0000_MATERI BIOKIMIA DASAR_181

Asam ascorbat

Lebih dikenal sbg = vitamin C
Berasal dari glukosa dr siklus asam uronat

 Glukosa  asam askorbat : dikatalis
oleh ensim L gulonolakton oksidase

 Ensim ini tdk ada pada primata 
vitamin C diperoleh dari makanan

 Berfungsi sbg = agen pereduksi
berbagai reaksi

 Vitamin C dikeluarkan dr tubuh mll
urine dlm bentuk dydroaskorbat,
ketogulonate, askorbat 2 sulfate,
asam oksalat

• Reaksi utama yg sgt membutuhkan vit c  hidroksilasi
proline dalam kolagen

• Sebagai kofaktor reaksi katabolisme tirosine dan sintesis
epinefrin dari tirosin, sintesis asam empedu.

• Defisiensi  scurvy

-proline- -HO-proline-

proline monooksingenase

Ensim akFtief 2+ Fe3+ Ensim
inaktif

semidehidroaskorbat askorbat



Vitamin A

 Vitamin A terdiri dari 3 biomolekul aktif :

 retinol,
 retinal (retinaldehyde)
 retinoic acid.

 Ketiga biomolekul tersebut berasal dari β carotene 
provitamin A

 Terdapat pd tanaman berwarna hijau tua, oranye dan
merah

 Transport di dalam tubuh = chylomikron

 Defisiensi = rabun senja

 Vit A di simpan dalam sel stealate pada hati dalam
bentuk retinyl ester (retinol diesterifikasi dengan
suatu molekul asam lemak)

 Pada saat dimobilisasi dlm tubuh  diubah mjd
retinol dan dilepas ke peredaran darah dgn berikatan
dg protein RBP.

 RBP hanya akan dilepas ke dlm darah apabila
mengandung retinol.

 Berbagai macam sel mempunyai reseptor RBP yang
terikat pada membran.

Vitamin D

ergocalciferol
colecalciferol

 Tumbuhan  steroid ergosterol (provit D), disinari
uv  mjd ergokalsiferol (vit D2)

 Hewan  mengubah kolesterol  7
dehidrokolesterol (pro vit D), disinari mthr  mjd
kolekalsiferol (vit D3)

 Pengubahan dari provit D mjd vit D melibatkan sinar
uv yang berguna membuka cincin steroid strukturnya.

 Perbedaan vit D2 dan D3  vit D2 mempunyai iktn
ganda pd rantai sampingnya (?)

 Vit D31,25dihidroksivit D3 dg 2 step hidroksilasi



 Vitamin D is a steroid hormone that functions to regulate specific gene
expression following interaction with its intracellular receptor

 Bentuk aktifnya calcitriol  keseimbangan Ca & P

Vitamin E

Penting sebagai antioksidan = menangkap radikal
bebas

 The vitamins E and C are interrelated in their antioxidant
capabilities.

 persons consuming a diet high in polyunsaturated fatty acids.

 Polyunsaturated fatty acids tend to form free radicals upon
exposure to oxygen and this may lead to an increased risk of
certain cancers.

Vitamin K

Vit K1 = sayur2 an hijau  filokuinon
Vit K2 = bakteri usus halus  menakuinon
Penting utk sintesis protein yang terlibat dlm
pembekuan darah

Mineral

 Pandangan Nutrisi : bahan inorganik yang
dibutuhkan untuk proses kehidupan baik dalam
bentuk ion atau elemen bebas.

 Diperoleh dari makanan (tubuh tidak dpt
memproduksi

 Berdasar jumlah yang dibutuhkan tubuh: dibagi 2
mikroelemen dan makro elemen
 Makro : sodium, potasium, klorida,
magnesium, fosfor dan kalsium
 Mikro : besi, tembaga, zinc, yod, dan fluoride

Fungsi

 Sebagai katalist berbagai reaksi biokimawi
dlm tubuh

 Transmisi sinyal / pesan pd sel saraf
 Produksi hormon
 Pencernaan dan penggunaan makanan
 Bagian dari organ vital spt tulang, darah, gigi
 dll

Mineral sbg kofaktor

 Banyak enzim yang Fe
mengandung ion metal = Cu
Metaloenzim Zn
Mn
 Ion tersebut berfungsi Co
mirip dengan coenzim Ni
Mo
 Fungsi dari metal tersebut V
dalam enzim sangat Se
bervariasi

 Bisa sebagai katalis : Zn

 Kadang utk meningkatkan
efisiensi enzim = ATP-Mg

Zn2+ Karbonik anhidrase, karboksipeptidase
Mg2+ EcoRV, heksokinase
Ni2+ Urease
Mo Nitrat reduktase
Se Glutation peroksidase
Mn2+ Superoksid dismutase
K+ Propionil KoA karboksilase

Magnesium (Mg)

• merupakan kation bivalent = cenderung
berfungsi sebagai “chelator”

• lebih banyak ditemukan di intraseluler sel daripada di
serum darah.

