Ujian
akhir semester
kimia
organik II
Dosen
Pengampu : Dr. Syamsurizal, M. Si
Nama
: Poppi Safitri
Nim
: RRA1C112004
Kelas
: Reguler Mandiri
Soal
:
1.
Bagaimana ide membuat hormon insulin
dari kerja insulin tiruan ?
2.
Jelaskan mengapa protein yang berperan
penting dalam pertumbuhan rambut dan factor apa yang menyebabkan kebotakan ?
3.
Bagaimana mengkonvermasi lemak majemuk
menjadi lemak sederhana?
4.
Konfermasi protein sangat menentukan
fungsi biologis dari protein, bila suatu protein dinaturasi jelaskan dampak
penurunan fungsibiologis dari 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.
Langsung saja perhatikan gambar
berikut:
·
Pada proses pembuatan insulin ini, langkah
pertama adalah mengisolasi plasmid dari E. coli. Plasmid
adalah salah satu bahan genetik bakteri yang berupa untaian DNA berbentuk lingkaran
kecil. Selain plasmid, bakteri juga memiliki kromosom. Keunikan plasmid ini
adalah: ia bisa keluar-masuk ‘tubuh’ bakteri, dan bahkan sering dipertukarkan
antar bakteri.
·
Pada langkah kedua ini plasmid yang telah
diisolir dipotong pada segmen tertentu menggunakan enzim
restriksi endonuklease. Sementara itu DNA yang di isolasi dari sel pankreas
dipotong pada suatu segmen untuk mengambil segmen pengkode insulin. Pemotongan
dilakukan dengan enzim yang sama.
·
DNA kode insulin tersebut disambungkan pada
plasmid menggunakan bantuan enzim DNA ligase. Hasilnya adalah
kombinasi DNA kode insulin dengan plasmid bakteri yang disebut DNA
rekombinan.
·
DNA rekombinan yang terbentuk disisipkan kembali
ke sel bakteri.
·
Bila bakteri E. coli berbiak, maka akan
dihasilkan koloni bakteri yang memiliki DNA rekombinan.
Rekayasa genetika pada bakteria
guna menghasilkan hormon insulin yang penting untung pengendalian gula darah
pada penderita diabetes.
Tahap-tahapnya adalah sebagai
berikut:
o 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.
o Kemudian
plasmid tersebut dipotong dengan menggunakan enzim di tempat tertentu sebagai
calon tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin.
o 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.
o Plasmid
yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke
dalam bakteria.
dalam bakteria.
o 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.
dan menghasilkan insulin yang dibutuhkan. Dengan begitu diharapkan insulin dapat
diproduksi dalam jumlah yang tidak terbatas di pabrik-pabrik.
2. Karena
protein merupakan Protein
merupakan zat yang sangat penting dibutuhkan oleh manusia karena protein bukan
hanya sekedar bahan struktural, seperti lemak dan karbohidrat. Protein
merupakan kelompok dari makromolekul organik kompleks yang diantaranya
terkandung hidrogen, okisgen, nitrogen, karbon, fosfor dan sulfur serta terdiri
dari satu atau beberapa rantai dari asam amino.
Berikut
mari kita bahas satu persatu, nutrisi apa saja yang dibutuhkan oleh rambut
Ø Vitamin A
Tubuh maupun
rambut sama-sama memerlukan dan membutuhkan vitamin A jika tubuh terpenuhi akan
asupan vitamin A yang baik untuk menjaga kesehatan mata, vitamin A baik pula
untuk menjaga kesehatan rambut serta melindungi rambut dari rasa kering dan
kasar, namun seimbangan asupan vitamin A untuk rambut anda, apabila kelebihan
vitamin A hanya akan menciptakan masalah baru yakni kebotakan rambut.
Ø Vitamin B
Tak hanya
vitamin A yang dibutuhkan oleh tubuh dan rambut. Vitamin B juga sangat penting
untuk menjaga kesehatan dalam tubuh, termasuk menjaga pertumbuhan rambut.
