari sisi kimia.“
8/17/2019 1.protein (2)
4/71
Apa itu biokimia?
Pemahaman bentuk dan fungsi biologis darisudut pandang kimia
Bertujuan untuk memahami interaksimolekul-molekul tak hidup yangmenghasilkan fenomena kompleks danefisien yang menjadi ciri-ciri kehidupan serta
menjelaskan keseragaman kimia darikehidupan yang beragam.
8/17/2019 1.protein (2)
5/71
TUJUAN DAN MANFAAT ILMU BIOKIMIA
TUJUAN :
• Menguraikan semua proses kimiawi pada sel hidup
MANFAAT :• Kesejahteraan manusia dan pengembangan ilmu
pengetahuan
• Dapat dikatakan hampir semua ilmu kehidupan
berhubungan dengan Biokimia.
8/17/2019 1.protein (2)
6/71
Sejarah Biokimia Pertama, identifikasi unsur kimia penyusun mahluk hidup.
Enam unsur utama penyusunsel hidup adalah: C, H, N, O, P,dan S.
Unsur kimia utama penyusunmahluk hidup adalah bahanminor penyusun kerak bumi(kandungan utama 47% O, 28%Si, 7.9% Al, 4.5% Fe, dan 3.5% Ca).
99% penyusun sel adalah H, O, N, dan CUnsur Elektron bebas Jumlah Fraksi
H 1 2/3
O 2 1/4
N 3 1/70
C 4 1/10
8/17/2019 1.protein (2)
7/71
Sebagian besar unsur penyusun bahan hidup memiliki berat atom yang
rendah; H O N dan C adalah unsur dengan berat atom relatif paling
kecil yang masing-masing mampu membentuk ikatan tunggal rangkap
rangkap 3 dan rangkap 4.
8/17/2019 1.protein (2)
8/71
Sejarah Biokimia• Kemudian, identifikasi tipe molekul yang ditemukan dalam mahluk hidup
• Asam Amino
• Nukleotida
• Karbohidrat
• Lipida
8/17/2019 1.protein (2)
9/71
Sejarah Biokimia Selanjutnya memahami mekanisme biomolekul membuat mahluk hidup
menjadi hidup
8/17/2019 1.protein (2)
10/71
Hubungan antara Biokimia dan ilmu lainnya
• Mikrobiologi, yang menunjukkan bahwa organisme seltunggal dan virus cocok untuk digunakan sebagai saranamempelajari jalur-jalur metabolisme dan mekanismepengendaliannya.
• Fisiologi, yang mempelajari proses kehidupan padatingkat jaringan dan organisme.
• Biologi sel, yang mempelajari pembagian kerja biokimiadalam sel.
• Genetika, yang mempelajari mekanisme penyusunanidentitas biokimia sel.
8/17/2019 1.protein (2)
11/71
iga hal yang dibutuhkan sel
(1) ENERGI,hal yang perlu
diketahui adalah cara:Memperolehnya
Mengubahnya
Memanfaatkannya
8/17/2019 1.protein (2)
12/71
iga hal yang dibutuhkan sel
(2) MOLEKUL SEDERHANA ,hal yang perlu diketahui adalahcara:
• Mengubahnya
• Mempolimerisasikannya
•
Mendegradasinya
8/17/2019 1.protein (2)
13/71
(3) MEKANISME KIMIA, untuk:• Memperoleh energi
• Menjalankan reaksi kimia secara berurutan
• Mensintesis & mendegradasi makromolekul
• Mempertahankan suatu keadaan steady state yangdinamis
• Swarakit kembali struktur yang kompleks
• Menggandakan diri secara akurat dan efisien
• Mempertahankan keteraturan proses biokimia
8/17/2019 1.protein (2)
14/71
Strategi sel #1: mahluk hidup menggunakan sistemreaksi kimia berpasangan untuk mendorong reaksiyang sulit terjadi
8/17/2019 1.protein (2)
15/71
Strategi sel #2: mahluk hidup menggunakan enzimuntuk mempercepat reaksi yang semestinya lambat
8/17/2019 1.protein (2)
16/71
Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi?
