Home » KULIAHKU » Biokimia Tumbuhan

Biokimia Tumbuhan

Posted by tono Rabu, 21 Maret 2012 3 comments
Biokimia Tumbuhan

I. PENDAHULUAN

Tujuan Instruksional khusus:
Mahasiswa paham akan
1.   Susunan, proses dan sifat zat kimia yang terdapat dalam jasad hidup serta senyawa yang diproduksinya.
2.   Fungsi dan tranfortasi zat kimia didalam organisme hidup sehubungan dengan aktifitas kehidupan.


1.      PENGERTIAN BIOKIMIA

Bio =
Kimia =
à Jadi Biokimia menyangkut dua aspek yaitu :
        1. Struktur senyawa
        2. Reaksi antara senyawa dalam organisme hidup.
Dengan demikian sifat2 umum organisme hidup dapat dijelaskan
àReaksi kimia yang terjadi dalam sel disebut metabolisme ini merupakan bagian penting dalam biokimia 






2. PERKEMBANGAN BIOKIMIA

1804 Dalton : Analisis kuantitatif à mengenal senyawa kimia yang terdapat didalam jasad hidup, sintesa dan degradasinya à Biokimia struktur à Hukum kekekalan energi à Kimia dinamika à Termodinamika à Enzim sebagai biokatalisator metabolisme à Hubungan antara mikroba, tumbuhan, hewan, manusia.
Semenjak tahun 1940, tiga perkembangan pesat yaitu :
1)  Pengakuan atas sistem multi enzim yang bertindak katalitik pada jalur metabolisme.
2)  Selama proses metabolisme terjadi pemindahan energi di dalam sel hidup.
3)  Sifat turun temurun merupakan proses biologi yang dapat diterangkan secara molekuler.   









3.    MANFAAT BIOKIMIA

Di bidang Kedokteran :
1)  Untuk mendiagnosa penyakit, sampai pengobatan.
2)   Imunitas dan nutrisi, farmakologi, toksikologi.

Di bidang Pertanian
1) Teknologi produksi, pasca panen
2) Penggunaan pestisida
3)  Perbenihan tumbuhan, ternak dan perikanan
4)  Pemuliaan hewan dan tumbuhan
5)  Pakan ternak


4.BIOMOLEKUL DAN KEHIDUPAN SEL

Senyawa kimia yang utama pada mahluk hidup ialah atom C yang dapat berikatan dengan atom C, H, O, N secara kovalen dengan ikatan rangkap maupun tunggal à berantai lurus, cabang, ataupun siklik.
Biomolekul (Biomol) yaitu semua senyawa yang terdapat di dalam sel hidup, mereka saling mengadakan interaksi yang terarah dan teratur, sehingga menampakkan ciri hidup.

   Bagan Organisasi molekuler sel hidup

JASAD HIDUP
Organ

 
Sel
 

Organel


 
Supra molekul
As nukleat       Protein      Poli sack     lipid
Mono               As               gula            As lemak
Nukleotida      amino        sederhana   gliserol

 
Senyawa antara

Senyawa dasar
( CO2, H2O, N2, PO4 )

Jadi ilmu biokimia mempelajari berbagai molekul yang mendasari kehidupan.
   Sel merupakan unit terkecil dari kehidupan. Sel terdiri dari bermacam- macam organel.

Organel
 Benda-benda didalam sel yaitu : inti sel, dinding sel, membran sel, vakuola, sitoplasma, endoplasmik retikulum, ribosoma, mitokhondria, kloroplas dll.
  Ada dua macam sel yaitu sel prokariotik dan sel yukariotik

* Beda antara sel prokariotik dan sel yukariotik :
- Sel Prokariotik, mempunyai susunan sangat sederhana, pernafasan berkaitan dengan membran plasma, dinding sel terdiri dari polisakarida yang diselingi oleh peptida yang diantaranya diisi lipopolisakarida, contoh bakteri.
- Sel Yukariotik : mempunyai susunan yang lebih komplek, sistem pernafasan pada mitokhondria, contoh pada organisme tingkat tinggi / multi seluler. Ada 2 macam sel yukariotik yaitu yukariotik fotosintetik dan yukariotik heterotropik.
















II. KARBOHIDRAT
Sakarida

PENGERTIAN

        Karbohidrat = Sakarida = gula, banyak terdapat pada organisme hidup karena memegang peranan bagi kehidupan, antara lain sebagai sumber energi, dan sebagai penyimpan energi kimia yaitu berupa glukosa dan pati pada tumbuhan, sedangkan pada hewan dan manusia berupa glikogen. Selain itu karbohidrat juga sebagai penyusun struktur sel yaitu selulosa, hemiselulosa, lignin pada dinding sel tumbuhan, sedangkan kitin dan pektin sebagai peyusun dinding pada sel bakteri.
        Karbohidrat merupakan polihidroksi aldehid (golongan aldosa) atau polihidroksi keton (golongan ketosa).
Mempunyai rumus umum (CH2O)n à polimer, yang terdiri dari beberapa monomer/unit gula.