Vitamin B juga dapat meningkatkan jumlah ceramide dalam tubuh serta
meningkatkan aliran darah ke kulit kepala. Sumber vitamin B ini mudah didapat
dari nasi, sereal gandum, kacang-kacangan dll.
Ø Vitamin B3
Vitamin B3 sama halnya dengan
vitamin B yang dapat meningkatkan sirkulasi darah di kulit kepala dan
pertumbuhan rambut. Jenis makanan yang banyak mengandung vitamin B3 adalah
daging, ikan, ayam dan gandum.
Ø Vitamin B6
Vitamin B6 yang paling utama
sangat baik untuk kulit ternyata juga dapat dijadikan sebagai vitamin pencegah
kerontokan rambut. vitamin B6 ini memiliki tugas sebagai penanggung jawab atas
produksi melanin yang dapat memberikan warna pada rambut. Jenis Asupan makanan
yang mengandung vitamin B6 adalah serealia, ragi, kuning telur, sayuran, hati
dan daging, semua kaya akan vitamin B 6.
Ø Vitamin E
Vitamin E merupakan sumber
vitamin yang penting dari jenis vitamin lainnya karena vitamin E memegang
peranan penting dalam pertumbuhan dan pembentukan tulang serta rambut lebih
cepat dari yang biasanya. Sebuah penelitian mengemukakan bahwa vitamin E
mampu mempercepat pertumbuhan dan perkembangan rambut bekerja lebih cepat, meningkatkan
pasokan oksigen pada rambut, merangsang pertumbuhan rambut lebih cepat, serta
dapat meningkatkan kekebalan tubuh dan sirkulasi darah. Sumber vitamin E mudah
didapat dari jenis makanan, seperti: kacang-kacangan, gandum, telur, minyak
sayur, dan sayuran hijau seperti borokoli dan bayam.
Ada berbagai faktor yang bisa menyebabkan
kebotakan, beberapa diantaranya mungkin tidak bisa dikontrol.
ü Faktor
turunan.
American
Academy of Family Physicians menyatakan bahwa penyebab kebotakan yang paling
umum adalah karena faktor keturunan. Jika orang tua mengalami kebotakan maka
kemungkinan salah satu anaknya ada yang mengalami kebotakan juga.
"Berdasar penelitian, jika
bapak dan ibu botak, semua anak laki-lakinya akan mengalami kebotakan dan hanya
setengah dari anak perempuan akan mengalami kebotakan. Itu sudah menggambarkan
bahwa laki-laki lebih rentan mengalami kebotakan akibat faktor
genetik,"ungkap dr Sa'da Barira SpKK.
Dengan
besarnya peluang tersebut, setiap orang yang mengalami masalah kerontokan
rambut yang berlebihan yakni lebih dari 100 helai per hari disarankan untuk
mempelajari riwayat keturunan. Apakah dalam garis keturunannya ada yang
mengalami kebotakan atau tidak.
"Semakin cepat seseorang
menyadari peluang terjadinya kebotakan akibat faktor genetik, akan semakin
cepat juga langkah antisipatif pencegahan bisa dilakukan. Sebab, penanganan
lebih dini akan memperbesar kemungkinan penyembuhan,"terangnya.
Sebab, kebotakan genetik bisa
menjadi lebih ganas jika dimulai selagi muda. Kebotakan cepat meluas hingga
akan menjadi benar-benar gundul. Jika sudah begitu, proses penyembuhan akan
semakin sulit dilakukan karena kulit kepala sudah seperti tanah tandus yang
sulit ditanami kembali.