8/17/2019 1.protein (2)
17/71
Bagaimana enzim bisa mempercepat reaksi?Penjelasan mekanistis
8/17/2019 1.protein (2)
18/71
Atom Karbon yang sangat lentur merupakan tulangpunggung kehidupan
8/17/2019 1.protein (2)
19/71
Kekuatan ikatan kimia dipengaruhi oleh:
1. Keelektronegatifan kedua atom
• O 3.5
• Cl 3.0
• N 3.0
• C 2.5
• P 2.1
• H 2.1
• Na 0.9
• K 0.8
Keelektronegatifan tinggi =Kebutuhan akan elektron
8/17/2019 1.protein (2)
20/71
2. Jumlah elektron yang berikatan
8/17/2019 1.protein (2)
21/71
Gugus Fungsi yangUmum
8/17/2019 1.protein (2)
22/71
NukleofilBiologi yang
Penting:
Gugus fungsiyang kaya
elektron
8/17/2019 1.protein (2)
23/71
Biomolekul – Struktur
• SenyawaPembangun
• Gula sederhana
• Asam amino
• Nukleotida• Asam lemak
• Makromolekul
• Polisakarida• Protein (peptida)
• RNA or DNA
• Lipid
Anabolic
Catabolic
8/17/2019 1.protein (2)
24/71
PENGANTAR METABOLISME
• Metabolisme adalah semua perubahan kimia dan energi
yang terjadi di dalam jasad hidup atau karena kegiatan jasadhidup.
• Yang mengalami perubahan adalah substrat reaksi dan
energi. Perubahan dikatalisis oleh enzim.
• Fungsi metabolisme adalah mengekstrak energi darisubstrat atau sekelilingnya, menyimpannya dalam senyawaenergi tinggi untuk melaksanakan aktivitas/fungsi
kehidupan.
• Secara umum metabolisme mengandung arti pemecahan(katabolisme) dan pembentukan (sintesis/anabolisme).
8/17/2019 1.protein (2)
25/71
• KATABOLISME : pemecahan enzimatik dari bahan-bahan
yang bermolekul besar (bahan makanan : karbohidrat,lemak dan protein) menjadi senyawa bermolekulkecil/sederhana, seperti : glukosa, laktat, asetat, asam urat,amoniak, CO2 dan urea, sehingga terbebaskan energi.
• ANABOLISME : sintesis enzimatik senyawa molekul besardari senyawa yang lebih sederhana, pada umumnyadiperlukan energi.
8/17/2019 1.protein (2)
26/71
MAKANAN DICERNA PRODUK CERNA
DISERAP DI MUKOSA INTESTINUM METABOLISME
HASILNYA : ENERGI DAN METABOLIT
UNTUK
AKTIVITASDIEKSKRESI
8/17/2019 1.protein (2)
27/71
BiosintesisMembutuhkanmolekul sederhana
untuk dirangkaisecara kovalenmelalui berbagai
kombinasi
8/17/2019 1.protein (2)
28/71
SIKLUS ASAM SITRAT
KARBOHIDRAT PROTEIN LEMAK
PENCERNAAN DAN ABSORBSI
MONOSAKARIDA
/TERUTAMA GLUKOSAASAM AMINO
ASAM LEMAKDAN GLISEROL
KATABOLISME ---------------------------
-----------------------------
ASETIL - koA
2H+
ATPCO2
LINTASANKATABOLISMEUNSUR MAKANAN
8/17/2019 1.protein (2)
29/71
LINTASAN UTAMA METABOLISMEKARBOHIDRAT
Siklus asam Sitrat
MAKANAN
GLUKOSA GLUKOSAFOSFAT
TRIOSAFOSFAT
PIRUVAT
ASETIL KOA
GLIKOGEN
LAKTAT
ASAMLEMAK
ASAMAMINO
PROTEIN
Asam
Amino
RIBOSAFOSFAT
RNADNA
glikolisis
AsilGliserol/Lemak
Jalur PentosaFosfat
8/17/2019 1.protein (2)
30/71
JALUR METABOLISME LEMAK
TRIASIL GLISEROL
(LEMAK)
ASAM LEMAK
ASETIL ko-A
SIKLUSASAMSITRAT
ESTERIFIKASI
LIPOGENESIS
KARBOHIDRAT,LEMAK
LIPOLISIS
ß-OKSIDASI
BENDA KETON
KOLESTEROL
STEROID
DIET
8/17/2019 1.protein (2)
31/71
LINTASAN METABOLISME PROTEIN
DIET PROTEIN
ASAM AMINO
TRANSAMINASI
