Hand out Biokimia_Diploma_pak Wahyudi_2014

49

BIomolekul

Asam amino bersifat amphoter yang berarti, dapat bertindak sebagai basa ataupun asam.

RCHCO2H OH- OH-
|
+NH3 ⇋ RCHCO2- ⇋ RCHCO2-
H+ | H+ |

+NH3 NH2

Asam amino pada Bentuk ion dipolar Asam amino pada pH tinggi
pH rendah (asam) (netral) (Basa).

Muatan pada asam amino akan berubah dengan berubahnya pH. Pada pH akan
bermuatan positif, pH tinggi bermuatan negatif dan pada keadaan netral asam amino
bersifat ion dipolar. Jika diletakkan pada medan listrik asam amino akan bergerak kearah
katoda (elektro negatif) pada pH rendah, dan kearah anoda (elektro positif) pada kondisi pH
tinggi. Sedangkan pada kondisi bermuatan nol, asam amino bersifat dipolar atau sering
dinamakan titik isolistrik. Beberapa perubahan kondisi pH, terhadap asam amino, Valin,
dapat diperlihatkan pada perubahan muatan yang ditunjukkan oleh Gambar 3.7
dibawah ini.

a. Titik isolistrik b. pH tiggi c. pH rendah
(CH3)2CHCHCO2- (CH3)2CHCHCO2H
(CH3)2CHCHCO2-
| |
| NH2 +NH3
+NH3 (negatif) (positif)
(dipolar)

Gambar 3.6 Beberapa pengaruh pH terhadap asam amino

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 49

50

BIomolekul

3.2.4. Reaksi-reaksi asam amino

Esterifikasi gugus acetal,

RCHCO2H + R’OH + H+ Kalor RCHCO2R’ +H2O
| |
+NH3
+NH3

Pada gugus amino untuk membentuk amida

RCHCO2H + R’COCl +OH- RCHCO2- +H2O + Cl-
||

+NH3 HNCOR’

3.2.5. PEPTIDA
Berbagai jenis asam amino saling berikatan pada peptida dan protein melalui
pembentukan sebuah amida diantara gugus karboksil asam amino dan gugus amino
pada asam amino lainnya. Ikatan ini dinamakan dengan ikatan α (alpha) amino atau
ikatan peptida. Sebuah molekul yang terdiri dari lebih dua buah asam amino
dihubungkan oleh ikatan polipeptida. Suatu peptida adalah suatu amida yang dibentuk
dari dua asam amino atau lebih. Sedangkan ikatan amida antara suatu gugus α amino
dari suatu asam amino dengan gugus karboksil dari asam amino lain dinamakan dengan
ikatan peptida.

Tiap asam amino dalam suatu molekul peptida dinamakan dengan suatu satuan
(unit) atau suatu residu. Misalnya Alanilglisina adalah suatu dipeptida yang tersusun dari
asam amino Alanina dan Glisina.

O O OO
║ ║ ║║
H2NCHC OH + H2NCH COH H2O H2NCHCO────NHCHCOH
││

CH3 CH3

Alanina Glisina Alanilglisina (suatu dipeptida)

Alanilglisina mempunyai dua residu yaitu residu alanina dan residu glisina. Hal
tersebut tergantung banyaknya satuan (unit asam amino dalam molekul tersebut.

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 50

51

BIomolekul
Sehingga terdapat istilah dipeptida (dua satuan) atau tripeptida (tiga satuan) dan
seterusnya. Polipeptida adalah suatu peptida yang tersusun dari banyak residu asam
amino.

Perbedaan peptida dan protein sebenarnya hanya terletak pada banyaknya
satuan yang menyusun molekul tersebut. Sehingga para ahli membuat suatu kesepakatan
bahwa dimana bila terdapat lebih dari 50 residu asam amino molekul tersebut
dinamakan dengan protein, sedangkan bila mempunyai residu kurang dari 50 maka
molekul tersebut adalah peptida.

Pengabungan asam amino atau residu dapat dilakukan dengan berbagai cara,
seperti yang terjadi antara alanin dan glisin.

OO OO
║║
H2NCHCO────NHCHCOH ║║
│ NHCHCO ────NCHCOH
CH3
│
alanilglisin CH3
Glisilalanin

Sehingga, semakin banyak residu dalam suatu molekul protein, maka akan semakin
banyak/komplek strukturnya. Dalam tripetida tiga asam amino dapat mempunyai 6
(enam) kemungkinan struktur yang berbeda. Untuk 10 asam amino yang berlainan
dapat menghasilkan 4 x 1012 (empat trilyun) dekapeptida.

Berdasarkan kesepakatan para ahli, penulisan polipetida secara sistimetik adalah
dengan meletakkan gugus/ujung amino pada sebelah kiri, dan ujung karboksil bebas
pada sebelah kanan.