ü
Hormon yang tidak seimbang
Penyebab
kebotakan karena hormon yang tidak seimbang seperti androgens dan estrogens
atau tidak terlalu aktifnya kelenjar tiroid. Kebotakan memang bisa menimpa
siapa saja baik pria maupun wanita. Namun, apabila pemicu kebotakan karena
faktor genetika atau hormonal, para pria terbukti lebih rentan dibanding
wanita. Mengingat hormon yang bisa memicu terjadinya kebotakan ini adalah
hormon androgen yang merupakan hormon laki-laki, sudah jelas bahwa laki-laki
memiliki peluang kebotakan lebih besar dibandingkan wanita. Stres adalah salah
satu penyebab hormon menjadi tidak seimbang, kondisi ini bisa menimpa siapa
saja, tekanan kerja ataupun masalah rumah tangga dapat memicu timbulnya stres.
Jika tidak ditangani dengan segera, maka akan dapat memicu kerontokan rambut
bahkan kebotakan.
ü
Efek setelah operasi.
American
Academy of Family Physicians mengatakan bahwa kebotakan kadang-kadang terjadi
tiga atau empat bulan setelah menjalani operasi besar. Namun, setelah beberapa
waktu berlalu rambut bisa tumbuh kembali.
ü
Pengaruh obat-obatan dan bahan kimia.
Beberapa
pengobatan seperti pengencer darah, pengobatan untuk tulang, kemoterapi dan
obat antidepresi bisa menyebabkan rambut rontok yang dapat memicu kebotakan. Berbagai
shampo yang beredar di pasaran banyak yang menawarkan untuk kesehatan dan
keindahan rambut anda juga dapat menyebabkan sebaliknya yaitu kerontokan dan
kebotakan. Jika shampo yang anda gunakan tidak sesuai atau terlalu keras untuk
kulit kepala anda, menyebabkan rasa panas, gatal, ketombean, juga dapat memicu
mempercepat kerusakan pada rambut anda, atau jika anda sering memakai produk
shampo berganti-ganti jenis/merk, juga dapat memicu kerontokan atau bahkan
kebotakan pada rambut anda.
ü
Akibat infeksi jamur
Infeksi jamur
yang terjadi di kulit kepala bisa menyebabkan kebotakan, sebaiknya segera
diobati dengan obat anti jamur atau berkonsultasi dengan dokter kulit. Ada
banyak cara yang bisa dilakukan untuk mencegah terjadinya kebotakan, kecuali
untuk faktor-faktor tertentu yang memang tidak bisa dicegah.
3. Lemak
istilah umum dari suatu senyawa organic atau sekelompok senyawa nitrogen yang
bahan-bahannya mengandung asam lemak baik dalam bentuk cair (OILS) atau minyak
maupun bentuk padat (FATS) atau lemak. Para ahli gizi mengelompokkan lemak dan
minyak dengan nama lipida. Temasuk kelompok lipida adalah zat-zat lain selain
lemak dan minyak, misalnya lipoprotein dan kolesterol. Beberapa lipida
mengandung zat lain seperti fosfor, nitrogen, karbohidrat dan protein.
Klasifikasi
Klasifikasi lemak secara umum ada tiga golongan yaitu:
Lipid Sederhana
Lipid
sederhana yaitu ester asam lemak dengan berbagai alkohol, seperti gliserida dan
lilin (waxes).
a. Gliserida
Gliserida adalah ester dengan asam lemak dan
gliserol. Apabila
terdapat satu asam lemak dalam ikatan dengan gliserol maka dinamakan
monogliserida. Gliserol dengan dua asam lemak disebut gliserida. Dan gliserol
dengan tiga asam lemak disebut trigliserida. Fungsi utama Trigliserida adalah
sebagai zat energi. Lemak disimpan di dalam tubuh dalam bentuk trigliserida.
Apabila sel membutuhkan energi, enzim lipase dalam sel lemak akan memecah
trigliserida menjadi gliserol dan asam lemak serta melepasnya ke dalam pembuluh
darah. Oleh sel-sel yang membutuhkan komponen-komponen tersebut kemudian
dibakar dan menghasilkan energi, karbondioksida (CO2), dan air (H2O).
