UJIAN AKHIR SEMESTER

Ujian Akhir Semester

Kimia Organik II 

Dosen Pengampu           : Dr. Syamsurizal, M. Si

Nama                   : TRISNA ISTIQA

NIM                     : RRA1C112002

Kelas                    : Reguler Mandiri

Soal :

1.    Dari cara kerja hormon insulin, Apa idenya untuk membuat hormon insulin buatan ?

2.  Jelaskan mengapa protein yang berperan penting dalam pertumbuhan rambut dan faktor apa yang menyebabkan kebotakan ?

3.    Bagaimana mengkonversi lemak majemuk menjadi lemak sederhana ?

4.   Komformasi protein sangat menentukan fungsi biologis dari protein tersebut. Bila suatu protein terdenaturasi , Jelaskan dampak penurunan fungsi biologis protein tersebut ?

5.    Bagaimana menggunakan energi dari lemak untuk berolahraga jelaskan secara kimia ?

JAWABAN

1.   Insulin adalah hormon yang mengubah glukosa menjadi glikogen, dan berfungsi mengatur kadar gula darah bersama hormon glukagon. Kekurangan insulin karena cacat genetik pada pankreas, menyebabkan seseorang menderita diabetes melitus (kencing manis) yang berdampak sangat luas terhadap kesehatan, mulai kebutaan hingga impotensi.hormon insulin manusia dapat dihasilkan dari teknik rekayasa genetika dengan teknologi Plasmid.

        

 Proses Pembuatan Insulin

Rekayasa genetika pada bakteria guna menghasilkan hormon insulin yang penting untung        pengendalian gula darah pada penderita diabetes.

Tahap-tahapnya adalah sebagai berikut: 

     1>Tahap pertama dalam membuat bakteria yang bisa menghasilkan insulin adalah dengan       mengisolasi plasmid pada bakteri tersebut yang akan direkayasa.Plasmid adalah materi genetik berupa DNA yang terdapat pada bakteria namun tidak tergantung pada kromosom karena tidak berada di dalam kromosom. 

 

2>Kemudian plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat tertentu  sebagai calon tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin. 

3> Gen yang dapat mengatur sekresi (pembuatan) insulin diambil dari kromosom yang berasal dari sel manusia.Gen yang telah dipotong dari kromosom sel manusia itu kemudian ‘direkatkan’ di  plasmid tadi tepatnya di tempat bolong yang tersedia setelah dipotong tadi. 

        4>Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke dalam bakteria.

    5>Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang biak dan menghasilkan insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu diharapkan insulin dapat diproduksi dalam jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.

2.   Rambut memiliki unsur pembentuk yang sama dengan kulit dan kuku, yaitu keratin. Keratin merupakan protein berserat yang terdapat di dalam sel-sel epidermis. Protein yang membentuk rambut manusia terdiri dari unsur sistin, yaitu senyawa asam amino yang memiliki unsur sulfida , dalam jumlah presentase yang cukup tinggi. Jembatan disulfida -S-S- dari sistin merupakan salah satu faktor utama yang bertanggung jawab atas berbagai bentuk dari rambut kita . Rambut lurus atau keriting dikarenakan keratin mengandung jembatan disulfida yang membuat molekul mampu untuk mempertahankan bentuk - bentuk tertentu .

Penyebab rambut rontok dari dalam diantaranya adalah faktor genetik atau keturunan. Selain itu, faktor pikiran yang sedang stress juga bisa menyebabkan kerontokan rambut.  Sedangkan penyebab rambut rontok dari luar diantaranya adalah dari faktor keadaan lingkungan yang banyak polusi sehingga menimbulkan radikal bebas yang tidak aman bagi kesehatan. Dan bisa juga karena faktor penggunaan produk perawatan rambut yang tidak cocok dengan jenis rambut dan kulit kepala. Contoh kebotakan adalah Alopecia areata : kebotakan (pitak) yang terjadi tanpa penyebab gangguan sistemik atau kulit yang jelas. Dalam teorinya, alopecia areata mungkin disebabkan oleh gangguan autoimun di mana pasien terekspos oleh faktor-faktor pengganggu seperti stress ataupun infeksi.