OO O
║║ ║
H2NCHC────
NHCHC────NHCHCOH OH
││
CH3 H2C

Alaniltirosilglisin (suatu tripeptida)

Urutan dalam asam amino dari suatu polipeptida bila dihidrolisis akan mengikuti
kaidah-kaidah sebagai berikut: Contoh, bagaimana struktur pentapeptida, alanil-leusil-

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 51

52

BIomolekul
sistenil-tirosil-glisin, yang dapat ditulis atau disingkat ala-leu-cys-tyr-gly-OH pada proses
hidrolisis akan menghasilkan alanin, leusin, sistein, tirosin, dan glisin.

3.2.6. Protein
Protein adalah polimer dari α asam amino yang dihubungkan oleh ikatan polipeptida.
Berdasarkan jenis dan fungsinya, protein dapat dikelompokkan kedalam beberapa kelas,
seperti disajikan pada Tabel 3.3.

Tabel 3.3. Pengelompokkan protein berdasarkan jenis dan fungsinya

Kelas Tugas
Protein Serat (struktural)
- kolagen Membentuk jaringan penyambung, membentuk 30% protein
binatang menyusui, kekurangan sisteina dan triptofana, kaya
- elastin akan hidroksipolina.
- keratin Membentuk urat dan pembuluh darah
Membentuk rambut, bulu(burung), kuku, kaya sisteina dan
Globular (larut) sistina
- albumin
- globulin Albumin telur dan serum
- histon Globulin serum
Terdapat dalam jaringan kelenjar, dan bersama-sama asam
- protamina nukleat, kaya akan lisina an arginina
Diasosiaikan dengan asam nukleat, tidak mengandung sistenia,
Konjugasi (bersenyawa metiona, tirosina atau tripotan, kaya akan arginina
- nukleoprotein dengan zat lain)
- mukoprotein Bersenyawa dengan asam-asam nukleat
- glikoprotein Bersenyawa dengan > 4% karbohidrat
- lipoprotein Bersenyawa dengan <4% karbohidrat
Bersenyawa dengan lipid, seperti fosfogliserida atau kolesterol

Tetapi kebanyakan sifat suatu protein lebih ditentukan oleh orientasi
molekulnya secara keseluruhan. Struktur sekunder protein contohnya adalah suatu
molekul protein yang tertata, dan kerangkanya menyerupai spiral. Sedangkan bila
strukturnya membentuk suatu bulatan dinamakan dengan struktur tertier. Struktur
quatener apabila stukturnya gabungan dari primer, sekunder dan tertier. Berdasarkan
strukturnya (urut-urutan/rentetan asam amino dalam protein) dapat diklasifikasikan
menjadi struktur primer, sekunder, tertier dan quartener.

a. Struktur primer (primary structure of protein). Struktur ini juga dinamakan juga dengan
protein rantai lurus, dimana semua asam amnimo disusun pada satu rantai lurus,
seperti ditunjukkan oleh Gambar 3.7.

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 52

53

BIomolekul

Gambar 3.7 Struktur protein primer
b. Struktur sekunder dari protein dibedakan menjadi tiga yaitu i) α heliks, ii) β pleated

sheet, dan iii) the β bend. Tetapi yang paling sering dijumpai hanya dua yang
pertama, yaitu α helix pleated sheet, seperti ditampilkan pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Struktur sekunder protein

• α helix. Ikatan hidrogen antara suatu gugus α asam amino dan suatu gugus karbonil
merupakan suatu penyumbang pada bentuk suatu molekul protein. Interaksi inter
dan antar molekul juga menentukan struktur lebih tinggi (komplek). Struktur yang
lebih tinggi yang terstabil ialah struktur dengan jumlah terbanyak, dan interaksi yang
saling menguatkan. Struktur α helix suatu protein dapat dilihat pada Gambar 3.9
dibawah ini.

Kolagen merupakan salah satu

klasifikasi umum dari protein
yang kuat dan liat, yang

membentuk tualang rawan,
urat, kulit dan jaringan tualang.

Kolagen memperoleh
kekuatan dari struktur lebih

tinggi super spiral tripeptida α
spiral kanan terjalin dan

membentuk suatu rantai spiral
kiri ganda tiga. Molekul itu

terjalin secara kolektif disebut
molekul tropokolagen.

Struktur sekunder (α helix)

Gambar 3.9 Struktur sekunder protein tipe α helix

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 53

54

BIomolekul
Dalam α helix, hampir semua karbonil oksigen membentuk ikatan hidrogen
dengan atom hidrogen dari gugus amida. Beberapa asam amino sering dijumpai
dalam struktur α helix dibandingkan dengan molekul lainnya. Asam amino seperti
alanin lucine dan phenylalanine paling sering ditemukan dalam struktur ini. Tetapi
asam amino yang mengandung gugus polar seperti Arigine, glutamine dan serine,
berkecenderungan untuk melepaskan elektron dan mendestabilkan α helix, sehingga
jarang diketemukan dalam struktur ini. Dan tidak pernah terdapat asam amino dari
prooline karena adanya gugus ringnya (aromatik).