KARBOHIDRAT/GLUKOSA
NITROGEN AMINODALAM GLUTAMAT
DEAMINASI
NH3
UREA/UREUM
ASETIL-KOA
SIKLUS ASAM
SITRAT
BENDA KETON
DERIVAT NITROGEN(non protein
Protein jaringan
8/17/2019 1.protein (2)
32/71
JALUR BERSAMA METABOLISME
RINGKASAN METABOLISME
8/17/2019 1.protein (2)
33/71
RINGKASAN METABOLISME
8/17/2019 1.protein (2)
34/71
8/17/2019 1.protein (2)
35/71
Kelompok Protein• Protein yang terdapat dalam plasma darah, cairan limfa dan
cairan tubuh yang lain (tekanan osmosa, kestabilan ph,antibodi)
• Protein kontraksi (jaringan otot)
• Protein penafasan (mengangkut oksigen, Hb)
• Enzim (mendorong raksi-reaksi metabolisme)• Hormon (kelenjar endoktrin)
• Protein persediaan makanan
• Protein inti sel (Nukleoprotein)
• Senyawa musin (cairan kental, protein dan polisakarida)• Kolagen (jaringan pengikat)
• Keratin (kuku,rambut,tanduk, dll)
8/17/2019 1.protein (2)
36/71
Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi
yang merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang salingdihubungkan dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon,hidrogen, oksigen, nitrogen, dan kadang kala fosfor dan sulfur. Proteinberperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel mahluk hidup danvirus (Anonim, 2010)
Protein merupakan biopolimer yang tersusun atas monomer-monomer asam amino. Protein merupakan biopolimer yang berlimpah didalam sel mahluk hidup (sekitar 40-70% berat sel) dan memiliki bermacam-
macam fungsi seperti katalis, transpor molekul, hormon, pengatur tubuh,dan sebagai pelindung. Selain itu, protein juga memeperbaiki sel-sel tubuhyang rusak atau meregenerasi sel (Gosh, 2002)
http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020obHRZKxhUAncmjzbkF/SIG=121cn3rle/EXP=1243049627/**http:/www.proteinfoods.net/Protein_Foods.jpg
8/17/2019 1.protein (2)
37/71
Protein
Komponen dari semua bagian tubuh
Zat makanan yang penting
Fungsi sebagai zat pembangun, pengatur, dan bahan bakar
Sebagai bahan membran sel, pembentuk jaringan
pengikat, bagian inert pada rambut dan kuku
Sebagai enzim katalisa; hormon, antibodi
Terdiri dari C, H, O, N, juga S, P, dan logam dalamjumlah kecil
Protein dalam makanan dicerna : Asam amino
http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020obHRZKxhUAncmjzbkF/SIG=121cn3rle/EXP=1243049627/**http:/www.proteinfoods.net/Protein_Foods.jpg
8/17/2019 1.protein (2)
38/71
• Unsur-unsur protein berupa : Karbon : 50,6 – 54,5%Oksigen : 21,5 – 23,5 %Nitrogen : 15,0 – 17,6 %Hidrogen : 6,5 – 7,3 %Sulfida : 0,3 – 2,5 %Mineral fosfor , Fe, Co, Zn, Id dalam jumlah kecil
• Diantara komponen-komponen tersebut Nitrogen memegangperanan penting karena ia mempengaruhi :- cita rasa- bau- kekenyalan
- kecepatan penyerangan bakteri- pembusukan selama penyimpanan
KLASIFIKASI PROTEIN:
8/17/2019 1.protein (2)
39/71
KLASIFIKASI PROTEIN:Protein struktural adalah protein yangberfungsi struktural misalnya kolagen,Keratin, dll,
Protein fungsional adalah yg mengerjakanfungsi tertentu misalnya enzim, hormon.