Contoh dari trigliserida adalah lemak dan minyak. Perbedaan lemak dengan minyak
adalah :
|
Lemak
|
Minyak
|
|
Umumnya diperoleh dari
hewan
|
Umumnya diperoleh dari
tumbuhan
|
|
Berwujud padat pada
suhu ruang
|
Berwujud cair pada
suhu ruang
|
|
Tersusun dari asam
lemak jenuh
|
Tersusun dari asam
lemak tak jenuh
|
b. Lilin (malam/waxes)
Lilin adalah
senyawa yang terbentuk dari ester asam lemak dengan alkohol bukan gliserol.
Pada umumnya asam lemaknya adalah palmitat dan alkoholnya mempunyai atom C
sebanyak 26-34. Pada
umunya malam/lilin merupakan ester asam lemak dengan alcohol allifatik
bermolekul besar, dan asamnya mempunyai jumlah karbon berkisar antara C25
sampai C35. Jika melihat definisi ini maka dapat dikatakan bahwa
proses terjadinya lilin adalah merupakan
suatu proses esterifikasi antara asam lemak dan alkohol berantai panjang.
Lipid Gabungan
Lipid gabungan
adalah kombinasi antara lipid dengan molekul lain.
Contohnya fosfolipid, glikolipid, lipoprotein, dll.
a. Fosfolipid/fosfogliserida
Fosfolipid adalah suatu gliserida yang mengandung fosfor dalam
bentuk ester asam
fosfat. Oleh karenanya fosfolipid ialah suatu fosfo gliserida. Fosfolipid
berfungsi sebagai komponen penyusun membran sel. Pada umumnya fosfolipid
terdapat dalam sel tumbuhan, hewan, dan manusia. Pada tumbuhan, fosfolipid
terdapat dalam kedelai. Pada manusia dan hewan terdapat dalam telur, otak,
hati, ginjal, pankreas, dan jantung.
b. Glikolipid
Glikolipid
ialah molekul-molekul lipid yang mengandung karbohidrat, seperti galaktosa
atau glukosa. Akan tetapi istilah glikolipid biasanya dipakai untuk lipid yang
mengandung satuan gula tetapi tidak mengandung fosfor. Glikolipid dapat
diturunkan dari gliserol atau pingosine dan sering dimakan gliserida atau
sebagai spingolipida.
c. Lipoprotein
Lipoprotein
merupakan gabungan molekul gliserida dan protein yang disintesis di dalam
hati. Seperempat sampai sepertiga bagian dari lipoprotein adalah protein dan
selebihnya adalah lipida. Lipoprotein mempunyai fungsi mengangkut lipida di
dalam plasma ke jaringan-jaringan yang membutuhkannya sebagai sumber energy,
serta sebagai komponen membran sel atau sebagai prekursormetabolit aktif.
Lipid Turunan/Derivat Lipid
Lipid turunan/derivat lipid adalah semua
senyawa yang dihasilkan pada hidrolisis lipid
sederhana dan lipid majemuk yang masih mempunyai sifat-sifat seperti lemak. Contohnya asam lemak,
terpen, steroid, dll.
a. Asam Lemak
Asam lemak
adalah asam alkanoat atau asam
karboksilat berderajat tinggi dengan rantai C lebih dari 6. Asam lemak
dibedakan menurut jumlah karbon
yang dikandungnya yaitu asam lemak rantai pendek (kurang dari 6), asam lemak
rantai sedang (8-12), asam lemak rantai panjang (14-18) dan rantai sangat panjang (lebih
dari 20). Adapun rumus umum dari asam lemak adalah:
CH3(CH2)nCOOH
atau CnH2n+1-COOH
Asam lemak dapat dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam
lemak tidak jenuh.
·
Asam
lemak jenuh adalah asam lemak yang tidak memiliki ikatan rangkap. Sehingga
sifatnya cenderung stabil. Asam lemak jenuh memiliki titik leleh yang jauh
lebih tinggi daripada asam lemak tidak jenuh, sehingga perbandingan kandungan
asam lemak jenuh terhadap asam lemak tidak jenuh mempengaruhi sifat fisik lemak
atau minyak.