• β pleated sheet. Formasi β pleated sheet adalah kecenderungan kedua dari struktur
protein sekunder setelah α helix. Formasi ini terbentuk saat dua atau lebih
polipeptida saling bersebelahan satu sama lain, sehingga memungkinkan terbentukya
ikatan hidrogen antara atom oksigen dari gugus karboksil dari asam amino pada
rantai polipeptida dengan atom hidrogen dari gugus amida dari polipeptida yang
diesebelahnya. Formasi β pleated shee ini dibedakan menjadi dua yaitu Parallel bila
N terminalnya saling bersebelahan, dan antiparallel bila N terminal bersebelahan
dengan C terminal. Contoh struktur sekunder tipe β pleated sheet, ditunjukkan oleh
Gambar 3.10.

Gambar 3.10. Sturktur sekunder protein β pleated sheet

β bend. Formasi β bend terbentuk karena adanya ikatan antara gugus karboksil
dengan amina pada kedua ujung polipeptida sehingga membentuk β bend.

c) Struktur tersier (tertiary structure of protein). Struktur tersier adalah tipe protein globular
yang merupakan lipatan dari struktur sekunder. Hanya separuh dari gobular protein
dalam formasi α helix (27%) atau β pleated sheet (23%), dan sisanya adalah

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 54

55

BIomolekul
campuran antara β bend dan segemen tidak terstruktur dari polipeptida. Contoh
dibawah ini ada struktur tersier dari enzim carbonat anhidrase, seperti dilukiskan
oleh Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Struktur tertier protein dari enzim carbonat anhidrase.
α helix digambar kan dengan gambar yang menyerupai silinder, β pleated sheet
menyerupai tanda anak panah dan garing tipis adalah rantai hubungan dari struktur
sekunder protein.

d). Struktur kuaterner (quartener structurte of protein). Formasi ini adalah gabungan dari dua
atau lebih rantai polipeptida yang dihubungkan oleh ikatan kovalen maupun non
kovalen.

Contoh dibawah ini (Gambar 3.12), adalah struktur kuartener dari hemoglobin
yang bertugas mendistribusikan oksigen dari paru-paru keseluruh jaringan tubuh.
Hemoglobin ini terdiri dari sub unit α (dengan 141 residu asam amino) dan β (146
residu asam amino).

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 55

56
BIomolekul

Gambar 3.12 Strutur quaterner dari protein (hemoglobin darah)

Pertanyaan:

1. Sebutkan dua gugus aktif yang menyebabkan polimer protein sanagat reaktif dalam
reaski reaksi biokimia ?

2. Gambarkan dan diskusikan dalam kelompok saudara empat penggolongan asam
amino berdasarkan polaritas kandungan R nya ?.

3. Coba berikan contoh sumber protein yang dapat dipergunakan sebagai bahan
perekat kayu?

Rekomendasi Bahan Bacaan

1. Anna Poejiadi (1994). Dasar-dasar Biokimia. Penerbit Universitas Indonesia.
Jakarta.

2. Lehninger, A.L (1991). Dasar-dasar Biokimia. Jilid 1 Alih Bahasa oleh Maggy
Thenawijaya. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 56

57

BIomolekul

3. 3. Asam Nukleat

Asam nukleat merupakan molekul herediter yang terdiri dari makromolekul DNA
(Deoksi ribonukleotid Acid) dan RNA (ribonukleotid Acid). DNA adalah molekul
yang sangat panjang sehingga dinamakan dengan makromolekul. DNA dan RNA
disusun oleh tiga unsur dasar yaitu : Basa Nitrogen (N), Gula dan Grup fosfat. Basa N
dari molekul DNA pembawa informasi genetik, sedangkan gula dan fosfat menentukan
struktur dari makromolekul tersebut. Dalam bidang kimia dan biologi, pengetahuan
tentang DNA (deoxyribosa nucleic acid) (kode genetik) adalah sangat berperan sangat
penting dalam memahami proses hidup dan kehidupan.

