Biokimia Jaringan
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? Sekumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama
Komposisi kimia sel Sel tersusun oleh: 1. Ion anorganik Air (50- 95%) Na+, K+, Mg2+, Ca2+, HPO2-, Cl-, dan HCO33. 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 ionmaupun dengan molekul polar yang larut dalam air (hidrophilic). Nilai pH: - log [H+] Homeostasis : cairan tubuh, pemeliharaan pH, elektrolit
Body composition In average young adult male:
Body composition
% of body weight
Protein, & related substances
18%
Fat
15%
Mineral
7%
Water
60%
Fluid Compartments ≈ 60% of body weight Extracellular fluid (≈ 1/3)
Intracellular fluid (≈ 2/3)
≈ 33% of TBW
≈ 67% of TBW
≈ 20% of body wt
Plasma ≈ 25% of ECF
≈ 5% of body wt
Interstitial fluid
≈ 75% of ECF ≈ 15% of body wt
≈ 40% of body wt
Transcellular fluid CSF Intraocular Pleural Peritoneal Pericardial Synovial Digestive secretions
Differences between ECF & ICF ICF
ECF Cations:
Anions:
Na+ (142mmol/L) K+ (4.2) Mg2+ (0.8)
Cl- (108) HCO3- (24)
Cations: Na+ (14) K+ (140) Mg2+ (20)
Anions:
Cl- (4) HCO3- (10) Phosphate ions
Nutrients: O2, glucose, fatty acids, & amino acids. Wastes: CO2, Urea, uric acid, excess water, & ions.
Nutrients: High concentrations of proteins.
Factors affecting body fluids Water intake & output Age:
- infant: 73% - elderly: 45% Sex: - adult male: 60% - adult female: 40-50% Obesity Climate Habits Level of physical activity
Homestasis pada sel l Isotonik l Hipotonik l Hipertonik
Osmosis passive process diffusion air melewati suatu plasma membrane
yang permeable Dari konsentrasi air yang tinggi ( low solute)
menuju ke konsentrasi air rendah( Hi. solute)
12
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. Cell size is unchanged
14
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
Active Transport
Simple diffusion
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
Tergantung jumlah transporter yang tersedia
Diffusi pada membrane plasma
18
ahmad ata
Active transport solutes moving against concentration gradient-
Uses carrier proteins can be driven by ATP use or via energy stored in ionic concentration
Types : Primary active transport Secondary active transport 1. Endocytosis 2. Exocytosis
Primary active transport uses ATP and transporter proteins sodium potassium pump
21
ahmad ata
Carbohydrate Absorption in the Small Intestine
Figure 21-15
Transport in Vesicles- Endocytosis A form of active transport. Transport of large particles across the plasma
membrane
Types : 1. Phagocytosis 2. Pinocytosis 23
ahmad ata
Phagocytosis
24
ahmad ata
Pinocytosis
25
ahmad ata
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. Unsur yang paling banyak dijumpai pentose dan hexose
Monosakarida dengan 3 atom Carbon Bentuk monosakarida yang paling sederhana
Monosakarida dengan 5 atom Carbon
Glukosa dengan 6 atom karbon dengan bentuk linear atau cincin
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 4. Kontak antar sel dalam jaringan (molekul adhesi)
Membran Plasma sel
Lipid Fungsi lipid: 1. Cadangan energi 2. Komponen utama penyusun membran sel 3. Messenger molecule dalam Signaling (penghantaran suatu sinyal) dari reseptor dipermukaan sel ke intraseluler
Bentuk lipid 1. 2. 3.
Asam lemak ( fatty acid ) Phospholipid Kolesterol
Asam Lemak Tersusun oleh rantai panjang hidrokarbon (C-H) dengan ujung gugus karboksil (COO-). Rantai hidrokarbon bersifat non polar (hidrophobik)
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. Lipid bersifat hidrophobik, sementara senyawa polarnya bersifat hidrophilik
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. Sifat amfipatik
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. Kholesterol diperlukan dalam absorpsi asam lemak
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) Sintesa protein.
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 4. Asam amino asam
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?