• Mineral penting, selain Ca dan fosfor

• Di intraseluler sel  sering ditemukan berikatan
dengan ATP = berperan sebagai kofaktor

• ATP yang berikatan dengan Mg = merupakan substrat
yang lebih efektif bagi ensim – ensim yang
membutuhkan ATP.

• Mg penting bagi manusia
krn berperan dlm reaksi
penghasilan energi

• Pompa Na/K yg mengatur
konsentrasi elektrolit dlm
sel = dikontrol oleh ATP
 keseimbangan elektrolit
di dalam sel tergantung
pada Mg

• Food processing =
menghilangkan Mg dalam
makanan



 Berfungsi pula
menghambat kalsium di
sinapsis sel saraf =
mencegah ekskresi
neurotransmitter
terutama adrenalin ,

nor adrenalin

Kalsium (Ca)

 Merupakan mineral yang sulit diperoleh dari
makanan kita sehari-hari

 Berfungsi :
 Kontraksi otot
 Secondary messenger
 Pembentukan tulang dan otot
 Koagulasi darah
 Pemecahan glikogen dan aktivator siklus kreb

 Untuk melakukan kontraksi  otot membutuhkan
ATP (dlm myofibril)

 Tapi yang menstimulasi terjadinya kontraksi = Ca



Potasium (K)

 Merupakan mineral esensial dan byk dikenal sbg
elektrolit

 Fungsi tubuh  normal = tergantung konsentrasi K
di dlm dan luar sel

 Berfungsi sebagai
 Menjaga potensial membran sel
 Kofaktor ensim

 Menjaga potensial membran

 K – kation utama di dalam sel, N – kation utama di
luar sel

 K di dlm sel : 30 x lbh tinggi dibanding luar sel

 Na di luar sel : 10 X lbh tinggi dibanding dlm sel

 Perbedaan konsentrasi = gradien elektrokimiawi
membran  potensial membran

 Potensial membran penting dalam  penyampaian
sinyal untuk komunikasi antar sel : sel saraf

 Sbg kofaktor : contoh : pyruvat kinase
(metabolisme karbohidrat)

Besi (Fe)

 Fungsi utama : bergabung dgn
protein dan tembaga = membentuk
hemoglobin (transport O2 dr paru2
ke jaringan yg membutuhkan)

 Penting pula untuk pembentukan
myoglobulin (pengangkut O2 di
dlm otot)

 Penting untuk penderita
thyroidism

 Keseimbangan antara Fe, Zn & Cu
 penting untuk menjaga dan
mencegah thyroidism

 Terdapat dlm bentuk Fe (II) atau (Fe(III)  di dlm
tubuh ditemukan berasosiasi dgn proteinDi dalam
tubuh tersimpan dlm jumlah besar dalam protein
 ferritin

 Dlm btuk bebas di dalam tubuh : konsentrasi sgt
rendah. Karena

 Ion Ferri tidak larut dalam air
 Mungkin ion ferro toksik bagi sel dpt berakasi dg

hidrogFeen2+peroksidFae3+ radikal hidroksil

HOOH .HO- + HO

 Makanan biasa mengandung Fe (III)  tapi untuk
mudah diserap harus dlm bentuk Fe (II)

 Reduksi Fe (III) menjadi Fe (II)  dgn askorbat
(vit C) atau dgn suksinat

Non heme iron enzyme function

Aconitase Siklus kreb
Suksinat DH Siklus kreb
NADH DH, CoQ reduktase
Adrenodoksin Rantai respirasi
Sintesis hormon steroid dlm
Desaturase kolesterol
Xathine DH Sintesis asam lemak tak jenuh
Ribonukleotida reduktase Katabolisme purine ring
DNA sintesis

Zinc (Zn)

 Element essensial dalam makanan baik
(tumbuhan, hewan dan manusia)

 Dibutuhkan untuk pembentukan substansi
genetik dlm sel dan untuk reproduksi biologis

 Diperlukan dlm sintesis DNA dan RNA
 Merupakan bagian dari ± 200 metaloensim
 Kekurangan Zn : tidak spesifik krn banyaknya

ensim yg membutuhkan Zn

 Defisiensi Zn :

 Serious immunodeficiency
 increased numbers of infections
 stunted growth
 delayed sexual maturation dll