Secara umum lemak hewani umumnya
mengandung asam lemak jenuh sehingga sering disebut kalau asam lemak junuh
berasal dari hewan. Asam lemak jenuh juga sering dijumpai dalam bentuk padat
sehingga orang sering menyebutnya lemak. Contoh asam lemak jenuh ialah : lemak
kelapa, daging berlemak, kulit ayam, susu, keju, mentega, kelapa, minyak inti
sawit, minyak kelapa sawit.
·
Asam
lemak tidak jenuh adalah asam lemak yang memiliki satu atau lebih ikatan
rangkap pada rantai karbonnya. Dalam ikatan strukturnya sendiri asam lemak tak
jenuh berstruktur ikatan cis dan trans, dan hanya sedikit yang trans. Asam
lemak tidak jenuh memiliki ikatan rangkap sehingga dapat mengikat zat lain dan
kurang stabil, sehingga asam lemak tak jenuh dapat mudah terhidrolisis. Itu
sebabnya mengapa minyak mengandung banyak asam lemak tak jenuh mudah berbau
tengik, karena asam lemak tak jenuh yang tidak stabil. Contoh asam lemak tak
jenuh ialah : alpokat, margarin, minyak kacang tanah, minyak zaitun, minyak
biji kapas, minyak jagung, minyak biji matahari, minyak wijen, minyak kacang
kedelai.
4. Denaturasi
protein merupakan suatu proses perubahan
struktur molekul tanpa adanya pemutusan ikatan kovalen. Dalam proses ini,
terjadi pemecahan ikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatan garam dan terbukanya
lipatan molekul protein. Ada dua macam denaturasi, yaitu pengembangan rantai
peptida dan pemecahan protein menjadi unit yang lebih kecil tanpa disertai
pengembangan molekul ikatan. Ikatan yang dipengaruhi oleh proses denaturasi
adalah:
o
Ikatan
Hidrogen
o
Ikatan
Hidrofobik
o
Ikatan
Ionik
o
Ikatan
Intramolekuler
Denaturasi
protein mengakibatkan
turunnya kelarutan, peningkatan viskositas, hilangnya aktifitas biologi dan
protein mudah diserang enzim proteolitik. Peningkatan vikositas pada protein
yang terdenaturasi akan berpengaruh pada penurunan kelarutan di dalam cairan
yang menyebabkan protein menjdi mudah mengendap. Denaturasi juga menyebabkan
protein kehilangan karakteristik struktural dan beberapa kandungan senyawa di
dalamnya, namun struktur utama protein seperti C, H, O dan N tidak akan
berubah. Namun hal tersebut hanya terjadi pada sebagian kecil jenis protein
|
Mekanisme
Denaturasi Struktur Protein
|
Bila
susunan ruang atau rantai polipeptida suatu molekuk protein berubah, maka dapat
dikatakan protein tersebut terdenaturasi. Sebagian protein globular mudah
mengalami denaturasi. Jika ikatan – ikatan yang membentuk konfigurasi molekul
tersebut rusak, molekul akan mengembang. Kadang – kadang perubahan ini memang
dikehendaki dalam pengolahan makanan, tetapi sering pula dianggap merugikan
sehingga perlu dicegah.
Hal-hal yang menyebabkan terjadinya
denaturasi protein:
·
Suhu yang tinggi (panas)
·
Pengaruh asam (perubahan pH yang ekstrim)
·
Pelarut organik, zat kimia tertentu, urea, detergen (pengaruh
basa)
·
Pengaruh garam
·
Karena pengaruh mekanik (goncangan)
Sebagai Contoh “Telur yang
dipanaskan”, baik digoreng maupun direbus, memang akan mengalami perubahan
fase, dari cair menjadi padat. Perubahan ini terjadi akibat suhu tinggi saat
memasak daoat mengacaukan ikatan hidrogen dan memicu interaksi hidrofobik
(interaksi menolak air) dalam telur. Hal ini membuat molekul penyusun protein
telur.