SUSUNAN KIMIA DAN SIFAT KARBOHIDRAT

       Molekul karbohidrat terdiri atas : atom C, H dan O. Perbandingan antara H dan O adalah 2:1, mempunyai gugus fungsi yaitu –OH dan gugus aldehid atau gugus keton, mempunyai sifat fisika yaitu aktifitas optik. Atom C dapat mengikat 4 atom yang berbeda, à atom C asimetrik, tetapi bila atom C mengikat 4 atom  yang sama à atom C simetrik.
       CHO                                                    CH2OH
        |                                                           |
H – C – OH                                                C=O
        |                                                           |
       CH2OH                                               CH2OH

D-Gliseraldehida                               D-Dihidroksi Aseton


||
      C – H
|
HO – C – H 
            |
          CH2O
L-Gliseraldehida

        Karbohidrat dapat memutar cahaya terpolarisasi. Bila memutar ke kanan diberi tanda + atau d (dextro), bila memutar ke kiri diberi tanda – atau l (levo). Besarnya sudut putar atau sudut rotasi tergantung dari : jenis senyawa, suhu, panjang gelombang cahaya terpolarisasi dan banyaknya molekul pada jalan yang dilalui cahaya.


KLASIFIKASI KARBOHIDRAT

1. Berdasarkan gugus karbonil ( -C=O)
    a. Aldosa berupa aldehid
    b. Ketosa berupa keton

2.   Berdasarkan stereokimia :
Memutar cahaya erpolarisasi ke kiri (L)
    Memutar cahaya terpolarisasi ke kanan (D)

3. Berdasarkan jumlah unit gula : - a. Monosakarida
                                                           - b. Oligosakarida
                                                           - c. Polisakarida


a). Monosakarida : yaitu karbohidrat yang mempunyai satu unit gula, sedangkan jumlah atom C antara 3 – 7.
Pada golongan Aldosa pemberian nama diawali dengan aldo misal: aldotriosa (D-Gliseraldehida), aldotetrosa (D-Eritrosa), aldopentosa (D-Ribosa) sedangkan untuk golongan ketosa diawali dengan keto misal: ketotriosa (D-dihidroksiaseton), ketotetrosa (D-Eritrulosa), ketopentosa (D-Ribulosa).
Sifat: Berbentuk kristal putih, larut dalam air, tidak larut dalam pelarut non polar, rasa manis. Beberapa monosakarida yang banyak dialam yaitu :
 1). Glukosa
Merupakan aldoheksosa (dekstrosa, gula anggur, gula darah)
Dibuat oleh tumbuhan pada peristiwa fotosintesis.
6CO2 + 6H2O à C6H12O6 + 6O2  terjadi pada daun, kemudian, disimpan di tempat penyimpan  makanan.
Selain itu Glukosa juga terdapat pada buah dan madu.
Glukosa dapat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan.








H – C – HO                                           
        |                                                      
H – C – HO                                   
        |                                              
H – C – HO                                   
        |                                              
H – C – HO                                
        |                                              
H – C – HO                                   
        |                                              
    – CH2HO                                  
  D - Glukosa                                          a - D Glukosa


    2). Fruktosa
Merupakan ketoheksosa, mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri (L), rasa manis. Fruktosa bila berikatan dengan glukosa à sukrosa (gula tebu/gula bit). Dapat memutar cahaya terpolarisasi ke kiri.

  CH2OH                                               
           |                                                   
  C = O                                   
           |                                           
OH – C – H                                   
           |                                           
   H – C – HO                                     
           |                                           
   H – C – HO                                        
           |                                           
– CH2HO
   D – Fruktosa
    3). Galaktosa
Bila berikatan dengan glukosa à laktosa (gula susu).
Sifat: - Rasa kurang manis dan kurang larut dalam air.
-  Memutar cahaya terpolarisasi ke kanan.
4. Pentosa : contoh Arabinosa berasal dari hidrolisis gom arab, xilosa berasal dari proses hidrolisis jerami atau kayu. Dapat juga terdapat di dalam urin seseorang, apabila orang tersebut menderita penyakit yang disebabkan karena kelainan metabolisme karbohidrat.
  5. Ribosa dan deoksirebosa merupakan komponen dari asam nukleat, sehingga menjadi penyusun RNA, diperoleh dengan cara hidrolisis. Sedangkan deoksirebosa merupakan penyusun dari DNA.