Tujuan Instruksional Umum (TIU)

Setelah menyelesaikan sub bab asam nukleat mahasiswa diharapkan dapat:
1. Menjelaskan fungsi dari asam nukleat
2. Membedakan struktur antara nukleotida dan nukleosida
3. Menerangkan struktur dari DNA dan RNA

Tujuan Instruktional Khusus (TIK)

Pada akhir sub bab ini mahasiswa diharapkan dapat memahami peran dan fungsi dari
makromolekul asam nukleat (DNA dan RNA) diantaranya:
1. Fungsi dari masing-masing molekul DNA dan RNA dalam mengkontrol sifat

hereditas.
2. Peran DNA dan RNA dalam mengontrol berbagai penyimpangan dari sifat

hereditas induknya
3. Terapi DNA untuk bebagai penyakit keturunan atau kelainan bawaan.

3.3.1. Struktur Asam Nukleat.

Hidrolisis asam nukleat menghasilkan nukleotida yang merupakan bahan penyusun
dasar dari asam nukleat. Sedangkan hidrolisis dari nukleotida menghasilkan nukleosida
dan satu molekul fosfat. Nukleosida kemudian dihrolisis dan menghasilkan satu
ektivalen gula dan basa heterosiklik (nitrogen). Hal tersebut dilukiskan dengan bagan
sebagai berikut:

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 57

58

BIomolekul

Asam nukleat H2O Nukleotida H2O Nukleosida + H3PO4
enzim H+ H2O

Gula + Basa heterosiklik H+

Terdapat dua golongan basa heterosiklik (basa nitrogen) yaitu Purin terdiri dari Adenin
(A) dan Guanin (G) , Pirimidin terdiri dari Sitosin (C) dan Timin (T).

Pirimidin PURIN

SITOSIN (C) TIMIN (T) NH2 O
| ║
NH2 O C6 N7 C6 N7
| ║ ⁄⁄ \ ⁄\\ ⁄⁄ \ ⁄\\
C4 C4 N1 C5 \\ NH1 C5 \\
| ║ C8 | ║ C8
⁄⁄ \ CH3 C2 C4 ⁄ C2 C4 ⁄
N3 C5 ⁄⁄ \ ⁄ \\3 ⁄ \ ⁄ ⁄ \\3 ⁄ \ ⁄
|║ N3 C5 N NH9 NH2 N NH9
C2 C6 |║
⁄⁄ \1 ⁄ C2 C6 ADENIN (A) GUANIN (G)
O NH ⁄⁄ \1 ⁄

O NH

Struktur asam nukleat terdiri dari makromolekul yang bertulang punggung molekul-
molekul gula, dihubungkan dengan ikatan fosfat dan sebuah basa nitrogen yang melekat
pada dinding gula.

3.3.2. Nukleosida
Nukleosida adalah suatu N-glikosida (rantai glikosida atom anomerik C1 yang mengikat
N) yang mengikat basa-basa nitrogen (purin atau pirimidin). Pada purin, N-glikosida
dihubungkan pada N1, sedangkan pada pirimidin pada N9

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 58

59

BIomolekul

O CH3 NH2
║ ⁄ |
C4 C6 N7
⁄⁄ \ ⁄⁄ \ ⁄\\

N3 C5 Konfigurasi β N1 C5 \\

|║ | ║ C8
C2 C6 C2 C4 ⁄
⁄⁄ \1 ⁄
ON \\3 ⁄ \ ⁄
N N9

5CH2OH 5CH2OH
|O |O
│/ \ │/ \
|/ \ |/ \
C4 H H C1 C4 H H C1
|\ | | /│ |\ | | /│
H C3──C2 H H C3──C2 H

|| ||
OH H OH H

2-DEOKSISTIDIN 2-DEOKSIADENOSIN

Karena mengandung banyak gugus polar maka nukleosida dapat larut dalam air.

NH2 5CH2OH NH2
| |
C6 N7 |O
⁄⁄ \ ⁄\\ C6 N7
│ / \ OH
N1 C5 \\ ⁄⁄ \ ⁄\\
|/ \ │
| ║ C8 C4 H H C1 N1 C5 \\
C2 C4 ⁄ + | ║ C8
|\ | | /│
\\3 ⁄ \ ⁄ H C3──C2 H C2 C4 ⁄
N N9 H2O
|| \\3 ⁄ \ ⁄
5CH2OH │ H+ OH H N NH9
|O │
│ / \│
|/ \│
C4 H H C1
13|.\3.|Nuk|le/o│tida
H C3──C2 H
13.3.O|NHuk|lHeotida

Nukelotida adalah ester fosfat yang mana gugus hidroksil pada gula diesterifikasi oleh
asam fosfat. Pada nukleotida DNA gugus hidroksil 5’ atau 3’ dari 2-deoksi-D –ribosa
dapat diesterifikasi.