3.   Lemak majemuk bila dihidrolisis akan menghasilkan alkohol, asam lemak dan senyawa lain seperti fosfat, asam amino, basa organik, sepert kolin atau betain. Umumnya lemak majemuk mengandung listrik atau paling tidak mempunyai pengkutuban muatan dalam molekulnya, sehingga menjadi lebih mudah berinteraksi dengan air. Lemak Majemuk ini ikut menyusun membran sel dan juga selubung sel dan serat syaraf. 

4.   Denaturasi protein dapat terjadi dengan berbagi macam perlakuan, antara lain dengan perlakuan panas, pH, garam, dan tegangan permukaan. Laju denaturasi protein dapat mencapai 600 kali untuk tiap kenaikan 10⁰. Suhu terjadinya denaturasi sebagian besar protein terjadi bekisar antara 55-75 ⁰C. pada protein yang mengalami denaturasi, proteinnya akan mengendap karena gugus-gugus yang bermuatan positif dan negative dalam jumlah yang sama atau netral atau dalam keadaan titik isoelektrik. Pada denaturasi terjadi pemutusan ikatan hydrogen, interaksi hidrofobik dan ikatan garam hingga molekul protein tidak punya lipatan lagi. Garam-garam seperti misalnya natrium klorida dalam kosentrasi tertentu dapat menyebabkan denaturasi atau koagulasi. Pada protein telur mudah terdenaturasi oleh adanya panas dan tegangan permukaan bila putih telur tersebut diaduk sampai menjadi buih. Protein yang telah mengalami denaturasi akan memberikan beberapa perubahan dalam beberapa hal seperti :

1. Viskositas naik (karena mol menjadi asimetris dan lipatan hilang),  

2. Rotasi optis larutan protein meningkat. 

    

     Dari segi gizi, denaturasi parsial protein sering meningkatkan daya cerna dan ketersediaan biologisnya. Pemanasan yang moderat dapat meningkatkan daya cerna protein tanpa menghasilkan senyawa toksik. Disamping itu, dengan pemanasan yang moderat dapat menginaktivasi beberapa enzim seperti protease, lipase, lipoksigenase, amylase, polifenoloksidase dan enzim oksidatif dan hidrolotik lainnya. Jika gagal menginaktivasi enzim-enzim ini maka akan mengakibatkan off-flavour, ketengikan, perubahan tekstur, dan perubahan warna bahan pangan selama penyimpanan.sebagai contoh kacang-kacangan kaya enzim lipoksigenase. Selama penghancuran bahan, untuk mengisolasi protein atau lipitnya, dengan adanya oksigen enzim ini bekerja sehingga dihasilkan senyawa hasil oksidasi lipid yang menyebabkan off-flavour. Oleh karena itu, sering dilakukkan inaktivasi enzim dengan menggunakan pemanasan sebelum penghancuran. Sebagi tambahan, perlakuan panas yang moderat juga berguna untuk menginaktivasi beberapa factor aninutrisi seperti enzim antitrypsin dan lektin. Protein yang terdenaturasi berkurang kelarutannya. Lapisan molekul protein bagian dalam yang bersifat hidrofobik berbalik keluar, sedangkan bagian luar bersifat hidrofil terlipat kedalam. Pelipatan atau pembalikana terjadi khususnya bila larutan protein telah mendekati pH isoelektrik dan akhirnya protein akan menggumpal dan mengendap. Viskositas akan bertambah karena molekul mengembang dan menjadi asimetrik, demikian juga sudut putar optic larutan protein akan meningkat. Enzim-enzim yang gugus prostetiknya terdiri dari protein akan kehilangan aktivitasnya sehingga tidak berfungsi lagi sebagai enzim yang aktif.

 

5.  Lemak adalah sumber utama energi untuk banyak organisme seperti halnya karbohidrat, dan nutrisi lainnya. Walaupun, struktur molekulnya sangat berbeda, secara mengejutkan katabolisme lemak sama dengan nutrisi lainnya. Dengan kata lain, beraneka ragam molekul dengan berbagai molekul akhirnya memecah menjadi karbondioksida (CO2), air (H2O), dan ATP, yang merupakan aliran energi. Kelebihan energi dalam organisme biasanya disimpan dalam sel lemak dalam bentuk triasilgliserol. Ketika energi dibutuhkan, sebagai contoh, ketika melakukan olahraga, hormon akan memicu aktivitas lipase triasilgliserol, yang merupakan enzim yang penting dalam penguraian lemak. Lemak akan memecah menjadi asam lemak dam gliserol oleh enzim, kemudian dibawa oleh serum albumin ke dalam aliran darah untuk menuju sel di mana membutuhkan bahan bakar (sumber makanan). Di tempat sel tujuan, asam lemak masuk ke dalam mitokondria dan tiga tahap dasar (oksidasi β hingga asetil koA, siklus TCA dan transfer elektron) akan diikuti untuk menghasilkan ATP.