Nah, karena sebagian protein menjadi rusak, maka protein
telur mengalami perubahan struktur (disebut denaturasi protrin) dan mengalami
pengendapan, sehingga jadilah telur yang dimasak itu menjadi padat. Selain itu,
kebanyakan protein akan kehilangan fungsi biologisnya ketika mengalami
denaturasi. Oleh karen itu, ketika kita memasak telur, usahakan tidak
memanaskannya dengan suhu terlalu tinggi, karen dapat menghilangkan fungsi
proteinnya.
5. Lemak
keberadaannya dalam tubuh dianggap sebagai sistem biologik terutama untuk
cadangan energi dalam sel dan sebagai komponen membran sel. Lemak mempunyai
komposisi yang mirip dengan karbohidrat kecuali perbandingan oksigen terhadap
hidrogen berbeda. Lemak merupakan zat gizi penghasil energi terbesar, besarnya
lebih dari dua kali energi yang dihasilkan karbohidrat. Namun, lemak merupakan
sumber energi yang tidak ekonomis pemakaiannya. Oleh karena metabolisme lemak
menghabiskan oksigen lebih banyak dibanding karbohidrat.
Lemak
atau trigliserida di dalam tubuh diubah menjadi asam lemak dan gliserol. Selain
penghasil energi, lemak merupakan alat pengangkut vitamin yang larut dalam
lemak dan sebagai sumber asam lemak yang esensial, misalnya asam lemak linoleat.
Olahraga endurance merupakan olahraga yang dilakukan dengan intensitas rendah
sampai sedang (submaksimal) dan berlangsung dalam waktu lama. Lemak merupakan
sumber energi yang penting untuk kontraksi otot selama olahraga endurance. Sumbangan
lemak sebagai energi untuk kontraksi otot tergantung dari intensitas dan
lamanya latihan olahraga. Olahraga dengan intensitas rendah dan sedang serta
dilakukan dalam jangka waktu lama, energi yang dibebaskan selain karbohidrat,
kebanyakan berasal dari lemak.
Metabolisme Lemak
Metabolisme Lemak
Lemak
atau trigliserida di dalam tubuh diubah menjadi asam lemak dan gliserol. Asam
lemak yang terbentuk dapat secara langsung digunakan sebagai sumber energi oleh
banyak sel, kecuali sel darah merah dan sel susunan saraf pusat hanya dapat menggunakan
glukosa. Sedangkan metabolisme asam lemak rantai panjang memerlukan sistem
karier untuk pengangkutan ke dalam mitokondria sel. Lemak yang dapat dioksidasi
sebagai sumber energi terdiri atas trigliserida, asam lemak bebas dan
trigliserida intra muskular. Asam lemak bebas yang terikat dengan albumin di
dalam darah hasil metabolisme dari jaringan lemak merupakan sumbangan
yang besar pada metabolisme lemak saat otot berkontraksi. Sedangkan asam lemak
bebas yang terikat dengan albumin di dalam darah hasil metabolisme dari
trigliserida intra muskular dan trigliserida plasma selama kontraksi otot tidak
diketahui secara jelas.
Kontraksi
otot terjadi karena adanya energi hasil beta oksidasi asam lemak bebas dan
reaksi biokimiawi dalam jalur Kreb’s yang berasal dari lipolisis jaringan
lemak. Otot mendapatkan asam lemak bebas dan menggunakannya dalam bentuk energi
biasanya ditentukan oleh konsentrasi lemak dalam darah dan kemampuan otot untuk
oksidasi asam lemak. Peningkatan kadar asam lemak bebas dalam darah dan
penggunaannya oleh otot dapat mengurangi penggunaan glokogen dan glukosa darah.
Kadar asam lemak biasanya memuncak setelah 2-4 jam aktifitas olahraga. Trigliserida
intra muskular dapat juga digunakan oleh otot untuk berkontraksi. Trigliserida
intra muskular dipercaya lebih penting pada awal kontraksi otot dan selama
olahraga dengan intensitas tinggi, dimana lipolisis jaringan lemak untuk
pembentukan energi masih terhambat.