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 FakultasO║Kehutanan UNIPA NH2 59
C4 CH3 |
C6 N7
⁄⁄ \ ⁄ ⁄⁄ \ ⁄\\

N3 C5 N1 C5 \\

|║ | ║ C8
C2 C6 C2 C4 ⁄

60
BIomolekul

5CH2OH O 5CH2
|O |O
║ │/ \
│/ \ -O——P———O |/ \|
|/ \ C4 H H C1
C4 H H C1 │
O- |\ | | /│
|\ | | /│ H C3──C2 H
H C3──C2 H
|
| H
OH
║
-O——P———O
│
O-

Nukleotida dapat dihidrolisa oleh larutan basa/enzim menjadi nukleosida dan asam
fosfat.

NH2 O
|
C6 N7 ║
⁄⁄ \ ⁄\\ -O—— P ———OH

N1 C5 \\ │
O-
| ║ C8

C2 C4 ⁄
Buku Ajar║OBiokimia Dipl\o\mN3a⁄3 F\aNk⁄9ultas Kehutanan UNIPA
+ 60
+
-O———P———O—— 5CH2 │ H2O

│ |O │ H+

O- │ / \ │

|/ \│

C4 H H C1

|\ | | /│

H C3──C2 H
||

61
BIomolekul

NH2
|
C6 N7
⁄⁄ \ ⁄\\

N1 C5 \\

| ║ C8
C2 C4 ⁄

\\3 ⁄ \ ⁄
N N9

5CH2OH │
|O │
│ / \│
|/ \│
C4 H H C1
|\ | | /│
H C3──C2 H

||
OH H

3.3.3. Struktur sekunder DNA, heliks ganda

James. D.Watson (US) dan Franscis H.C Crick (Inggris) (1953) berhasil menemukan
model heliks ganda DNA dengan ciri-ciri sebagai berikut:
a. DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida yang melingkar memutar suatu sumbu

heliks.
b. Kedua heliks berdifat putar kanan dan arahnya berlawanan menurut ujung-ujung 3’

dan 5’nya.
c. Basa Purin dan pirimidin terletak dalam heliks pada bidang tegak lurus sumbu heliks

, sedangkan gugus deoksiribosa dan fosfat terletak disebelah luar heliks.
d. Kedua rantai melalui pasangan basa purin dan pirimidin dihubungkan oleh ikatan-

ikatan hidrogrn , Adenin selalu berpasangan dengan Timin dan Citosin dengan
Guanin.
e. Diameter heliks adalah 20 Å, pasangan basa-basa berjarak 3.4 Å dan putaran heliks
sebesar 36o
f. Tidak ada pembatasan pada urutan basa disepanjang rantai polinukleotida.

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 61

62

BIomolekul

3.3.4. Replikasi DNA.

DNA adalah materi/informasi genetik yang diturunkan dari generasi ke generasi
berikutnya. Proses penyampaian informasi genetik tersebut dinamakan dengan replikasi
DNA. Watson dan Crick (1953) mengemukakan suatu model untuk menerangkan
proses replikasi tersebut yaitu bahwa dua rantai DNA double heliks ganda memisah,
kemudian satu rantai komplementer disintesis oleh nukleotida-nukleotida yang
terdapat dalam sel , dengan menggunakan suatu rantai sebagai suatu acuan (template).

││ ││ ││
A= T
A= T A= T ││
││ ││ G≡ C
5’ 3’ ⁄\
G≡ C memisah G≡ C Nukleotida- GC
││ ⁄\ nukleotida ││
5’ dalam sel CG
G≡ C GC terikat pada ││
││ ││ kedua rantai T=A T=A
C≡ G CG ││
││ ││ C≡G C≡G

T= A TA ││
3’ │ │ ││ A =T
││
C≡G CG G ≡C
⁄\
lama baru baru lama Enzim polimerase G ≡C G≡C
menghubungkan ││
││ ││ nukleotida-nukleotida C≡G C≡G
A= T A= T pada rantai yang baru ││
││ ││ T=A T=A
G≡ C G≡ C Proses berlangsung ││
5’ │ │ 3’ 5’ │ │ 3’ terus sampai semua C≡G C≡G
G≡ C G≡ C rantai tereplikasi
││ ││
3’ C ≡ G 5’ 3’ C ≡ G 5’
││ ││
T= A T= A
││ ││
C≡G C≡G

Dua heliks ganda baru

Replikasi DNA merupakan proses yang sangat rumit (tidak sesederhana seperti yang
dilukiskan diatas) karena melibatkan beberapa katalisator dan enzim (biokimia,
molecular biology dan biotechnology).

3.3.5. RNA (Ribo Nucleic Acid).

Perbedaan yang mendasar antara RNA dan DNA adalah: 62

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA

63

BIomolekul
a. Gula penyusunya adalah D ribosa (OH pada C2)
b. Salah satu basa heterosikik/nitrogen adalah Urasil (instead of Timin)
c. Kebanyakan rantai RNA berantai tunggal.

