Biokimia Jaringan. Nunuk Purwanti Bagian Biomedika Kedokteran Gigi Fakultas Kedokteran Gigi

Nunuk Purwanti

Bagian Biomedika Kedokteran Gigi

Fakultas Kedokteran Gigi

Definisi

Biokimia?

—  Ilmu yang mempelajari tentang substansi kimia beserta proses

kimiawi yang terjadi didalam makhluk hidup. Jaringan?

Komposisi kimia sel

Sel tersusun oleh: 1. Ion anorganik Air (50- 95%)

Na+_{, K}+_{, Mg}2+_{, Ca}2+_{, HPO}2-_{, Cl}-_{, dan HCO} 3-

3. Molekul organik

Karbohidrat, lipid, protein dan asam nukleat Molekul organik pada prinsipnya tersusun atas 6 molekul.

Air

Air merupakan molekul polar

penyedia gugus H

+

_{dan O}

-

_{. Gugus hidrogen akan}

membentuk ikatan hidrogen dengan ion

+

_{atau ion}

-maupun dengan molekul polar yang larut dalam

air (hidrophilic).

Nilai pH: - log [H

+

_]

Homeostasis : cairan tubuh, pemeliharaan pH,

elektrolit

—  In average young adult male:

% of body weight Body composition

18%

Protein, & related substances

15% Fat 7% Mineral 60% Water

Body composition

Fluid Compartments

≈

60% of body weight Extracellular fluid (≈ 1/3) ≈  33% of TBW ≈  20% of body wt Intracellular fluid (≈ 2/3) ≈  67% of TBW ≈  40% of body wt Interstitial fluid ≈ 75% of ECF ≈  15% of body wt Plasma ≈  25% of ECF ≈  5% of body wt Transcellular fluid CSF Intraocular Pleural Peritoneal Pericardial Synovial Digestive secretions

Differences between ECF & ICF

ECF

Anions: Cl- ₍₁₀₈₎ HCO₃- ₍₂₄₎ Cations: Na+ _(142mmol/L) K+ _(4.2) Mg2+ _(0.8) Nutrients:

O₂, glucose, fatty acids, & amino acids.

Wastes:

CO₂, Urea, uric acid, excess water, & ions.

ICF

Anions: Cl- ₍₄₎ HCO₃- ₍₁₀₎ Phosphate ions Cations: Na+ ₍₁₄₎ K+ ₍₁₄₀₎ Mg2+ ₍₂₀₎ Nutrients:

Factors affecting body fluids

—  Water intake & output

—  Age: - infant: 73% - elderly: 45% —  Sex: - adult male: 60% - adult female: 40-50% —  Obesity —  Climate —  Habits

Homestasis pada sel

l Isotonik

l Hipotonik

Osmosis

—

 

passive process

— 

diffusion air melewati suatu plasma membrane

yang permeable

—  Dari konsentrasi air yang tinggi ( low solute)

menuju ke

ahmad ata

Tonicity

Describes how a solution affects cell volume

—  hypertonic

—  solution with more solutes

—  Blood cells shrink and crenate

—  hypotonic

—  solution with less solutes

—  Blood cells swell up and hemolyse

—  isotonic

—  both solutions have similar concentrations of solutes.

ahmad ata

Transportasi melalui membran plasma

—  Ada 2 tipe

—  Passive transport

tidak memerlukan energi

substansia bergerak dari konsentrasi tinggi ke rendah. contoh

—  Simple diffusion

—  Osmosis

—  facilitated diffusion

—  filtration

Difusi terfasilitasi

— 

Difusi menggunakan channel proteins or

transport proteins

—  transportasi

—  small inorganic ions – Na+ , K+, Ca+2

—  Glucose, water soluble vitamins(B,C)

generally slower than diffusion across lipid portion

ahmad ata

18

— 

Active transport

— 

solutes moving against concentration

gradient-Uses carrier proteins

—

 

can be driven by ATP use or via energy

Types :

— 

Primary active transport

— 

Secondary active transport

1. 

Endocytosis

ahmad ata

21

Primary active transport

uses ATP and transporter proteins sodium potassium

pump

Figure 21-15

Carbohydrate Absorption in the

Small Intestine

ahmad ata

23

Transport in Vesicles- Endocytosis

— 

A form of active transport.

— 

Transport of large particles across the plasma

membrane

— 

Types :

1. 

Phagocytosis

ahmad ata

24

ahmad ata

25

Exocytosis

— 

Vesikel dari intraselluler fusi dengan plasma membran

selanjutnya dikeluarkan dari sel melalui plasma membran.

(hormon dan neurotrasmitter)

Karbohidrat

Bentuk : 1. Monosacharida 2. Oligosacharida 3. Polisacharida

Monosakarida

Rumus Karbohidrat

(CH₂O)_n, aldosa dan ketosa

n:6, (C₆H₁₂O₆: _{hexose, glukosa, fruktosa) merupakan sumber utama}

energi pada sel.