Protein transpor dan penyimpan(hemoglobin, myoglobin, feritin)
8/17/2019 1.protein (2)
40/71
Protein : suatu poliamida
Ikatan amida (-CONH-) disebut ikatan peptida,menghubungkan dua unit Aa
Gugus aktif
Sebelah kiri: gugus amino
Sebelah kanan: gugus karboksil Gugus ini dapat membentuk ikatan lagi dgn Aa,
ikatan peptida terus sampai ribuan unit menjadipolimer protein
8/17/2019 1.protein (2)
41/71
Peptida yang disusun oleh :
Lebih 10 Aa disebut polipeptida2 Aa disebut dipeptida3 Aa disebut tripeptidaGlycilphenylalanine (dipeptida)
H3N C
H2
C
H2
O
H
N NH
CH2
O
O
8/17/2019 1.protein (2)
42/71
Serylalanylcysteine (tripeptida)
8 Aa esensial: tak dapat disintesa tubuh harus melaluimakanan, guna pertumbuhan dan perbaikan jaringan
H3N
H2C C
CH2OH
O
N
H
H
C
CH3
C
O
N
H
H
C
HSH2C
O
O
8/17/2019 1.protein (2)
43/71
Ikatan peptida beberapa asamamino
8/17/2019 1.protein (2)
44/71
Aa terdiri dari dua gugus fungsional: gugus amina(-NH2) bersifat basa dan gugus karboksil (-COOH),
asam dan melepas P
Produk yg dihasilkan zwitterion = senyawa dengan
kation dan anion merupakan bagian dari mol yg sama
H2N C C
O
OH
H3N C C
H
O
O
R
8/17/2019 1.protein (2)
45/71
Fungsi biologi asam
amino • Penyusun protein, termasuk enzim.
• Kerangka dasar sejumlah senyawa pentingdalam metabolisme (terutama vitamin,
hormon dan asam nukleat).
• Pengikat ion logam penting yang diperlukan
dalam dalam reaksi enzimatik (kofaktor).
Asam amino esensial dan non esensial
http://id.wikipedia.org/wiki/Proteinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Metabolismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Metabolismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Enzimhttp://id.wikipedia.org/wiki/Protein
8/17/2019 1.protein (2)
46/71
Hewan tingkat tinggi dan manusia tak dapatMensintesis asam amino esensial.
Asam amino esensial: tak dapat disintesis olehTubuh, hanya bisa didapat dari luar/ makanan
Asam amino non esensial : dapat disintesis olehTubuh dari senyawa lain
Sintesis protein: perlu ke 20 jenis asam amino
Protein hewani mempunyai nilai biologis lebihTinggi dibanding protein nabati oleh karenaKomposisi asam aminonya lebih lengkap danKadarnya lebih tinggi. Penting dilihat terutama
Asam amino esensialnya
Asam amino esensial dan non esensial
A i dikl ifik ik j di d it A A i E i l d N
http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020rLGxZK.DYAjTKJzbkF;_ylu=X3oDMTByOXFlYTgzBHBvcwMxMgRzZWMDc3IEdnRpZANJMTEwXzEzMQ--/SIG=1fepughc9/EXP=1243049291/**http:/images.search.yahoo.com/images/view?back=http://images.search.yahoo.com/search/images?p=protein&ei=UTF-8&fr=yfp-t-501&fr2=tab-web&w=210&h=188&imgurl=www.101dietrecipes.com/images/protein1.jpg&rurl=http://www.101dietrecipes.com/&size=13k&name=protein1+jpg&p=protein&oid=57b518c8cdd3864c&fr2=tab-web&no=12&tt=1656621&sigr=10u86l7bi&sigi=11aeltcvo&sigb=12oonj10m
8/17/2019 1.protein (2)
47/71
Asam amino diklasifikasikan menjadi dua yaitu Asam Amino Esensial dan NonEsensial
Asam amino esential adalah asam amino yang tidak dapat diproduksi olehtubuh dan dapat diperoleh melalui makanan yaitu ; lisin, Isoleusin, Leusin,methionin, phenilalanin, threonin, tryptophan, arginin, histidin dan valine.