5CH2OH O
║
|O C4
│ / \ OH
|/ \| ⁄⁄ \
N3 C5
C4 H H C1
|\ | | /│ |║
H C3──C2 H C2 C6

|| \1 ⁄
NH
OH OH ⁄⁄
O Urasil (U)
D-RIBOSA

Terdapat tiga jenis RNA dalam sel yaitu:
a. mRNA (messegner RNA) adalah berfungsi dan terlibat dalam transkripsi kode

genetik dan merupakan tempat acuan (template) dalam sintesa protein, sehingga
rantai basa pada mRNA adalah komplementer (pelengkap) terhadap urutan basa
DNA pada rantai tunggal.

DNA
5’ ───┬───┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──3’

T GGCTACGGTAAC
A CCGAUGCCAUUG
3’───┴───┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──5’

b. tRNA (transport RNA). TRNA adalah bertugas membawa asam-asam amino dalam

bentuk yang teraktifkan ke ribosom untuk pembentukan ikatan peptida yang

ditentukan oleh mRNA acuannya.

c. rRNA (ribosom RNA) menyusun kurang lebih 80% dari RNA dalam sel.

3.3.6.Kode genetik dan sintesa protein

Kode genetik berhubungan dengan urut-urutan basa DNA dengan urutan asam amino
pada protein. Urutan tiga basa seperti UUA, AAU dinamakan dengan kodon yang
dilambangkan dengan tiga hurup besar , sedang pasangan komplementernya dinamakan
dengan anti kodon. Tiga urutan basa (satu kodon) melambangkan satu asam amino.
Kodon untuk asam amino

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 63

64

BIomolekul

Try, Leu, Ser, Ilen
UAU, CUA, UGU, AUC

Biosintesis protein adalah reaksi-reaksi yangg melibatkan bermacam-macam molekul,
termasuk mRNA, tRNA, rRNA, enzim, asam amino fosfat dll. Sintesa protein dan
DNA secara garis besarnya adalah :
a. transkripsi pesan-pesan dari kodon-kodon DNA ke mRNA
b. penjajaran mRNA dengan ribosom
c. tahap awal melalui pelekatan tRNA pertama pada kodon mulai pada tRNA
d. pemanjangan i)melekatnya tRNA yang membawa asam amino tertentu, ii)

pembentukan ikatan peptida diantara gugus-gugus karboksil yang dibawa oleh
tRNA pertama dengan gugus asam amino yang dibawa oleh tDNA berikutnya, iii)
lepasnya tRNA yang telah mengantarkan asam aminonya.
e. Penghentian ditandai dengan kodon berhenti pada mRNA.

Pertanyaan
1. Sebutkan perbedaan yang mendasar antara DNA dan RNA ? Jelaskan lebih lanjut

komponen penyusun apa yang berperan dalam perbedaan struktur tersebut?
2. Kenapa dalam terapi penyakit-penyakit degeneratif menggunakan terapi DNA ?

Jelaskan dan diskusikan dalam kelompok saudara?
3. Apa yang dimaksud dengan terapi gen untuk mengobati suatu penyakit bawaan yang

sulit disembuhkan, jelaskan?

Bahan Bacaan yang direkomendasikan
1. Soeparno (1996). Biokimia, Struktur. Bahan Ajar Penataran Bioteknologi. PAU

Bioteknologi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta (tidak diterbitkan)

2. Artama. W.T (1996). Bio-molekul. Asam Nukleat & Protein. Bahan Ajar Penataran
Bioteknologi. PAU Bioteknologi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta
(tidak diterbitkan)

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 64

65

BIomolekul

3.4. Lipida

Lipid atau lipida adalah golongan senyawa yang memiliki komponen minyak atau lemak.
Lipid memiliki rumus struktur yang rumit sehingga para ahli biokimia sulit untuk
mendefinisikan secara jelas tentang definisi dari lipid. Sehingga banyak ahli biokimia
menyatakan bahwa lipid adalah senyawa organik yang didalamnya terdapat unsur lemak
dan minyak yang tidak larut dalam pelarut biasa atau air, tetapi dapat larut dalam
pelarut–pelarut non polar seperti kloroform, eter dan pelarut non polar sejenisnya.

Tetapi aspek yang paling utama dan dominan dari golongan lipid adalah fungsi
dan peranannya sebagai cadangan energy kimia dalam tubuh yang sangat penting.
Fungsi lain yang cukup significan juga adalah adanya golongan lipid yaitu Lipida Polar
yang sangat penting sebagai komponen utama membran sel makluk hidup dimana
segala reaksi metabolik berlangsung.