b) Oligosakarida:
     Yaitu Karbohidrat yang mempunyai 2 – 9 unit gula. Contoh disakarida a.l
 1) Sukrosa : terdapat pada gula tebu / gula pasir, gula bit, buah nanas, wortel.
Mempunyai ikatan antara glukosa dan fruktosa melalui atom Oksigen, yaitu atom C merupakan gugus aldehid pada glukosa dan gugus keton pada fruktosa.
Sifat : memutar cahaya terpolarisasi ke kanan.
Sukrosa disebut juga gula invert, ini disebabkan karena pada peristiwa hidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa terjadi perubahan sudut putar (mula-mula ke kanan, kemudian ke kiri) peristiwa ini disebut inversi.



   






Sukrosa
            a - D – Glukopiranosil              b - D - Fruktofuronosida
2) Laktosa (gula susu) : Terbentuk dari molekul glukosa dan galaktosa. Ikatan galaktosa dan glukosa terjadi antara atom C nomer satu pada galaktosa dan atom C nomer empat pada glukosa. Mempunyai rasa kurang manis.







Laktosa
   
  3. Maltosa : Terbentuk dari dua molekul glukosa, terjadi ikatan pada atom C nomer satu dan nomer empat.
Sifat : Mereduksi, mudah larut dalam air, rasa manis.








c) Polisakarida:
      Terdiri atas beberapa unit monosakarida (lebih dari 10 monosakarida) dengan ikatan glikosida, maka polisakarida disebut juga glikan.

Sifat:
-        Bobot molekul tinggi.
-        Dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim à unit2 monosakarida atau turunan monosakarida
-        Unit2 monosakarida dihubungkan oleh ikatan a (1,4) glukosida.
-        Berfungsi sebagai polisakarida simpanan dan polisakarida struktur.

Polisakarida Simpanan : Pada tumbuhan berupa pati, inulin, fruktan dan dextran sedangkan pada hewan dan manusia berupa glikogen semua ini disimpan dalam bentuk granula besar didalam sitoplasma sel. Unit glukosa akan berikatan dengan ujung pati atau glikogen secara enzimatis. Pada waktu membutuhkan energi maka ikatan tersebut akan dilepas secara enzimatis pula.
 Pati dibagi menjadi dua golongan yaitu : Amilosa dan Amilopektin.
Amilosa : Berat molekul 4000 – 150.000, bila ditambah Jood akan berwarna biru. Merupakan polisakarida linier terdiri dari unit-unit glukosa yang dihubungkan oleh ikatan a (1,4) glukosida. Dengan enzim b amilase. Amilosa akan menjadi unit-unit maltosa.
Amilopektin : Berat molekul 150.000 – 500.000, bila ditambah Jood akan menjadi merah/jingga, dapat dihidrolisis oleh enzim a amilase atau b amilase dan a (1,6) glukosidase à glukosa dan maltosa.









METABOLISME

J. KIMBAL
Pertukaran zat dan energi oleh sel mahluk hidup dengan keadaan sekitarnya à sekaligus mengubah bahan/zat energi (di dalam organisme tersebut).

A. NASAN
Proses kimia dengan perubahan energi yang terjadi di dalam sel mahluk hidup.
ß
Semua perubahan kimia dan energi yang terjadi di dalam sel hidup karena kegiatannya.

PERUBAHAN:
1.   Mengekstraksi energi dari bahan makanan dan/atau sinar matahari dan mengubahnya menjadi energi bentuk lain.
2.   Mengubah senyawa yang terdapat di dalam bahan makanan menjadi senyawa yang diperlukan.
3.   Mengurai dan membentuk biomol yang diperlukan bagi sel.

Katabolisme :
Pemecahan senyawa komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana, untuk mendapatkan energi yang tersimpan dalam senyawa tersebut àenergi, yang dibebaskan secara bertahap, kemudian disimpan dalam senyawa energi tinggi sebelum digunakan lebih lanjut.
1.   Glikolisa : Jalur pokok/jalur utama (mayor pathway), yaitu perubahan glukosa 6 phospat à asam piruvat à asam laktat.