Asam amino non esential adalah asam amino yang dapat disintesa olehtubuh itu sendiri yaitu : Asam asparaginat, asam glutamat, glisin, sistein,
proline, serin, tyrosin
Protein yang mengandung semua asam amino esensial disebut protein mututinggi.
Untuk mengetahui kandungan asam amino ini
dapat dilakukan dengan cara :- Khromatographi kolom- High Performance Liquid Chromatography
- Spektrofotometrik
http://rds.yahoo.com/_ylt=A0S020rLGxZK.DYAgjKJzbkF;_ylu=X3oDMTBxM2FndnFuBHBvcwMxBHNlYwNzcgR2dGlkA0kxMTBfMTMx/SIG=1h0t0ovd7/EXP=1243049291/**http:/images.search.yahoo.com/images/view?back=http://images.search.yahoo.com/search/images?p=protein&ei=UTF-8&fr=yfp-t-501&fr2=tab-web&w=341&h=296&imgurl=www.vegparadise.com/images/protein.jpg&rurl=http://www.care2.com/c2c/groups/disc.html?gpp=10544&pst=685575&size=21k&name=protein+jpg&p=protein&oid=d96c8c2fd8f74d00&fr2=tab-web&no=1&tt=1656621&sigr=11ukrmn7i&sigi=116ivui89&sigb=12oonj10m
8/17/2019 1.protein (2)
48/71
(
8/17/2019 1.protein (2)
49/71
Rumus asam amino(satu gugus aminodan satu gugus karboksil)
• Glisin
H CH CO2H
NH2
• Alanin
CH 3 CH CO2H
NH2
8/17/2019 1.protein (2)
50/71
Valin
CH3CH CH CO2H
CH3 NH2
8/17/2019 1.protein (2)
51/71
Leusin
CH3CHCH2 CH CO2H
CH3 NH2
8/17/2019 1.protein (2)
52/71
isoleusin
CH3CHCH2 CH CO2H
CH3 NH2
8/17/2019 1.protein (2)
53/71
R mengandng gugus fungsi alkohol
• Serin
CH2 CH CO2H
OH NH2
• Treonin
CH3CH CH CO2H
OH NH2
8/17/2019 1.protein (2)
54/71
R mengandung sulfur
• Sistein
CH2 CH CO2H
SH NH2
• Metionin
CH2S CH2CH CH CO2H
NH2
8/17/2019 1.protein (2)
55/71
prolin
CH2 CH CO2H
CH2 NH
CH2
8/17/2019 1.protein (2)
56/71
Ada titik isoelektrik
• Fenil alanin
CH2 CH CO2H
NH2
. Triptopan
CH2 CH CO2H
N NH2
• Tirosin
HO CH2 CH CO2H
NH2
S t i d d
8/17/2019 1.protein (2)
57/71
Satu gugus amino dan dua guguskarboksil
• Asam aspartat
HOOC CH2 CH CO2H
NH2
Asparagin
O
H2N C CH2 CH CO2H
NH2
• Asam glutamatHOOC CH2CH2 CH CO2H
NH2
Glutamin
O
H2N C CHCH2 CH CO2H
NH2
8/17/2019 1.protein (2)
58/71
Satu gugus karboksil dan dua gugus basa
• Lisin
• Arginin
• histidin
8/17/2019 1.protein (2)
59/71
Sifat asam basa asam amino•
Asam amino dengan satu gugus amino dan satugugus karboksil digambarkan sebagai strukturdipolar.