Dalam makhluk hidup, lipid berfungsi sebagai komponen membran sel,
cadangan energy dalam proses metabolisme tubuh, lapisan pelindung sel, saringan bagi
suatu membran. Lebih lanjut dari fungsi lipid juga perananya dalam reaksi hormonal
dan enzimatik. Tidak seperti biomolekul lainnya (protein, karbohidrat dan Asam nukleat),
lipid adalah bukan merupakan polimer yang tersusun dari suatu monomer. Tetapi lipid
adalah kelompok senyawa yang memiliki struktur yang dicirikan oleh adanya dua kutub
dalam strukturnya, yaitu kutub yang bersifat polar pada bagian kepalanya sehingga
bersifat hidrofilik dan adanya ekor yang bersifat hidrophobik yang sangat tidak
menyukai air. Sehingga senyawa lipid pada kebanyakan dapat dikenali karena sifatnya
yang Ampfipatik.

Tujuan Intruksional Umum (TIU)

Setelah mempelajari topic ini mahasiswa diharapkan memiliki kemampuan untuk:
1. memahami fungsi dan peran lipid dalam proses metabolisme makhluk hidup
2. Dapat mendefinisikan perbedaan antara asam lemak tidak jenuh dan asam lemak

jenuh dan kaitannya dengan kesehatan manusia
3. Mengidentifkasi sumber-sumber penghasil lipid terutama asam lemak yang baik

untuk kesehatan

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 65

66

BIomolekul

Tujuan Instruktional Khusus (TIK)

Setelah menyelesaikan bab ini mahasiswa memiliki kemampuan dan kecakapan untuk:
1. Membedakan struktur lipid dengan polimer dari biomolekul yang lainnya
2. Menerangkan tingkat kerekatifan suatu asam lemak yang dihubungkan dengan

adanya ikatan ganda
3. Menuliskan rumus struktur dan menentukan jumlah serta posisi ikatan ganda pasa

suatu asam lemak

Metoda Perkuliahan

Perkuliahan dilakukan dengan cara tatap muka didepan kelas dengan mengacu kepada
Satuan Acara Perkuliahan (SA) yang telah dibuat dan bahan ajar yang tersedia dengan
alat bantu OHP.

3.4.1. Penggolongan Lipid
Beberapa ahli biokimia mengelompokkan iberdasarkan sifat fisik dan kimianya bukan
berdasarkan struktur utamanya. Hal tersebut dikarena adanya ketidak konsisten struktur
dari suatu lipid.
a. Lipid Sederhana (homolipida), Adalah kelompok lipid dalam bentuk ester yang

didominasi oleh unsur Karbon (C), Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Lipida
sederhana akan menghasilkan lemak dan alkohol jika mengalami proses hidrolisis
seperti lemak, gliserol dan lilin.
b. Lipida Majemuk (Compound lipida), adalah golongan lipida yang terdiri dari
beberapa asam lemak dan alkohol yang bereaksi dengan beberapa gugus fungsi yang
lain seperti fosfolipida, glikolipida, sulfolipida dan amino lipida.

c. Lipida Turunan (derivat lipida) adalah kelompok lipid yang merupakan hasil
hidrolisis lebih lanjut dari lipida sederhana dan majemuk.
Lipida juga dapat dikelompokkan berdasarkan fungsi biologisnya, seperti

1. Lipida dari kelompok ester yang sederhana, termasuk didalamnya adalah: a) Lemak
dan minyak, yang merupakan suatu ester dari gliserol dan asam lemak; dan b). Lilin

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 66

67

BIomolekul
(wax), yang berfungsi sebagai lapisan pelindung seperti lapisan kutikula pada
tumbuhan.
2. Lipid dari ester Fosfat, meliputi a) Fosfogliserida, adalah suatu ester yang
mengandung gliserol fosfat, asam lemak dan basa nitrogen dan berfungsi ssebagai
komponen membran lipoprotein sel; dan b) Sfingolipida, adalah komponen
membran sel yang terdiri dari senyawa lipida yang mengandung alkohol amino
rantai panjang. Termasuk dalam kelompok spingolipida diantaranya adalah
Spingomielin, Serebrosida dan Gangliosida
4. Steroid adalah golongan lipida yang dicirikan oleh adanya gugus funsional yang
bercincin (ring). Steroid pada kebanyakan berfungsi sebagai hormon sex, vitamin D
dan kolesterol.
5. Prostagladin adalah turunan dari senyawa lingkar dari asam linoleat yang berfungsi
sebagai hormon dalam proses metabolisme.
6. Karetonoida, adalah golongan lipid rantai panjang berperan dalam pigmentasi
dalam proses fotosintesis tumbuhan.