Pada rantai dengan 5 atom carbon atau lebih dapat membentuk struktur cincin.

Monosakarida dengan 3 atom Carbon Bentuk monosakarida yang paling sederhana

Monosakarida dapat berikatan dengan monosakarida lain melalui reaksi dehidrasi atau pelepasan H₂O dan saling berikatan antar carbon melalui ikatan glycosidic.

Oligosakarida

Beberapa monosakarida saling berikatan menghasilkan satu polimer.

Polisakarida

Ratusan sampai ribuan monosakarida saling berikatan. Contoh: glikogen (sumber cadangan energi)

Glikogen terbentuk antara Karbon nomor 1 akan berikatan dengan karbon pada nomor 4 atau 6 monosakarida selanjutnya.

Peranan oligosakarida dan polisakarida:

1. Cadangan energi

2. Struktur sel

3. Penanda suatu reseptor baik ekstraselluler

maupun intraselluler

Lipid

Fungsi lipid:

1.  Cadangan energi

2.  Komponen utama penyusun membran sel

3.  Messenger molecule dalam Signaling (penghantaran suatu

Bentuk lipid

1.  Asam lemak ( fatty acid )

2.  Phospholipid

3.  Kolesterol

Asam Lemak

Tersusun oleh rantai panjang hidrokarbon (C-H) dengan ujung

gugus karboksil (COO

-

_{). Rantai hidrokarbon bersifat non polar}

Asam lemak disimpan dalam bentuk triacylglycerol (lemak = fat)

didalam sitoplasma sel. Apabila diperlukan akan memecah diri

berubah menjadi sumber energi. Sebagai cadangan energi lebih

effisien dibandingkan dengan karbohidrat

Triacylglycerol mengandung 3 gugus asam lemak diikat oleh glyserol.

Sintesis asam lemak berlangsung di SER

Phospholipid

— Komponen utama penyusun membran sel.

— Phospholipid dalam membran sel tersusun oleh 2 rantai asam lemak yang

terikat dengan glycerol dihubungkan oleh gugus phosphat dengan senyawa polar (choline, serine, inositol atau ethanolamin).

Phospholipid (non polar) berikatan dengan choline (polar) membentuk phosphatidyl-choline.

Spingomyelin : non glycerol phospholipid, dimana glycerol sebagai pengikat 2 asam lemak diganti oleh serine.

Sifat dari kedua komponen membran sel ini adalah amfipatik.

Selain phospholipid beberapa membran sel juga mengandung glikolipid dan kholesterol

Glikolipid:

2 rantai asam lemak yang

terikat dengan serine dan

mengikat senyawa polar yang

mengandung glukosa.

Kolesterol merupakan komponen membran sel

yang mengandung 4 cincin asam lemak yang saling

berikatan. Sifat nya sangat hidrophobik, akan tetapi

dengan adanya satu gugus OH

-

_{pada salahsatu ujung}

luar salahsatu ring nya menyebabkan kolesterol

mempunyai sifat hidrophilik lemah.

Asam Nuckleat

(nucleic acid)

Tersusun oleh basa Pirimidine dan purine yang diikat oleh

monosakarida yang terphosphorilasi.

Bentuk:

1. 

Nucleotide

2. 

Oligonucleotide

3. 

Polinucleotide

DNA (deoxyribonuclease)

Pembawa informasi genetika.

RNA (ribonuclease)

DNA

Purine tersusun oleh adenin dan guanin

Pirimidine tersusun oleh cytosin dan thymine Diikat oleh 2 ‘ _deoxyribose

RNA

Thymine pada pirimidine diganti uracil Diikat oleh ribose

Polinucleotide lain dalam sel:

1. cAMP berperan dalam signaling sel 2. ATP, energi utama dalam sel

Pasangan komplemen diantara basa asam nukleat

penyusun DNA

Protein

Polimer asam amino. Setiap asam amino tersusun atas rantai karbon (α carbon) yang mengikat NH₃, hidrogen, dan satu rantai khusus (R, side chain) yang menentukan struktur dan fungsi masing masing protein.  

Asam amino dikelompokan menjadi 4 berdasarkan pada unsur penyusun dari rantai khusus (R), yaitu

1. asam amino non polar

2. Asam amino polar

3. Asam amino basa

Asam amino akan berikatan dengan asam amino yang lain dengan menggunakan ikatan peptide diantara ujung α amino (N terminus) dan ujung α karboksil ( C terminus).

Polipeptida merupakan rantai lurus yang disintesa dari ujung ujung N terminus ke ujung C terminus.

Protein didalam sel merupakan struktur tiga dimensi dari interaksi asam amino penyusunnya. Struktur tiga dimensi mudah rusak karena terdenaturasi (rusaknnya ikatan non kovalen)

KUIS

Saat ini dimasyarakat banyak beredar minuman isotonik. Menurut anda apakah minuman tersebut diperlukan?