• Asam amino bersifat amfoterik ( berilaku asam dan
mendonorkan proton pada basa kuat) danberprilaku basa menerima proton asam kuat.
• Reaksi asam amno : reaksi asam karboksilat/amino.
•
Reaksi nihidrin: berguna mendeteksi asam aminodan menetapkan konsentrasinya dalam larutan.
8/17/2019 1.protein (2)
60/71
Peptida
• Asam amino bertautan dalam peptida danprotein lewat ikatan amida. Diantara guguskarboksil asam amino dan gugus amino
alpha dari asam amino lainya.• Suatu peptida memiliki asam amino ujung N
dengan gugus NH3 bebas dan asam amino
ujung C gugus CO2-.
8/17/2019 1.protein (2)
61/71
Ikatan peptida
O ikatan peptida
• Aa ujung N R!
R CH C NH CH CO2- aa ujung C
NH3
8/17/2019 1.protein (2)
62/71
Ikatan disulfida
• Ikatan tungal S-S
• Pada protein ikatan ini menautkan du unitasam amino sistein.
8/17/2019 1.protein (2)
63/71
Protein
• Biopolimer yang terdiri banyak asam aminoberhubungan satu dengan yang lain lewatikatan amida.
• Protein merupakan komponen utamajaringan struktural.
• Struktur protein terdiri dari struktur primer,
skunder, tertier dan kuartener.
8/17/2019 1.protein (2)
64/71
Struktur primer
• Urutan berulang satu atom nitrogen dan 2atom carbon.
• Ikatan antara peptida
8/17/2019 1.protein (2)
65/71
Struktur skunder
• Ikatan hidrogen
• Ada bentkan heliks.
8/17/2019 1.protein (2)
66/71
Struktur tertier
• Struktur heliks lebih lengkap
• Protein serat dan globuler
• Protein serat: kreatin, kolagen, sutera.
• Protein globuler: enzim, hormon, proteinpengangkut, mioglobin.
8/17/2019 1.protein (2)
67/71
Struktur kuartener
• Struktur agregat yang dibentuk oleh subunitdari protein berbobot molekul tinggi.
• Contoh hemoglobin: empat unit. 2 unit alpha
dengan 141 asam amino 2, 2 unit beta dengan146 asam amino.
Asam amino dalam daging ikan
8/17/2019 1.protein (2)
68/71
Asam amino dalam daging ikan
Asam Amino Kand
(mg %)
Asam Amino Kand
(mg %)
Alanin 10.5-72.0 Lisin 1.9-22.8
Arginin 0-5.8 Metionin 11.6
Asam Asparginat 1.9-12.0 Fenilalanin 0.5-1.8
Asam Glutamat 8.0-20.0 Prolin 0.5-11
Glisin 18.0-166.0 Serin 5.6
Histidin 0-470.0 Treonin 0.5-11Isoleusin 3.4 Valin 3.5-4.7
Leusin 3.8-7.1
8/17/2019 1.protein (2)
69/71
Kandungan Protein di dalam ikan kira-kira 18 – 30 %.
Dimana protein tersebut terdapat didalam daging sebesar
(16-20%), kulit kira-kira 16% dan sisanya di dalam organ ikan.
Terdapat 3 tipe protein dalam daging ikan yaitu :- Protein myofibril (65-75%)
- Protein sarkoplasma (20-30 %)
- Protein Stroma (1-3 %)
Protein terdiri dari ratusan hingga ribuan asam amino, meski
demikian terdapat 25 asam amino yang diketahui
8/17/2019 1.protein (2)
70/71
8/17/2019 1.protein (2)
71/71
Tugas!
1. Uraikan secara lengkap mengenai proteinmyofibril, sarkoplasma dan stroma!
• NB: tugas ditulis pada kertas folio bergaris,
dan dikumpulkan pada hari Selasa, 08 Maret 2016