3.4.2. Asam Lemak.
Asam lemak adalah unit dasar atau pembangun dari berbagai senyawa lipida, dari yang
sederhana, komplek dan turunan. Sebagain besar asam lemak adalah senyawa yang
dicirikan oleh adanya rantai karbon yang lurus dengan jumlah atom karbon dalam
jumlah genap. Apabila dalam rantai karbon tersebut terdapat ikatan rangkap/ganda
(double bond) maka asam lemak tersebut dinamakan dengan Asam lemak tidak jenuh
(unsaturated fatty acid), sedangkan bila tidak terdapat ikatan rangkap maka digolongkan
dalam asam lemak jenuh (Saturated Fatty Acid).

Posisi adanya ikatan rangkap dalam asam lemak dapat dinyatakan/tulis
dengan dua cara, yaitu menggunakan simbol ∆ (delta) dan omega (Ω). Apabila
menggunakan simbol ∆ maka pemberian nomor ikatan ganda pada rantai karbon
dimulai gugus karbonil. Sedangkan apabila menggunakan simbol Ω maka
pemberian nomor ikatan ganda dimulai dari atom karbon yang memiliki gugus
metil. Contohnya adalah ∆5 atau Ω6.

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 67

68

BIomolekul
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-COO-

∆5 atau Ω6.

Dalam asam lemak juga terdapat ikatan rangkap atau ganda yang berjumlah
lebih dari dua seperti 3, 4, 5, dan 6. Panjang rantai karbon, jumlah dan posisi ikatan
rangkap akan menetukan tatanama dari suatu asam lemak. Pada umumnya asam lemak
memiliki jumlah rantai karbon antara 16-18. Sedangkan asam lemak yang diperoleh
dari hewan atau tumbuhan umumnya memiliki jumlah atom karbon antara 14-22 atau
jumlah rantai ataom karbonnya genap.

Pada tumbuhan tingkat tinggi asam lemak yang dihasilkan adalah asam lemak
tidak jenuh dengan jumlah atom karbon 18, seperti asam Oleat, Asam Linoleat dan
Asam Linolenat sedangkan Asam Arakidonat memiliki jumlah atom karbon sebanyak
20. Asam lemak jenuh (tanpa ikatan ganda) yang memiliki 1-8 rantai karbon biasanya
dalam bentuk cairan, sedangkan yang tersusun lebih dari 8 ataom karbon berupa
padatan. Beberapa jenis asam lemak, rumus strukturnya dan jumlah serta posisi ikatan
gandanya disajikan pada Tabel 3.4.

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 68

69

BIomolekul

Tabel 3.4. Jenis asam lemak, rumus strukturnya dan jumlah serta posisi ikatan gandanya
disajikan pada.

Atom Nama Umum Sing- Struktur Titik
C katan lebur
(oC)
A. Asam Lemak
44.2
Jenuh 53.9
63:1
12 Asam Laurat 12:0 CH3(CH2)10COOH 69.6
76.5
14 As. Miristat 14:0 CH3(CH2)12COOH 81.5
86.0
16 As. Palmitat 16:0 CH3(CH2)14COOH
-0.5
18 As. Stearat 18:0 CH3(CH2)16COOH 13.4
-5
20 As.Arakidat 20:0 CH3(CH2)18COOH
-11
22 As.Bahenat 22:0 CH3(CH2)20COOH
-49.5
24 As.Lignoserat 24:0 CH3)CH2)22COOH

B. Asam Lemak Tidak Jenuh

16 As. Palmitoleat 16:1 Δ9 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
18 As. Oleat 18:1 Δ9 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH

18 As. Linoleat 18:2 Δ9,12

18 As. Linolenat (CH2)7COOH
18:3 Δ9,12,15 CH3(CH2)2CH=CHCH2CH=CHCH

2CH=CH(CH2)7COOH

20 As. Arakidonat 20:4Δ5,8,11,14 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH

2CH=CHCH2CH=CH (CH2)3COOH

Pertanyaan:

1. Terangkan perbedaan yang mendasar antara asam lemak jenuh dan asam lemak
tidak jenuh ?

2. Kenapa kita harus lebih banyak mengkonsumsi asam lemak tidak jenuh ? Jelaskan
alasan saudara?

3. Sebutkan beberapa sumber bahan makanan yang banyak mengandung asam lemak
tidak jenuh ?

Bahan Bacaan yang direkomendasikan

3. Lehninger, A.L (1991). Dasar-dasar Biokimia. Jilid 1 Alih Bahasa oleh Maggy
Thenawijaya. Penerbit Erlangga. Jakarta.

4. Soeparno (1996). Biokimia, Struktur. Bahan Ajar Penataran Bioteknologi. PAU
Bioteknologi. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta (tidak diterbitkan).

5. Tim Biokimia (2000). Diktat Biokima. Faperta Uncen Manokwari. (tidak
diterbitkan)

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 69

70
BIomolekul

Hak Cipta pada Fakultas Kehutanan Universitas Papua @ 2021

Buku Ajar Biokimia Diploma 3 Fakultas Kehutanan UNIPA 70