Garam empedu --> bersifat amfifatik --> mengemulsi lemak --> membentuk misel

Lemak --> dipecah oleh lipase pankreas --> hasil?

 

Gliserol hasil hidrolisis TAG : dirubah menjadi DHAP oleh ensim :

1 Glycerol Kinase

2 Glycerol Phosphate Dehydrogenase.

Masuk ke dalam daur Glikolisis

•     Chylomicron kemudian membawa TAG dari sel mukosa usus halus ke organ lain seperti jantung, otot, dan jaringan lemak.

•     Untuk TAG yg disintesis dr hati, akan dibawa oleh VLDL ke organ lain

•        Setelah mencapai organ target --> di kapiler --> TAG akan dihidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak

•          Asam lemak bebas diserap, sisanya dibawa oleh serum albumin --> ke sel lain

•      Asam lemak yg telah masuk ke dalam sel

•         Diubah menjadi energi

•         Diubah menjadi TAG untuk disimpan di adiposa

LIPID

Lipid mengacu pada golongan senyawa hidrokarbon alifatik nonpolar dan hidrofobik. Karena nonpolar, lipid tidak larut dalam pelarut polar seperti air, tetapi larut dalam pelarut nonpolar, seperti alkohol, eter atau kloroform. Fungsi biologis terpenting lipid di antaranya untuk menyimpan energi, sebagai komponen struktural membran sel, dan sebagai pensinyalan molekul.

Unsur penyusun lemak antara lain adalah Karbon(C),Hidrogenn(H),Oksigen(O) dan kadang-kadang Fosforus(P) serta Nitrogen(N).

Molekul lemak terdiri dari empat bagian,yaitu satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak.Asam lemak terdiri dari rantai Hidrokarbon(CH) dan gugus Karboksil(-COOH).Molekul gliserol memiliki tiga gugus Hidroksil(-OH) dan tiap gugus hidroksil berinteraksi dengan gugus karboksil asam lemak.

Lipid (lemak) terdapat dalam semua bagian tubuh manusia terutama dalam otak. Lipid (lemak) mempunyai peran yang sangat penting dalam proses metabolisme secara umum. Beberapa peranan dari lipid sebagai berikut.

1.    Sebagai komponen struktur membran.

2.    Sebagai lapisan pelindung pada beberapa jasad.

3.    Sebagai bentuk energi cadangan

4.    Sebagai komponen permukaan sel yang berperan dalam proses kekebalan jaringan.

5.    Sebagai komponen dalam proses pengangkutan melalui membran.

Banyaknya lemak yang dibutuhkan oleh tubuh manusia umumnya berbeda-beda tetapi umumnya berkisar antara 0,5-1gram lemak per 1kg berat badan per hari.Orang yang tinggal di daerah bersuhu dingin dan orang yang bekerja berat membutuhkan lemak lebih banyak.Di dalam tubuh kita,lemak memppunyai beberapa fungsi penting,diantaranya adalah:

·   Sebagai pelindung tubuh dari suhu rendah

·   Sebagai pelarut vitamin A,D,E dan K

·   Sebagai pelindung alat-alat tubuh vital(antara lain jantung dan lambung),yaitu sebagai bantalan lemak

·   Sebagai penghasil energi tertingggi

·   Penahan rasa lapar,karena adanya lemak akan memperlambat pencernaan.Bila pencernaan terlalu cepat maka akan cepat pula timbulnya rasa lapar.

·   Sebagai salah satu bahan penyusun membran sel

·   sebagai salah satu bahan penyusun hormon dan vitamin(khususnya untuk sterol)

·   Sebagai salah satu bahan penyusun empedu,asam kholat (di dalam hati),dan hormon seks(khususnya untuk kolesterol.Pembawa zat-zat makan esensial

PERMASALAHAN: mengapa lipid (lemak) itu bisa berperan sebagai bentuk energi cadangan?