Jalur Glikolisa :
 Glukosa

ATP
ADP                                                                                                                                                                                      


     Glukosa-6-P
      Fruktosa-6-P

ATP
ADP                                                                                                               
 


  Fruktosa-1,6-di-P

 
Dehidroksi Aseton Phospat              Gliseraldehid 3-P
                                       
            1,3-di-P Gliserat                    1,3-di-P Gliserat
ATP
 
ADP
 
                     

                                                                                 
                    3-PAG                                  3-PAG
                                         
                     PEP                                       PEP

As. Laktat ¬As.Piruvat                      As.Piruvat ®As. Laktat



Keterangan :
Jalur dari G-6-P menjadi As Piruvat dinamakan Jalur Utama
Jalur dari G-6-P menjadi Asam Laktat dinamakan Glukolisa menggunakan 2 mol ATP menghasilkan 4 mol ATP à 2 mol ATP = 14.000 Kal

Energi yang dihasilkan :
C6H12O6 + 2 ATP + NAD + 2 Pa  + 4 ADP +2 NADH + 2 H à 2 laktat  + 2 ADP + 2 NADH + 2 H + 2 NAD + 4 ATP  + 2H2O.
C6H12O6 + 2 Pa + 2 ADP  à 2 laktat + 2 ATP + 2 H2O
Jumlah energi total 47.060 kal, jadi tersimpan dalam ATP = 2ATP x 7.000 = 14.000 kal, maka efisiensi penyimpanan energi : 14.000  x 100% = 31%
              47.060

















2.   Fermentasi alkohol : asam laktat à asetaldehid à etanol

Glukosa

ATP
ADP
 
É  ¯
      Glukosa-6-P
¯
      Fruktosa-6-P

ATP
ADP
 
É ¯
  Fruktosa-1,6-di-P

 
Dehidroksi Aseton Phospat              Gliseraldehid 3-P
                                                                                                                            
            1,3-di-P Gliserat                    1,3-di-P Gliserat

ATP
 


ADP
 
                                                                                                            
                    3-PAG                                  3-PAG
    ¯                                             ¯

CO2
 


CO2
 
                     PEP                                       PEP

ATP
 


ADP
 
   ¯                     Ì   É               ¯    
Asetaldehid¬As.Piruvat                     As.Piruvat®Asetaldehid

NAD+
 


NADH
 
    ¯                                         Ì       É               ¯
   Etanol                                                          Etanol    







Jumlah energi total C6H12O6 + 2Pa + 2ADP à 2etanol + CO2 + 2ATP + 2H2O, maka efisiensi penyimpanan energi : 54.800 x 100% = 26,64%
   14.000
3.   Lingkaran asam trikarboksilat : asam piruvat à asetil koA à CO2 + H2O. Diperlukan O2 untuk menangkap H2 yang dibebaskan dari substrat, sehingga energi yang dihasilkan lebih besar, karena bersifat aerobik. 1 mol asam piruvat menghasilkan 15 ATP.
   L.A.T bersifat : Katabolik yaitu pemecahan asam piruvat à CO2 dan H2O. juga bersifat Anabolik yaitu mengubah bahan baku antara lain ketoglukarat, suksinat, oksalasetat untuk sintesa asam amino.
4.   Lingkaran pentosa fosfat : à pentosa phospat untuk sintesa asam nukleat, juga ribolusa phospat untuk kegiatan fotosintesa, dan NADPH sebagai sumber H pada oksidasi asam lemak.
Jalur Glikolisis dan Fermentasi Alkohol = Jalur EMP = Jalur Embden, Meyerhof, Parnas bersifat an-aerobik, sedangkan L.A.T dan L.P.P bersifat aerobik.




Categories: icon
Pin It
Anda sedang membaca artikel tentang Biokimia Tumbuhan dan anda bisa menemukan artikel Biokimia Tumbuhan ini dengan url https://tonothemycry.blogspot.com/2012/03/biokimia-tumbuhan.html, anda boleh menyebar luaskannya atau mengcopy paste-nya jika artikel Biokimia Tumbuhan ini sangat bermanfaat bagi teman-teman anda, namun jangan lupa untuk meletakkan link Biokimia Tumbuhan sumbernya.

Related Post:



3 komentar:

  1. monyet16 Mei 2018 pukul 17.18

    agen365 menyediakan game : sbobet, ibcbet, casino, togel dll
    ayo segera bergabung bersama kami di agen365*com
    pin bbm :2B389877

    BalasHapus
  2. how to be a gentleman31 Mei 2018 pukul 17.13

    AJOQQ menyediakan 8 permainan yang terdiri dari :
    Poker,Domino99 ,BandarQ,BandarPoker,Capsa,AduQ,Sakong,Bandar66 ( NEW GAME )
    Ayo segera bergabung bersama kami di AJOQQ :)
    Bonus : Rollingan 0.3% dan Referral 20% :)

    BalasHapus
  3. Florencia Ang11 Juni 2018 pukul 12.01

    Ayo Dukung Team Anda Bersama Kami di www(dot)updatebetting(dot)co
    depo/wd hanya 50rb saja

    BalasHapus

Tanggapan dan Komentarnya ..?

Copyright © 2012 tonothemycry blog. All rights reserved.

Super SEO created by Blogger Tuts | Published by GalleryBloggerTemplates.com