Metabolisme
Karbohidrat

Glycogen

Pati,
sukrosa

simpanan

GLUKOSA

Oksidasi via PPP Oksidasi via
glikolisis

Ribosa 5-phospat pyruvat

 Amilase Pati
maltosa
mulut

Pembuluh maltase
darah
GLIKOLISIS
Maltosa

2 glukosa

Definisi

 Glikolisis adalah rangkaian reaksi yang
mengubah glukosa menjadi dua molekul
piruvat

 Pada proses ini juga dihasilkan ATP
 Dikenal sebagai Embden-Meyerhof pathway
 10 langkah utk menjadi piruvat

FATE of PYRUVATE

Net reaksiSangat tergantung pada jenis

glikolisis ??? organismenya

C6H12O6 + 2 ADP + 2 NAD++ + 2 Pi  2 pyruvate
+ 2 ATP + 2 NADH + 2 H++ + 2 H2O





Tahap persiapan

 Memerlukan 2 molekul ATP
 Memecah gula heksosa menjadi molekul 2 triose fosfat

Tahap pengembalian / pay off

 4 ATP
 2 molekul piruvat
 2 molekul NADH + H

Tahap 1.
• Fosforilasi glukosa
• Reaksi yang irreversibel
• Heksokinase : tranfer gugus fosfat pada molekul heksosa
• Memerlukan Mg
• Terdapat di semua jenis sel
• Sel hepatocyt mengandung glukokinase, sejenis heksosa tp lebih

spesifik untuk g

tahap ke 2:
Dikatalisis fosfoglukoisomerase
Perubahan isomer dari aldosa ke ketosa
Reaksi berlangsung dengan cepat krn standar energi bebas yang
kecil
Ensim memerlukan Mg, dan spesifik untuk substratnya

Tahap ke 3.

Dikatalisis oleh fosfofruktokinase (PFK), secara alosterik diatur

oleh: AMP ADP Citrate (off)

F2,6 BP ATP (off)

Merupakan titik regulasi glikolisis yang utama.
Pd kondisi in vivo  reaksi berlangsung irreversibel

Tahap ke 4

Menghasilkan 2 molekul tiga karbon : DHAP dan G3P

Dikatalisis oleh Fructose-1,6-Bisphosphate Aldolase. Tidak
memerlukan kation divalen

Meskipun energi bebas nya sangat positif, akan tetapi di dalam sel
 dapat diatur agar tetap cenderung ke arah pembentukan produk
dengan cara : konsentrasi produk dibuat sangat rendah

Tahap ke 5

Dikatalisis oleh Triose Phosphate Isomerase

Reaksi lebih cenderung ke arah kanan, dan dilakukan dengan
tetap menjaga konsentrasi G3P rendah

Tahap ke 6

Memerlukan NAD+  sehingga ratio NAD+/NADH+H di dalam sel
sangat penting untuk pengaturan laju dan arah reaks

Tahap ke 7

Merupakan reaksi fosforilasi tingkat substrat untuk ADP
menjadi 3PG dan ATP

Karena dihasilkan 2 molekul ATP untuk setiap 1 glukosa, maka
pada tahap ini, reaksi menjadi impas

Tahap ke 8

Reaksi pada kondisi standar cenderung lebih ke arah kiri untuk
membentuk 3PG

Di dalam sel, konsentrasi 3PG dijaga pada konsentrasi yg
selalu tinggi, sehingga reaksi cenderung ke arah kanan

Tahap ke 9

Merupakan reaksi dehidrasi sederhana dari 2PG menjadi PEP

Mempunyai efek naiknya energi hidrolisis ikatan fosfat

(dr -15.6 kJ/mol dalam 2PG menjadi -61.9 kJ/mol dalam PEP )
Energi bebas tersebut digunakan utk reaksi berikutnya 
fosforilasi tingkat substrat utk ADP menjadi ATP

Tahap ke 10

Reaksi ini penting, karena:

-Menghasilkan ATP dari reaksi fosforilasi tingkat subtrat ADP

-Reaksi ini secara energetik sangat bagus, sehingga berfungsi untuk
menarik dua reaksi sebelumnya

-Ensim yg mengkatalisis reaksi ini secara allosterik dinon
aktifkan oleh : ATP, alanine, and acetyl-CoA,

Dan secara allosterik diaktifkan oleh F1,6BP, and

Overview of the regulation of glycolysis.

Overview of the reactions of the pyruvate dehydrogenase complex.

-Reaksi yg dikatalisis: oksidatif
dekarboksilasi
-Bersifat irreversibel. Menghilangkan
gugus karboksi piruvat
-Memerlukan 3 ensim dan 5 koensim
-Dihasilkan NADH2  3 ATP

Asupan
vitamin B